安化县老农一扇闸门“拦下”国家发明专利

　　日前，记者从广东省佛山市知识产权局得到证实：现住佛山市三水区的安化县大福镇农民易正楚的《一种弧型闸门自动开关》获国家发明专利，专利证书已到该局，不日将发给易正楚。易正楚因此成为在水力机械方面获得发明专利的“农民第一人”。 易正楚设计的这种弧型闸门自动开关，不需要电源动力，仅利用水闸泄洪时水流的能量，就能实现闸门的自动闭合。相比传统闸门，在牢固性、排污等方面有比较显著的优点。武汉大学国家电力公司水电站过渡过程与控制重点实验室的水利专家早在2005年就认为，这一发明“对中小型水利工程具有很重要的意义”。 易正楚是安化县大福镇西冲村人，生于1943年，仅有小学文化，却对水电闸门的研究兴趣浓厚。在近五十年的岁月中，易正楚为此不懈追求，克服了常人难以想象的困难。他曾带着干粮，徒步几十公里到周边的水电站考察，还想方设法参观了全国各地许多水电站；也曾点着煤油灯，在破旧闷热的小屋里攻读“天书”般的水力机械著作，根据自己的设想，用简陋的链杆和滑轮做成模型进行试验。他四处拜师求教，演算了成堆的稿纸，绘下了数千张图纸。有人对他不理解，嘲讽打击，妻子也气他“不务正业”，把他的设计付之一炬，易正楚却痴心不改。2000年，易正楚关于水能式闸门的发明臻于成熟，他带着自己的图纸和说明，从县里跑到市里、省里，走访水利和科技部门，向专家求证，2005年还到武汉大学水利水电学院求教。有人否定他的发明，说一无是处；有人肯定他的成果，给予鼓励支持。2005年，易正楚远赴广东佛山，住在儿子家里。当地有关部门得知他的情况后，给予了大力支持。2007年，他的《一种弧型闸门自动开关》发明专利申请走上了正式程序，2010年6月获得国家发明专利。一位老农在科学道路上的不懈努力，终于得到了最为公正的评判和认可。

