土力發電和水土保持的製作方法

2023-05-01 20:23:16

專利名稱：土力發電和水土保持的製作方法
技術領域：
本發明屬於新能源開發和黃土特別是黃土高原地區水土資源保護和利用的技術領域。
目前人類利用的電能主要是火力發電和水力(流體重力流)發電。火力發電消耗大量燃料能源，且帶來環境汙染問題。水力發電需要花費很多時間，建設耗資巨太的水電工程，不僅受到水資源條件的限制，而且還會帶來大量的經濟土地的喪失和移民安置問題。本發明提出了利用土力(沉積物重力流)發電並同時治理黃土地區水土流失問題，不僅開發出一種有巨大潛能的新能源，而且對治理黃土特別是黃土高原地區的水土流失災害提出了根本性的解決辦法。
本發明的目的是提供一種土力發電和水土保持的方法。利用這種方法可以將目前尚未被利用的一種重要能源——土的重力能得到利用，並同時把經濟利用價值極低的侵蝕殘餘型土地改造成適合人類開展生產生活活動的經濟用地，從根本上解決黃土特別是黃土高原地區的水土流失問題。
本發明所採用的技術方案是在黃土或其它土質碎屑沉積物分布地區，在侵蝕殘餘地形的邊坡或陡壁上安置裝有土輪機系統的發電機，並在土輪機轉輪的上方和下方分別安設上土流裝置和下土流裝置。利用人工或機械連續不斷地將上土流裝置頂端以上的黃土或其它土質碎屑沉積物挖掘下來，讓其通過上土流裝置向下流動降落。當土流流到上土流裝置的下端出口時，土流便衝擊土輪機系統轉輪上的葉片，使轉輪發生持續轉動，從而帶動發電機的轉子轉動以發出電能。然後，土流沿著下土流裝置流動或降落到低洼處。在發電過程中或隨後，將上挖方區及下堆方區整理成平整的或其它形狀的生產生活用地。
若將上述發電機換成其他類型靠軸輪轉動而做功的機械裝置，也可直接進行生產。
本發明的有益效果在於1.土力發電既不象火力發電那樣消耗大量有機燃料，引起環境汙染，也不象水力發電那樣需修建耗時長、耗資大又損失經濟土地的水電工程。它是一種清潔型經濟型簡便易遷型發電裝置。
2.與其他自然力——水力、風力、海水波動力相比，土力資源不受季節、氣候因素的影響，是一種最穩定的自然力。
3.中國東西部地形高差大，侵蝕殘餘地形廣布。黃土高原的黃土層厚度為100-400m，分布面積達28萬平方千米，且以侵蝕殘餘地形為主，所以可用於發電的土力資源是相當可觀的。
4.侵蝕殘餘地形高低不平、溝壑縱橫，這是它可利用率低、水土流失嚴重的主要原因。本發明通過發電把地形整平或改造成各種可利用的經濟土地，這樣就能做到水不流，土不失，實現黃土地區人民「再建秀美山川」的理想。
5.由於土力發電可以產生發電和造地雙重經濟效益，這就會刺激投資商(特別是房地產投資商)以及國家有關部門的投資建設熱情。這對於實施西部大開發戰略及實現向西部移民都縣有重要的現實意義。


圖1為一套土力發電裝置的縱剖面示意圖。圖中1為發電機，2為轉輪，3為上土流裝置，4為下土流裝置，5為安裝在轉輪輪緣上的葉片，6為發電機底座，7為上挖方區，8為下堆方區，9為發電前的原始地形線，10為發電後整平的地形線，11為黃土層，12為固定上土流裝置和下土流裝置的支架。
下面結合附圖1說明本發明的
具體實施例方式選擇侵蝕殘餘地形坡度大於50度的陡坡或陡壁，根據上挖方區7和下堆方區8的體積設計發電機1的安裝位置，並將發電機和上土流裝置3和下土流裝置4分別用底座6和支架12固定好，一套發電裝置即已建成。發電時，從上挖方區7處取土，運至上土流裝置3頂端附近堆放，然後，用人工或機械方法將土均勻而連續地送入上土流裝置3中，讓其快速流動和(或)降落。當土流流出上土流裝置3的出口後，剛好降落到土輪機的轉輪2的葉片5上，衝擊轉輪2連續快速轉動。轉輪2與發電機1的轉子軸為同軸或通過傳動裝置相連，從而使發電機1發出電能。土流從轉輪2上落下以後，沿著下土流裝置4繼續流動和(或)降落到坡腳或壁底的低洼處，當土堆積到下土流裝置4的下端出口附近時，用鏟運車或推土機等機械設備將土運走，也可改變下土流裝置4下出口點位置，來改變土的堆放位置。在發電過程中或發電以後，將上挖方區7和下堆方區8整理成平整的或其它設計形狀的地形。發電完成後可把全套發電裝置遷移到別處繼續發電。
權利要求
1.一種土力發電和水土保持的方法，其特徵在於在黃土或其它土質碎屑沉積物分布地區，在侵蝕殘餘地形的邊坡或陡壁上安置裝有土輪機系統的發電機1，並在土輪機轉輪2的上方和下方分別安設上土流裝置3和下土流裝置4，利用人工或機械連續不斷地將上土流裝置3頂端以上的黃土或其它土質碎屑沉積物挖掘下來，讓其通過上土流裝置3向下流動降落，當土流流到上土流裝置3的下端出口時，土流便衝擊土輪機系統轉輪2上的葉片5，使轉輪2發生持續轉動，從而帶動發電機1的轉子轉動以發出電能，然後，土流沿著下土流裝置4流動或降落到低洼處，在發電過程中或隨後，將上挖方區7及下堆方區8整理成平整的或其它形狀的生產生活用地。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於將所述的發電機1換成其它類型靠軸輪系統轉動而做功的機械裝置來直接進行生產。
全文摘要
本發明提出了一種土力發電和水土保持的方法。這種方法的技術措施是在黃土地區侵蝕殘餘地形的邊坡和陡壁上安裝帶土輪機系統的發電機和上下土流裝置,讓土流從上土流裝置中流下,衝擊到土輪機轉輪的葉片上,使轉輪轉動,從而帶動發電機發電。發電過程中和隨後將上挖方區和下堆方區整理成平整的或其它形狀的生產生活用地。土力發電是一種能耗低、無汙染、投資小、靈活易遷動的發電裝置。這種方法具有發電、造地、保護環境多重經濟效益和社會效益,對實施西部大開發戰略和治理黃土高原水土流失災害有重要現實意義。
文檔編號F03G3/04GK1263991SQ0010088
公開日2000年8月23日 申請日期2000年2月18日 優先權日2000年2月18日
發明者馬瑞志 申請人:馬瑞志