能源用不完模式中的分枝发明

海滨水电城模式中的分枝发明比较多，以前总结过，但只总结出一部分，也发在中国能源网上，今天我总结得比较详细，并且是作为一个专题一一分列出来的，详列如下：

分枝发明【一】

李道东新能源(水体高度差能)

在海滨水电城模式当中，必然有类似于河川水电站形成水循环的能量。下图是河川水电站水循环示意图。大家已经看到了，河川水电站之所以能够持续发电，背后是有太阳热能和风能做强大的后盾的，如果没有太阳热能和风能作为后盾，就不可能形成上图所示的水循环。储存在海洋里的水，经过蒸发变成水汽分子，凝结变成云或水汽团，在风力作用下将储存于大气层的水运输到大陆上空，遇冷空气后凝结，在重力作用下以降水、降雪、冰雹等形式落到陆地地面，逐渐形成大河奔流，才有了今天我们看到的三峡、伊泰普等世界级的大型水电站。简单地说，河川水电站发出来的电，背后是由哪些能量形式转化的呢?答案是太阳热能，风能，重力能。

一提海洋学，人类津津乐道，说个没完没了，陆地学也会让科学家研究个没完没了，但只研究海洋学或者只研究陆地学，都是不可能真正找到这个新能源的。这个新能源，要靠发明才能找到(发明新能源)，或者说它本身就是一件重要的发明。要找到它，必须在海洋学和大陆学之间形成一个交叉学科，当两者合为一体的时候，这个新能源才会逐渐显现出来，才会让人类社会受益匪浅。而它让我找到了，网友们根据发明界的规矩，称这种新能源叫李道东能源。事实上，若不是将水引入深陆，便不会有陆基水体高度差能(注意这个高度h，几乎是没有限制的，这是本模式的最重要的优势之一)。也就是说，无论什么时候，这个无比巨大的陆基水体高度差h都一直存在着，维持着这个或大或小的水循环，而这个或大或小的水循环则是由于庞大体积的海洋才得以维持的。简单说来，依大循环论，陆基水体高度差能就是凭借庞大体积的海洋水来维持，就像一个连通器，小容器水位的高度决定于大容器水位，大容器与小容器水位高度是相平的，一样的。(如果从小循环来论，只要有足够的循环水就行，这比较适合于中小型)前面讲这个问题时，我用河川水电站来作参照。如前图。大家看到了，如果没有太阳能来当搬运工，河川水电站是不可能持续工作的，或者说河川水电站就不存在了，正是因为太阳能将海洋中的液体水分子蒸发成水汽(气态水分子)然后借助风力等搬运到陆地上空，再遇冷凝结形成降水，落到地上形成河流，最终完成海陆的水循环。从能量守恒角度讲，河川水电站的电能主要是由太阳能、风能、重力势能等转换而来的。而海滨水电城模式的发电，主要是从这个水体高度差能转换来的。

陆基水体高度差能是以大陆为硬骨架(陆基)，使浩瀚无边的海水以瀑布飞流和水体高度差能的形式表现出来，也就是把柔弱的巨量的海水转化成气势恢弘的高度势能和高度差能，离开了本模式，这种水体高度差能就不好利用，甚至可以说这种新能源实际上并不存在。

换句话说，也就是巧妙地把庞大的海洋水体这种能源通过转换成我们人类社会认为理想的高度，让无边无际的海洋水体(像太阳能一样也属于是真正用不完的能源)，通过转换成优越的高度，来实现海洋水体这种庞大能量的转换(转换成电能)。如前所说，大家都知道沿海水域并不具有这种高度能。为什么海底能通火车汽车?就是因为沿海水体浅嘛!四五十米，七八十米……即使是一二百米，都是不好利用的。这也就是说，海洋能虽然非常丰富，以前人类无法将这种庞大的能源使用起来。海洋中心区虽然很深，有几千米，没有陆体依靠，依靠今天的技术还无法使用，这是不言自明的。而本发明就是解决这个问题的，将原来认为不可能使用的无穷无尽的能源充分利用起来，将原来认为不存在的新能源开创出来了。

我这里讲的主要是海滨水电城模式开创出来的陆基水体高度差能(h)，它与海洋的深度并无直接关系。可以说，即使海洋很浅，它只要有庞大的水量就足够了，几乎不受其深浅影响。以前我与中科院专家也介绍过中小型的海洋水体高度能利用，但是其效用根本无法与陆基水体高度差能相提并论。这种新能源确实具有无穷无尽的潜力。它的优点很多，比如它是取之不竭的清洁能源，具有高度稳定性和规律性，人工可控性，开发规模相比其它能源形式大得多，具有能源安全保障等特点。