　　在长沙召开的首届全国民间科技发展研讨会上，许多与会代表都发出了这样的感慨。也许是难得有这样一个交流的机会，第一天的大会报告和自由发言始终在热烈和兴奋的氛围中进行着，一些鼓舞人心的发言时常在会场上引爆出经久热烈的掌声。参加本次大会的140余位民间科学爱好者来自全国各地，他们当中有工人、农民、国家干部、退休教师以及民营企业家等，其中也不乏工作在科研第一线的科技工作者，他们何以走上“民科”之路？他们的生活状态如何？他们的研究成果是否具有科学价值？能否被人承认？ 易正楚，湖南省安化县新桥镇西冲村农民，小学文化，现年61岁。 因为交不起380元的会议费用，会议期间，易正楚只能在长沙的一位朋友家借宿。然而，他准备的资料却很可能是与会者中最完整和最丰富的，一份长达34页A4纸的材料他一共复印了50份，其中包括他的自述以及发明项目的介绍和图纸，材料第一页的上方用黑体字打着一副对联： 改进传统缺陷，创造水利闸门自动开关。前所未有！ 羡慕洋人科学，无视农民毕生发明成就。岂有此理！ 痴狂的发明者 易正楚的主要发明是一种有别于传统的闸门，他说这种闸门可以不再用能源、动力高空启闭开关，而是利用泄洪时水自身的压力，平面控制闸门自动开关，以达到泄洪的目的。 易正楚从小喜欢在村里的池塘中玩水，因此他说自己“自幼认识到水利事业关系到人类非常特殊的价值，毕生致力于水利机械的研究”，虽然他只念过小学，连物理课本都从未翻过一页，但为了完成这项发明，在每户每月半斤煤油指标供照明的年代，他就绘写了数十篇图纸资料和相关论文，还在自己家中无数次地搭起自制的闸门模型。 因为痴迷于这项发明，他无心操持家务。30多年来，他自费参观大小水电站几十次，还多次到所在县、市和长沙、武汉乃至北京等相关部门上访，希望有关单位和专家对他的发明给予论证。每次去参观水电站，都因为没有介绍信而只能站在“谢绝参观”的牌子前望而止步，他每去一个新的地方，都要注意那里的河流走向以及能否建设实验电站。多年以来，花费在考察和上访中的差旅费用连他自己也计算不清了。 作为一个农民，易正楚的发明研究工作更多只能在自己的床上进行思考，而这种长年累月的思考使他患上了严重的失眠，于是他就靠吃安眠药和不停地念自己的名字来入睡，因为睡眠严重不足，他的神志和记忆明显衰退，有时自言自语，有时站着发呆，连走路都在不停地设想，经常走错目标。为此，他也遭到了村里人的嘲笑和讽刺，有人叫他神经病，有人叫他水利局长，村里的干部也笑他是洗碗盆子装水发电，没人能理解他的所做所为，在村里人的眼中，他不过是人们茶余饭后的笑料而已。 “老百姓很被动” 在大会的现场，易正楚不断向其他参会者发放材料，遇到感兴趣的人他就停下来向人解说自己的发明，当记者问他这么做是否会有收效时，他表示不愿放弃任何交流的机会，他说“老百姓很被动”。 记者注意到他发放的材料中有很多盖着公章的意见书，但日期大多是2004年之后的，问及原因，易正楚介绍说，去年湖南省水力机械质量监督检验授权站站长石三铭等专家对他构想的项目做了初步鉴定，认为有研究价值，从那以后，一些相关单位才逐渐对他的项目出具了一些意见书。 石三铭在一份题为《关于千吨闸门的几点看法》的书面意见中写道：“千吨闸门是大胆、新颖的设想，它突破了传统闸门的概念，提出不另外提供动力，仅靠水本身的作用力来控制，以达到闸门能自动开关的目的。由于资料中缺乏计算公式及数据，故只能定性地认为：该项目具有研究价值，在原理上是可行的。” 当记者打电话向石三铭求证这一说法时，石三铭对“易正楚”的名字已很模糊，但记者提到“一位六十多岁的农民”和闸门项目时，他立即回忆了起来，并记得当时对这个项目提出的三点看法。他介绍说，由于易正楚的制图与他们常用的机械制图相比非常不规范，因此有些地方还不能清楚地理解。在对易正楚的这种执着精神表示敬佩的同时，石三铭也指出，水力机械的专题实验要通过大量的试验，以数据来论证，还要做整体规划的比较等，整个过程非常复杂，需要大量的经费和人力支持。因此他建议易正楚与相关的水利院校合作，争取通过申请项目来实现心愿。 心愿未了，死不瞑目 比较幸运的是，易正楚的三个儿女都非常孝顺，其中大儿子易浩颖还受过高等教育，并在10年前就参加了工作，目前在广东省佛山市定居，并将父母接去一同生活。 易浩颖在接到记者的电话时表示，家里的确对父亲的做法不太理解，也多次劝父亲放弃这种不切实际的做法，但由于父亲非常固执和执著，因此总是不能奏效。易浩颖介绍说，他确实从小就看到父亲在煤油灯下整日整夜地画图，当时还不知道他究竟在做什么，长大以后，又渐渐对父亲所从事的工作产生了怀疑，认为他所做的不可能有什么价值，实现理想的可能性微乎其微。但因为父亲的坚持，他有时也很感动。易浩颖说，他看过父亲画的图纸后也很惊讶，认为父亲的确是个很聪明的人，因为对于一个小学文化水平、甚至从来没有学过画画的人来说，能够将水坝、闸门等内容用立体的形式准确表现已经非常难得了。因此，他也通过朋友帮忙曾经在一些相关的水利论坛中发过帖子，他自己也向凤凰卫视写去过电子邮件，希望能寻求到相关的帮助，但可惜都没有什么回应。2004年，为了缓和父母之间的矛盾，他曾经陪同父母去北京旅游，但父亲却迟迟不想返回，并坚持要一个人在北京多住几天，他知道父亲又去相关部门拜访了，但最终也是无功而返。 易正楚始终认为，只要能建造出一个具有说服力的模型就会得到别人的承认，虽然他曾在自己家中制作过很多具木质模型，但效果都很不理想，而要想造出一具精细的金属模型，则至少需要几万元的资金。谈到今后的打算，易正楚表示，今后他唯一的心愿就是造个好的模型出来，将自己的发明付诸实践。心愿未了，死不瞑目。记者在他的材料中看到一段被画上线的文字：“我誓死承诺我的构想是真实的，我无能攀比姜太公的才智，但羡慕他年老的命。” 采访结束后，易正楚表示他还要再去复印些资料，虽然他没有钱住会，但在复印4角钱一张的材料时却决不吝啬。在他离开房间时，记者注意到在他外套下边的衣兜中，头朝上插着一柄旧的白色牙刷。

　　（来源：科学时报）

　　突破利用水能潜力发挥作用 取代天下传统闸门自动开关

　　第一章、科学的分析传统水利工程技术——闸门

　　一、有必要对传统闸门的研究改进

　　1、科学是民富国强之根本，水利关系人类特殊的价值，毕生执着水利机械的研究。全国约９万座上型的水库结合闸门，加上水闸４万多座，

　　据考察传统水利工程闸门技术以平面，弧形两类闸门为主，按其作用可分为进水闸，节制闸、泄水闸、排水闸、分水闸，冲沙闸。按照不同闸室，分别为开敝式，胸墙式、涵洞式，和双层式；

　　2、黄材大型水库位于湖南省长沙市，至今以60年之久，是以一县的人手肩挑手提非机械化，闻名全国第一大土建工程，有新运河长城之称，由两孔开敝式闸门泄洪，孔口面积10米×25米，原来是钢筋混凝土制作的平面闸门，后改进为当代技术，全部钢材弧形闸门，大小弧形，平板闸门有60孔之多，全是以开敝式闸门为主，肯定闸门在水利工程中占重要地位。改进传统闸门的缺陷很有必要。

　　3、认识弧形闸门的缺陷（图1）

　　弧形闸门受水压影响的摩擦阻力小，启闭运用灵活地启动自身的重量，可以不设置门槽，普遍运用于大型闸门工程，是由下部门体成弧形受水压对启动升高产生效力，领先于传统闸门的先进，上部门体成弧形无任何帮助，遇上超过闸门溢流的情况，启门力的效果不佳，支臂连在固定的基础上，成圆弧启闭，所以要以支臂的长度来决定挡水孔口的高低面积，以固定中心的圆弧形转动，所以门体面积要大于孔口几成，存在支臂超长牛腿，支绞位置超高，基础力点不平衡等缺陷，劣小了冲击后盾的荷载作用，钱塘江某水闸曾经出现支臂失稳破坏之事故。

　　4、平面闸门：当今普遍运用于水闸的平面闸门，是其中之一历史悠久，因受水头，水压力影响启门力与摩擦阻力的差别很大，又需要超高的坝面启闭台和较厚的闸墩等缺陷。

　　5、为泥沙沉绩库区安全解优

　　参考湖南湘中地区柘溪电站传统平面闸门 (图2)：

　　柘溪电站是20世纪50年代苏联专家帮助设计的大型水力发电站，几千平方公里水域，千多平方公里库区，６组反击类轴流式水轮机发电，装机容量由50.5万千瓦，经改进容量约为1百万千瓦以上。水下坝高84米，坝面上有19米高的全线楼亭启闭台，连接6孔两节板梁组合平板闸门引水发电，９孔两节平板滚轮台车式闸门泄洪，门高9米，宽14米，坝面高空操作，动力启闭是水头高压力大的开敝式闸门，闸门距离启闭台足有30多米，每孔有直径４公分的钢索２４根，由闸门连接启闭台，由于底槛太高，代表天下诸多相类似的水库，库区中，下部位的水不能利用水头冲淤，终生无法排池一次，形成泥沙沉碛，危害库区安全。

　　6、黄河三门峡

　　黄河三门峡300多米水位，预先考虑为了调水排沙而设计小浪底水库，落成后还是国务院，人大，水利部各级政府，举国上下关心的议题，泥沙沉碛，危及上游渭河库区几百万人口的财产安全，经水利部汪恕诚部长批示降低蓄能水位２米，好比久晴不雨的露水，还是因为闸门的低槛太高不适合排沙的位置，难以如愿，有志者，事竟成，为国分忧。

　　7、谈传统闸室通航过木

　　只能在低水头设开敝式拦水闸，可调整河势、通航过木，弧形闸支臂牛腿障碍净空，平面闸，要退出闸门所占位置。要加高启闭台付高昂的造价。开敝式闸门在高水头是不便通航过木的，湘中地区，柘溪水库，坝高100多米，坝前是用启动机吊上送下，坝下，是在河边紧靠斜面，以上平下斜的车子，装载船只木材，下面轮子连接铺在斜坡的钢轨用电动机收缩钢索拉上送下。

　　8、长江三峡：人工造价世界第一的长江三峡船闸，同普通大门没什么区别，就是两扇门，以水涨船高的原理来越坝过船，我没见过，我猜测如果要加大闸门承受水压的能力，双门合闭对坝前有可能呈∧形，与三峡未建之前，设计粮仓内层挡谷门相似。独一无二，不能替代我发明改进天下常规闸门向往自动开关。

　　9、传统检修门是为了保障对传统闸门进行检修工作唯一的安全作用，又是传统重大闸门不可缺少的部份，规模同工作闸门相似，造价不少，由于工作闸门整个系统部位都是悬挂在空中上下的特殊位置，工人无法接触闸门的系统部位维修，为了方便对闸门，闸室进行检修维护，在闸前设置同工作闸门相类似的检修门，必要时在静水中放下档水，不要时在静水中升高，是为了保证检修工作唯一的安全作用，使用次数非常少，要突破不设置检修门，同样能够对闸门的各个系统部位，包括门前板面进行安全检修，减少造价换来同等效益，不要小看老百姓!

　　第二章————取代天下传统闸门的自动开关

　　一、开敝式闸门在高水头皆下岗了，

　　（图3）开敝式是当前普遍投入到现场的一种闸门，是适用于低水位的，在高水头不能通航过木的拦河水闸，在30年前的设计，不分蓄能大小，水头高低，无须具备通航过木的条件，看天下约90%以上通通设计属开敝式的闸门，因水头太高，闸槛长期高于水位的程差之间某一限定值，雨水频繁季节，闸门在水位程差之间不具备均衡缓解过洪的能力，累积洪水，突发性泄洪成灾，启闭台的电源动力由人工操作泄洪，水位不受任何控制，成自由流泄，超出下游的承载能力，开敝式闸门容易犯罪，二年三年一遇的洪水，容易造成八年十年的水灾，无视过洪的流量水头发电，泄洪的水头能占工作能量的最高优势，弃之为废，

　　要突破改变传统闸门技术前所未有的概念，改变开敝式闸门在固定的高水头只会行使突发泄洪的缺陷，深思过去的惨景，高水头开敝式闸门皆下岗了。

　　二、论传统工程技术为闸门自动开关启步

　　1、据有关专家介绍：传统大型闸门泄洪的自动化，在于电气自动化和远程控制。本人认为当今电气自动化，无处不有，运用于启闭闸门并非技巧，泄洪本是十万火急的时刻，下游若干生命财产危险相关一线，采用远程控制的办法，现场退出人为指挥，没必要，好比用机器给正常人喂饭，用它还不如不用的好。

　　2、湖南省宁乡县滩山电站，拦河坝设置传统水力冲击自动翻板闸门，全线由几十孔高３米的闸门组成，全是钢筋混凝土制作，在水位高出闸门0.1米以上，能协调洪水流量的大小，自动开关泄洪，七十年代陆续改进，至今成为参考研究闸门自动开关迈开了步，除此之处，当今国内还没有，国外也不一定有领先的自动闸门。