千百年来，科学家们从海洋中找到了温度差能、盐度差能、潮汐差能、波浪能、海流能等等，但没有真正找到这个水体高度差能，应该说，这个水体高度差能与潮汐差能、海流能有一点儿相似之处，但生发原理、表现形式、实际效益等方面差别实在是太远了，可以说是天壤之别。因此，水体高度差能像太阳能、核聚变、海洋能等一样资源十分丰富，是真正解决人类社会能源与环保危机的新能源之一。

分枝发明【二】

特殊造型的一侧长连通器系统装置

如果说本系统一侧长端高度达到3000米以上，抬轿系统C处部分高度假定在1000米到1500米之间，那么，一侧长部分与抬轿系统的高度差就在1500米或者以上。根据连通器水平原理，两侧水量追求水面相平，由这个高度差所产生的巨大水压(事实上不只是高度差，还在于宽度差和体积差)便形成了巨大的差动力。一侧长连通器，生来就憋着一股劲。这话一点儿都不假。可以凭借特制系统来实现。

这个特制的系统是什么?我这里介绍其中一种方案。高于两端相平的长侧部分，其实是一个特殊造型，这个特殊造型帮助注射器系统形成了工作水量的再循环利用，这一点是至关重要的。这个特殊造型的水容器可以做成侧板型，就像一个大水桶一样，当需要释放水量的时候，各个互相衔接的桶板一侧身，里面的水滚滚涌出，顷刻流光了。根本无需要考虑排水速度问题，而是变成了水桶侧板转身的速度问题，而这个时间是可以忽略不计的。从大水桶周侧流出的水，可以再利用，与从顶部飞落的发电水汇聚一处。当工作水量返回并且因虹吸原理释放时，就是如此情形，这时的大水桶侧板都是敞开的;而当系统需要重新注水，增加水压差时，大水桶的侧板都是闭合的。真正理解了这一点，对于抬轿系统来说，其实没有什么难题可以阻挡了。也可以说，这就省去了后面要讲的专用冲击系统。这也是需要注意的环节。从某种意义上说，有了这个特殊造型的释放水量/增大水量方案，便意味着本模式充分解放了水电城的总体设计高度，为将来人类社会建设深4000米、5000米以上的更强大更高水平的水电城铺平了道路。如上右图所示。【注：侧板理论，很像大巴车上的电门装置，开门侧身让人，关门衔接闭合。目前，世界上这种电子门装置普遍存在，适用于公交、宾馆、飞机等等。这里所说的大水桶侧板理论，就像这种装置】

分枝发明【三】

重锤撑举脱钩器系统

如下图就是这样的撑举脱钩装置系统，周围布满这种斜面撑柱，上撑横槽嵌窝中，下有挡块，需要下落时，同时去了挡块、如拉帆一样从高处拉起来即可;同时可用于抬轿模式当中的“大水桶”脱钩系统。把水容器做成抽板型或者侧板型，一提起桶板或者桶板一侧身，水即流出(提起桶板或侧身桶板，水就流完了，根本无需考虑排水的速度问题，而是变成了抽板速度或者侧板速度问题，这个当然是无需考虑的)，并且，此水桶可以与前面所讲的水桶溢流的水连成一体，综合利用。所以说，一边是注射器原理上提返流，一边是液压千斤顶原理下压助力，两者完美结合在一起，速度是非常之快的，并且是需要多快，就能够有多快。下柱支撑、侧板/抽板流出理论，具有非常好的优势。下柱支撑的高度任意调节，完全根据需要设定。比方说1000米，1200米，1500米都可以。大家一定要注意这个问题。这个问题弄明白了，对于理解整个系统的优越性大有裨益。因此说，浮力抬轿系统最终会改进得非常非常迅速快捷，这让人联想起历史上的史蒂芬孙，他发明的火车起初在轨道上慢如蜗牛，驴子都跑不过的，但是今天的高铁速度已经证明了一切。

撑举脱钩装置系统

本分枝发明正好与众人围圈打夯图相反，众人围圈打夯是同时拉起一个重物，而本发明是同时撑举一个重物。当然，也可设计成同时拉起重物的脱钩系统，可能不如这个好用。道理其实相同，这里就不详细述说，只述这一种，领会其意即可。下图是众人围圈打夯图。