　　三、经分析有如下缺陷：

　　1、因为泄洪时，闸门和支腿、支墩、齿轮、连杆都横卧在洪流之中不可避免水力冲击损害闸门，此地曾经被一次大洪水全部拆毁，重新修建恢复原貌，过洪后，难免杂物堵塞支腿等各部位，迫使闸门不能复位，连成支架伸向库区，需要动力和人工来拉。

　　2、排碛闸：该项工程的排碛闸按照正常设置在两边，不在坝的中心，上游河道弯曲，流向不对口，排泄泥沙的效果不佳。

　　(图四）：

　　第三章——本发明分开最新科研成果

　　一、A、B、C、D、E型前所未有

　　经佛山市知识产权局减免经费，呈报国家知识产权局。

　　A型：弧形闸门自动开关，于2007年1月24日受理通知书申请号：200710026479.6

　　5月25日发明专利申请初步审查合格通知书

　　12月21日发明专利申请进入实质审查程序通知书

　　2008年10月24日第一次审查意见正文有望授权通知书

　　2010年1月29日一种弧形闸门自动开关受权通知书（共文件6份）

　　本发明公开了一种弧型闸门自动开关，包括储水腔、框架、滑轮、闸门、钢索以及连接在钢索上的自动收缩装置，框架上设置千斤顶卧式启动开关，闸门内侧设置协力门，其特征在于：所述框架上设有杠杆启动机和齿轮，该杠杆启动机通过钢索与闸门相连，闸门内侧的协力门上装有多杆机构，该多杆机构与钢索自动收缩装置相连，协力门外侧设有导向门，闸门底部设有门槽，导向门通过滑轮与门槽滑动相接。本发明不用电源动力，坝面启闭台能自动控制省力启闭闸门，达到自动开关泄洪的目的，安全牢固，节能省力。

　　B弧形闸门自动开关型：

　　平面之下控制开关，控制维护方便，利用泄洪时，水自身的压力有足够的能量，

　　与前者的图标结构相同之处诸多，同样适应高水头，不设启闭台，不用电源动力，成闸门自动开关，充分利用大水域泄洪的大流量发挥效益。不同之处，启动不要人来用卧式千斤顶助力，是直接利用水力叶轮来增大启动闸门力，能缓解程差之间的过洪能力平时发电，有以水关水的阀闸巧妙地控制，能减少大闸门对大流量泄洪的次数，然后配合闸门达到自动开关的目的，最主要的是控制室的启闭结构比前者A型弧形闸门简单得多，

　　C型：本发明公开一种“开敝式弧形闸门自动开关。”有图2份。

　　性能结构有所不同，关闭时，调整河势保持正常水位通航，弧形闸门开启后，像船一样横卧在空中。下有平坦的水位差，突破静空无障碍，方便通航过木，冲沙，适合沿海挡潮挡海啸，改进了传统开敝式闸门一系列的缺陷，不设坝面启闭台，全自动化。原理结构未详……

　　D型双层弧形闸门：

　　鉴于传统技术领先的大流量、大孔口的葛洲坝闸室为开敝式平底闸，闸底板高程43米，闸孔宽12米，高24米，上为平板门，下层设弧形门，中间有横向的平面隔层，最大泄流为83900㎡/s,共27个孔口，三孔一连，整体结构共分9个闸段，达到泄洪，排沙，和调整河势的目的，以传统水利闸门工程的技术设计完成，用传统高出坝面的楼亭用电源动力，人来操作启闭，双层闸门,以传统的水利闸门工程技术，要突破设双层弧形闸门降低过闸的水位差，来冲沙是非常艰巨而困难。对高水位蓄能还任重道远，对双层闸门自动开关更是望尘莫及。

　　本发明公开一种能自动开关的，“图二份”同传统一样适合孔口面积大，可在坝下的上层共一处控制协调上下层开关，能降低下层过闸的水位差冲沙，全自动化，适合黄河三门峡之类的大流量保障高水头蓄能。

　　E型：本发明针对水污染的防治：排除水面漂浮物的E型闸门，图8份。

　　1、背景技术

　　重庆市于2003年6月三峡二期蓄水工程至年底，对库区水体江面漂浮物用人船进行清捞，仅半年时间，投资二千多万元，共计清捞水面漂浮的垃极6万多吨。平均每吨要花工资330多元。2004年5月30日，站在湘中地区柘溪水库大坝上看，有几条船上堆放着从库区水面清捞到船上的垃圾，要人工搬到岸上来处理，靠右走去怀桃公路的遂洞，沿途约几千平方公里水域的库区，近岸湾曲的水面上或多或少漂浮着一些垃圾，天气炎热，步行百米，发现几只因病死亡的猪丢在水里浸得鼓鼓的，据路人说，此情此景常年有之。中国湿地面积大，亚洲第一，滨海湿地分布11个省，和港澳台地区、众多的江河、湖泊、水库用传统的方法，水污染的防治全凭人船来清捞垃圾，毕竟是有限的，不科学。

　　2、本发明的原理

　　满田的浮萍“又名禾苗”。大雨过后一扫尽光，这说明水从面层流水，具有排除水面漂浮物的最佳效益。满塘的浮萍，底下穿洞，水漏干了，大部分的浮萍还停留在塘的周围。这证明水面漂浮物，非水面溢流排泄的效果不佳。淘米做饭，有时发现有微小的谷壳浮在水面上，用手去掉又怕弄脏了，还是用水面溢流的办法，排出谷壳之类漂浮物，最为常见。水面的浮箱能负载重量，本发明利用这些简单而常见的物理知识，为全人类排除水面漂浮的垃圾，针对水污染的防治发挥作用。本发明能达到预期的目的。

　　3、新技术领域：设在限定水位上落的若干程差之间，取代传统溢洪道，溢洪闸的位置，能跟随水位上落保持在水面层溢去流量大小一致，便于排出水面漂浮的垃圾，常期过滤聚集，到斗箱里，提升到岸上装车。不须人工操作，全自动化，如果水位超出警界线，备有大孔口池洪。三晴两雨，可缓解突发洪水成灾。可配套在高水头发电进水口自动排污。

　　二、无安全牢固，何谈闸门

　　1、传统水力冲击自动翻板闸门

　　（图示5）不适合大流量高水头挡水泄洪，安全系数太低。

　　新：改进传统闸门的缺陷，提高安全系数，泄洪时，水位与闸门的距离肯定超过传统的弧形闸门。根据传统闸门的安全结构规模作参考，预计新型自动闸门设计闸孔面积为15米×14米具有安全可靠的能力。

　　发明公开A、B、C、D型种弧形闸门自动开关，

　　适应区别不同的作用为目的，其安全结构相似之处诸多，以直平的上，中，下三组支架，泄洪时自动退出水位到安全位置，关闭时成八字形，距离闸门的力点基础（指闸墩）闸墩腹背受力，有支撑的作用，成八字形支架有利于像拱桥一样均匀分布闸门的中心压力，不泄洪时，无一根钢索浸泡在水中，钢索体积小，拉力强，适合水中保护协力门的安全工作，关闭时，能量仓不需装水，工作桥和梁能支撑防止闸底发生不平衡的沉陷，加固库坝和闸墩的安全，安全基础对比传统闸门，有所提高，科学要发展，今后要以新发明公开A、B、C、D、E五种适应不同用途包括水污染的防治的全自动闸门来改进传统闸门的缺陷，特别是不具备通航过木的高水头，开敝式闸门皆下岗了。

　　2、传统弧型闸门

　　存在支臂超长，牛腿、支铰位置超高门体面积大于孔口，基础力点不平衡，劣小了冲击后盾的荷载作用，钱塘江某水闸曾经发生支臂失稳破坏之事故。

　　传统的门平面门，弧型门，检修门，双层门，高大的坝面启闭楼亭，和庞大的非泄洪空间，长臂，支铰都是不惜代价来确保绝对安全，动力启闭，构造平平。（图示6）

　　第四章——论证水能还有潜力没发挥

　　一、传统水轮机极限的先进还言时过早，当代水轮机对能量的利用率说法不一，有位多年从事水利工作的老同志说一般电站的水轮机对能量的利用率不足50%。

　　另一位学历高的同志却说：“当今国产先进水轮机对工程能量的利用率高达98%以上，国外进口的水轮机已先进到了极限，并证实水轮机再进行研制改进的途径太校

　　首先观看具有压力流速的水柱迎击目标时，例如洗车用的压力水头。产生不可避免的余力，即四散雾化的回射力证实，以广告吹产品的形势来论定当代国内外传统的水轮机的先进，能满足整个水力工程能量的作用，差在1-2%还言时过早。

　　建设中的水源在同等流量、水位、配合容体大小，引水迎击距离和导体设计的形状，和大气压力的产生，复压的利用和上下密封设计，来决定工程，产生可大可小的能量。以流量加水位来计算代表工程能量的总和，是不正确的，计算要准确还是一个未知数。至于当今国内外水轮机凭一个叶轮运转的先进，能对整工程能量的利用率已达到98%以上是不可能的。

　　二、区别水力能量计算的关系

　　把整个水力建设工程：所产生的能量，分别为流速力、水位力、自身重量力、容水压强力，中空大气压复压力结为一体，在不同的位置，能量所变化的大小也不相同；流量加水位属于重量力，能预测工程，对比效益大小的选址，是关系配合产生整个工程能产生能量的基矗但不能代表整个工程能量的总和。以重量的落差能供叶轮运转的，不仅是水、砂子、黄豆、稻谷……等都具有供叶轮运转的能量，属于重量力，同样是所在位置越高，能量越大，空气的速度能供叶轮运转，用空气和灰尘的重量来供叶轮运转是不行的。

　　以流量1立方/秒加以水位高1米等于1000公斤能量力的公式代表计标整个工程能量的和，相差还远，不区别理解，是不正确的。

　　三、论证未知数的存在

　　水与众不同的特点：水能自流，是能够准确到容水平衡的液体。在运转过程中，能配合上下密封，产生大气压力，复压具有无法计算的潜力能量未知数。如何利用形状的引导。容水压强力配合迎击水轮机的距离，影响流速转化的快慢等，都是区别公式计标之外的能量，都是决定整个水力工程可大可小的能量未知数的存在。水力工程，结合大气压力在内的潜力，能量到底有多大，还是未知数。目前水轮机：国内外的先进，凭一个叶轮运转，对整个工程的能量能够利用多少？还是一个未知数。能够利用100%是未来创造的一种猜想，实际上是不可能的，目前来讲相差还远。预算好似分毫不差，可现场近况实际出入任远。

　　传统水轮机：凭一个叶轮运转，对整个水力工程能量的利用相差太远，勿视大气压力还有潜力未发挥利用，更新导体能助水轮机利用能量发挥效益。为此，我要在当今还普遍运用的反击类轴流式的基础上，研制水内双轮水力机：突破更新导体对能量的利用，提高功率发电很有必要，可跟传统轴流式，斗叶式，槽叶式水轮机作实验对比。

　　第五章——回忆水利建设中的损失 安化，有几百条溪流从南北聚集资江，横贯县境，易涨易退的溪水，水推沙压，常年有洪、旱灾，威胁全县人民的生命财产安全，实属山穷水恶之县。解放后，党和政府领导全县人民治山治水，在水利建设方面成就是很大的。下面以过去的美中不足是对今朝与未来水利建设提供参考。一、水轮泵 七、八十年代国家投资对安化县水力资源的建设，县委政府成立水轮泵建设指挥部，购进大批不同型号的水轮泵和部分水轮机鼓励和资助用于灌溉、加工，发电方面的水力建设。全县共建设水轮泵256处，装机350台。因为水轮泵是以反击类轴流式水轮机为动力的配套，对低水位的适应，存在一定限度，需要俱备足够持续均衡的能量做工；尾水管要密封隔水，要结合水文意识的选址，不能低于最大洪峰水位装机，由于缺陷原理，结构落实现场的认识，以领导权威性来选址，导致脱离原则的安装。任意把水轮泵安装在易涨易退的溪河之中，遇三晴四雨时，洪水淹没水位，不能正常运转，常被坭砂于塞，造成维护困难。初装时目睹水轮泵运转正常，不考虑久晴不雨，提水灌溉时需要大量的能量，导致河里自身都已干枯，根本无法正常运转。实践证明，水轮泵在江河提水抗旱是不理想的；然而把水泵卸下来，利用水轮机长轴传递打米、加工、发电，还能发挥若干作用。新桥乡共建设水轮泵4处，装机7台，一处用于提水灌溉，废弃很早，而其中有3处用于加工、打米，数年后消失。至1985年为止，安化全县水轮泵共消失89处145台，尚存167处205台，瘫痪在废弃之中。进入九十年代，鉴于上述对能量利用的缺陷，导致效益不佳的损失，安化县庞大的水轮泵建设痕迹微之。二、小水电随着水轮泵和小水电建设的高潮在全县铺开。其中大付电站专为抬高水位穿山开渠，引水飞渡，装2台，每台机组容量为570千瓦时。落成后公认因流量不足，且效益不佳，究其原因是选址设计，缺陷蓄水均衡能量和引水系统狭窄。例新桥乡先马村一处微型电站，事先考虑落差流量不足，后经选址峡坑建设若20万立方水的水库来均衡流量，解决当时全村照明，利用雨期大为农户加工、打米提供了方便，历数年之久。小工程，获得了大效益。在我西村办点的县委干部姚协堂同志，登门我家，大概是我迷上研究水力机械的缘故，以他那要为民办好、办实事的观点，深入群众，平易好近，开明；找我商讨计划用村地某处落差，建设小水电的事，我简明了须先考虑无蓄水来均衡能量的处所，凭雨天在落差看流量装机发电，是不理想的看法。后来其计划取消，挽回了损失。由于以上缺陷的存在，全县1980年为止累计建设小水电248处，装机327台。进入九十年代尚存保持发电的处所还不足四分之一，按预算容量18647千瓦时，相差太远。1985年为止，国家对安化水利建设投入资金累计4052万元按时值技术工劳酬为1天1元钱，无疑是个大数目。据当时购进水轮泵的数字之大，剩余部分无法铺开，停留数十年生锈后消失。新桥乡全乡累计建设小水电6处，装机10台，进入90年代尚存开印电站，上游有黄皮水库蓄能做后盾；至今能保持一台机组正常发电，其中5处因设计选址的失误效益不佳，加上普及电网的冲击而消失。1、工程微小，人工造价巨大十多年的栏木水库建设,男女老幼,全民上,距离远的带齐炊具被账到工地,近的把饭送到工地，全公社（乡）受益户不分老幼每年每人要负担水库工五十天左右，非受益户负担一半，62年破土动工，七十年代告一段落，工程土坝高26米，能蓄水52万立方米，后来大补大修足有30年之久。累计国家对该项目投入的钱和粮食，肯定数目惊人。几十年建设栏木水库的期间，要破解为什么工程效益上不去，国民经济为什么衰退，老百姓苦难到什么的成度，还不及冰山一角。2、科学施工的的意识不够几十年政府对栏木水库的建设，投入了不小的钱和粮食，由于缺乏科学施工的意识，连铁皮板车的运输都没有一台，全凭肩挑手提不省力，用旱土填堤，又不用水来均衡湿度，造成大坝穿孔，连年大补大修的损失。第六章——水内双轮水力机求证一、浅谈传统水轮机对能量利用的缺陷1、据考察水轮机皆为冲击类与反击类装机发电，而水轮机对水位的利用，不存在越高越好。水位超高，受大气压力的影响，形成气势雾化，损坏水轮机部件，影响效益；至今还是无法解释的难题。目前，还是适应大流量的反击类在水利效益中的应用占主要地位。2、大木桶装水说物理：用一个大木桶装满水，在底下同一个位置设两个出口，水位相同，每个出口均为中空直径2公分，一个拔开底下塞子临桶出水；另一个是由长10米的胶管（中空直径2公分）引导出水，随着桶内水位的下降，水柱的射程都是由远而近，用手试临桶水柱的压力，对比胶管尾水的压力大。再试探胶管进口的吸力，对比胶管出口的水力，是进口大出口校这证明库容水的压力随着容体缩小而减小，导管距离越远，压强的损失越大。3例：湖南宁乡县黄材水库。是闻名全国以灌溉为主的中大型土坝水库，横过大坝几百米，用导管引水，坝后装机发电，配以反击类蜗牛状的水轮机，三台机组。最大装机容量3200千瓦时，长轴传递，容水压力未有效利用，长轴传递有碍支撑均衡，缩小容体的导管引水，减少了压强，距离太远损失了能量，坝外建站影响水位灌溉。4、谈幼年玩水的认识池塘里安装一个溢洪用的平水天深管，当水位高于出口时，用手合上便觉有一股特别的吸引力，连续用手一张一合，其力保持不变；合着不动因管内水量减小或断流，空气进入，其力减小而消失。那时的奇闻就是今天的大气压力复压。然而在水内进口装机发电是大有作为的良址，能扩大其对能量的发挥。利用传统水轮机名为灯泡贯流式水轮机实践，但存在密封隔水，装修维护，装机容量宜小的困难。因此，还待进一步改进之中。5、导向的缺陷在水利工程中，大气压力、复压的能量作用是垂直下吸的，不把吸力引导对正运转方向是不理想的。因为叶轮运转的方向与吸力是背道而驰的，密封尾水管真正能助叶轮运转产生效益的，只有其中一部分；另一部分却有碍叶轮运转，要做到运转时的叶片，前空无阻力，后饱无空缝；加速对尾水的脱离提供方便，需要在传统水轮机的基础上，突破对导体的形状研制改进。6、凭一个叶轮利用能量潜力不足因为大气压力复压的能量潜力巨大，来源于上下密封，中空水位的流动配合叶轮在中空运转，需要叶片间断水流，隔离水和空气对中空的填补而产生；同库容水体积大小和底下尾水管周围的水量相结合，都具有潜力大小的关系。需要在下面再设一个叶轮，把水泵的原理倒过来发挥效益，两个叶轮相互运转产生能量发挥作用。传统水轮机凭一个叶轮运转是不理想的，不能对大气压力潜力的发挥利用，不能形成良好上压下吸加速尾水脱离的最佳效果，导致潜力能量的利用不足。7、能量功率与进口个数均衡的关系黄材电站有台最大装机容量为3200千瓦/时的水轮机，由一个进口进水到整个水轮机，由于直径范围大，整个能量水流围绕叶轮运转，全凭大能量挤压脱离，凭一个阀闸口进水个数太小而损失能量。七十年代相距家门不远，利用低水位装有反击类轴流式水轮机从事加工打米的作业，因上无库区蓄水，均衡流量，经常因流量不足而造成堵塞打米机不能运转，几次关机尽斗，还是卡壳无法运作。操作人员熟练地把水闸关上，往底下堵塞水轮机周围3分之一数量的导水进口，虽出米率比流量大时要少，但能正常运转。我认为进水口数量太多或太小都导致功率效益的关系，同时这种水轮机在上下密封欠缺的情况之下，存在声音特别大的缺陷。8、借鉴今朝与未来建设的学费鉴于过去对小水电站选址造成效益的失误应谨慎如此常往，在新桥再增加建设100处，其效益不如选址至今无人提及的老山坑，河床深，落差大，能蓄千万方水，不须移民，极小废耕。建成后能减轻下游洞庭湖和下游长江的洪灾，有助废耕还糊，又能稳定下游两个电站发电。虽然建设一个具有突破性的实验电站需要巨大的投资，但建成后完全有能力，有把握用所收效益来偿还。居高勿视林为材，借鉴今朝与未来。二、突破研制水内双轮水力机的原理结构1、研制的必要否认传统水轮机对工程能量的利用率准确到100%，缺陷对容水压力的直接利用，凭一个转轮对产生大气压力，复压的利用是不够的，突破研制新的导体，更新两个叶轮相互运转能助水轮机提高效益，论定对水轮机研制改进的途径太小，还言时过早。2、构造第一叶轮在水内直接受相距均衡的进水口的迎击，在传统水轮机的基础上，解除距离远，缩小导管引水，减少对能量的损失。水内改用新的方法隔水，双轮是上下两个叶轮，中间考虑安装电机降温，固定的导体两层，叶片数量裁减为每个转轮2至3片同进水口数量相等，以库坝为机壳，整体维护（坝后图四）。3、下面叶轮的目的下面叶轮的目的是把水泵的原理倒过来供水轮机利用，配合上面叶轮相互运转，间断水流和空气填补空间，能加大对大气压力，复压潜力的产生和利用。不但能助上面叶轮发挥效益，自身周围有能量运转做工；导体能聚集迎击后的散水，形成水流，推动叶轮运转，对正运转方向加速尾水脱离。4、导体导体是水轮机原理结构的组成部分，传统水轮机对叶轮周围非流速能量的流量全凭挤压陈代泻脱离是不理想的。要损失能量，突破对导体的研制改进，把无流速的水快速隐蔽脱离消失，叶轮叶片前面的水流，解除运转方向的阻力，传统的水轮机还非常缺陷。在类似基础上需要改进，是我构想的理由。5、进口叶片数量均衡与转速的关系在运转的过程中，水轮机的转速无疑比流速快，而目的是以流速来推动叶片，面临水轮机直径范围小，超过流速运转相对其反。所以叶片数量宜小，叶片数量过多，损失能量。由一个口进水的大流量，大功率发电会造成阻力。发电机转数超快，对电机有益无害，对水轮机影响功率效益。6、研制叶片配合导体发挥作用研制叶片配合导体发挥作用，更新叶轮叶片能够在运转中自动的伸缩配合导体过凸，使导体能界限每个进水口的流量不相连接。有助叶轮畅通运转，加速尾水脱离是提高工率的最佳选择。水内双轮水力机的构想圆满完整，望采纳付诸实践，不要视之门外。第七章——不藐视民间发明一、改进传统闸门的缺陷1、科学发展的今天，看九亿农民的智慧和志气，认真贯彻落实科学发展观，走自主创新之路，本发明公开能取代天下传统闸门自动开关缩小非泄洪的空间，传统又高又大的启闭楼亭连接开敝式闸门，不是全部用于开放泄洪的，而是为了闸门上下开关时需要设计备用上下的空间余地，静空太高，但实际用于泄洪的面积，只是其中一部份，视察天下水库之多，大部份都是因为传统开敝式闸门底槛太高，终生不能排泄沉碛泥沙，危及库区安全。新：要以新颖的原理结构，突破改进传统闸门前所未有的概念，降低闸门低槛调水排沙，能保障库区财产安全，还具有避免战争威胁的意义，能为国分忧。2、传统的闸门都要用电源，动力在高出坝面的启闭台，减速启闭闸门，设置启闭台的施工难度，造价实在不小，高空维护操作困难，启闭台对库坝防压加固，拦河蓄水毫无作用。新：不设启闭台，改进闸门，不用电源动力，平面之下控制开关，控制维护方便，利用泄洪时，水自身的压力有足够的能量，来完成闸门自动开关，节省了电源动力，精简了设施施工的难度和造价，对库坝增大了防压加固的效益。3、传统的闸门，支架，水压，全凭动力在高空启闭，不省力，物理意识欠缺。新：（剖面图）不用能源，动力的扛杆启动机泄洪时，能减轻提升闸门的重量，又能加大闸门关闭时的重量力，创造专门适合启闭闸门的启动机，是一项发明。二、用新科学来开发建设水能资源2003年过去，百业兴旺的湖南，留有用电供应不足的话题。现有的电量，还不能填补干旱水电缺能的缺陷。建设火电须先考虑维护人员多，能源成本大。为此，安化有丰富的水能资源，提议开发。千里航运的资江，横贯湘中地区的安化县境，座落柘溪的大型水力发电站（图八），库区环伴群山的西部，占全县面积的3分之一。库区还有高落差的将军水力发电（图九）。选择利用库区与河床的落差，适合建设大中型抽水蓄能的循环电站，其功率可以利用晚上用电低谷时电网的电，抽水蓄能，循环补充，电网白天用电量大的需要，是最佳效益的选址。下游有大型马赤塘大型水力电站，库区联接县境，可利用山势建设类似的循环抽水蓄能电站。资江中游安化全长127公里，从南北向中两岸，有长10公里以上的支流，170多道流入资江，利用两岸峡河与资江的落差，同样能选址建设抽水蓄能的循环电站。其所在的位置周围有三座大型水电站，和上下两个火力发电厂的电网互相联接。与省内益阳、洞庭湖、长沙三市主要用电区域相距最近，广东省的从化和惠州有两座并列世界之最的循环电站，从化已正式激活发电，惠州有关单位投资80亿正在建设之中。成为我们的选址，建设循环电站的榜样。一站需同时建设二个蓄水库，须先考虑其工程造价太大。选址安化建没抽水蓄能的电站，利用原有的地理工程优势，只要建设一个抽水蓄能的水库又不损害原来的效益，具有得天独厚的基矗奇峰林立的安化，选择河床深、落差大，极小移民废耕的良址有数十余处，能蓄数亿万方水。例如：伊水河的罗溪、沂溪河的老山坑还未建设利用，建成后对发展地方经济减轻全县人民的用电负担，提供了保障。最大效益是，有助稳定下游两大电站均衡能量发电，减轻水土流失，于塞下游，减轻洞庭湖长江下游的洪灾。减小洞庭湖废耕还湖，占地4900平方公里的安化，出门羊肠小道隔水，乘车爬山越岭，撑船曲水摊多，单凭零星散布的梯田陡土，丘块小似茶盘斗笠。常年靠政府立点扶贫的山区，全县100多万人口贫穷所逼，70%的男女劳动力外出打工，有不少辍学的学子，决心外出打工攒钱来完成学业。外面行业非全部与山村儿女对口，难免春去冬归，两手空空；外面挣钱不是摇钱树下放口袋，而是来于诉不尽的苦衷。全县每年有异处命案伤亡几百千人不等，若干失踪者其中有在校应读初中学业末完的女生，实属地方为官者须先关注的议题。要脱贫致富，全民奔小康还待广开思路，提议开发建设安化水能资源，请求政府批示，希望外商投资，全县人民携手共同开发建设安化特殊丰富的水力资源很有必要。小学文化。（作者：农民易正楚）

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