分枝发明【四】

注射器其实是一个引水装置

下图是一个简单的注射器示意图，上面并未封顶，这个注射器其实是一个引水装置，由柱塞和胶皮套子组成，当柱塞上拉，不超过横侧的注水口时，其实柱塞以下便是真空环境，在大气压强的作用下，水沿管道上行。直到柱塞超出管道，水喷涌而出，流至输水台层，最终与发电瀑流汇合，又转成了发电水流。而这个引水装置冲出管道之后，便像刺猬一样自动蜷缩一侧(管道外侧空间变得更加开阔，很容易设置一个合适的空间，或者直接提升到水位达不到的高处都可以)，成为极小的体积，并不影响水流冲出。如前图所示。

分枝发明【五】

下拉浮洞可向纵深或者横向无限延伸：想要多大浮力，便给多大浮力

下拉浮洞横向或者纵向延伸

再看一看前面第一图示B和E之间的中空装置，这个装置的造型与体积不一定非得像图中所显示的一样，是一个倒三角的形状，以前我与中科院专家讨论此事的时候，认为可以是中柱下支撑物结构，意思就是下拉浮洞可以向纵深或者横向延伸，想要多大浮力，就可以设计出多大浮力。下图所示就是轮船中间的主桅杆，非常强大，我设想的此处的中柱有一点儿像它的样子。至于中柱下的支撑物，当然可以是各种各样的造型，大家中见过航母的都知道，可以说有点儿像航母的样子。如果工程师认为横向不必要，只纵深发展就可以，当然是最合笔者心意的，我的前面图示就是只向纵深延伸，无论多少米，都可以奉陪到底。这样的设计有一个好处，就是整个支撑物都只是向上或向下两个方向，直至到达预定位置为止。横向结构的支撑物造型，只能依靠强大的中柱来传递浮力的力量，便不具有这个特点了。

分枝发明【六】

利用压缩气体，会增加巨大浮力

前面我谈到中空装置，没有谈压缩气体，就是要在这里专设一节专门来谈谈这个问题。如上面的航母图示。大家已经看到了，航母最底端装配很多看起来类似气囊的东西，其实是由钢铁做成的空心舱，这通过增大排水量、做成中间空心的办法来增加它排开海水的体积，从而大大增加了浮力。笔者认为，在本系统当中，可以有效利用压缩空气!众所周知，一个救生圈能将下沉的人体从海水中浮起来，漂在水面上。这说明什么?这就说明只要有气体压进其中，会使气囊体积扩大数倍，便会有足够大的浮力产生。救生圈、皮球等物体在充气前和充气后的表现完全不同，就说明了这个道理。压缩气体的充分利用，有效地增大了V排，节约了水量，从而帮助系统非常有效率地完成任务。航母之所以采用中空办法，没有像救生圈、皮球一样利用压缩气体，主要是因为航母、轮船等都需要在海洋当中四处航行，必须是钢铁等材料做成的才行，否则便不够坚实牢固，而钢铁这种材料密度非常大，都是大于水密度很多倍的，并且不能像救生圈、皮球一样扩大体积，所以用不用压缩气体，其实都是一样的。但在本模式的下拉浮洞实践中却是不一样的，原因就在于它位置固定，不是像航母一样四处快速移动的，因此要使浮力增大，可以同时采用两种办法——一个是降低使用材料的密度(比水的密度小更好)，另一个是非常容易地扩大其体积，增加浮力。因此，本模式的下拉浮洞实践便可以使用压缩气体来扩大体积，增加浮力，节省水量。

分枝发明【七】

浮力抬轿提(抬)物机

轿夫(浮力)抬轿原理提物机：下图为真空管道轿夫(浮力)抬轿图。其中可有多种抬轿方法——单管道抬轿法、四管道抬轿法、环形抬轿法……如何更加方便实践，应该具体应用时具体对待。下图只是大致思路。

上图也是注射器原理图，因不擅长构图，只表其意。右侧是像注射器一样的真空管道，固定水量，可以来回地反复地使用。左边黑圈处是阻水阀门(开关)，一打开，根据连通器水面相平原理，自然会注满蓝色箭头处的空空管道，以右边水量的强大重力，变为强大的浮力作为轿夫，抬起重物返回原来位置。待需要左侧水位落下时，像拉回注射器内的柱状针杆一样(其实像注射器针管操作一样原理)，左边水量再返回到右边真空管道内，等待再次重复使用。像此循环即可。

这个轿夫抬轿原理提物机用处极广，功能甚是强大，制成以后可以广泛用于工程、港口、机场、军工、航空航天、机械制造、海事救援……包括我们今天无法想到的工作场所。

分枝发明【八】

外力打击型动力排水系统

外力打击型动力排水系统。如下图。杠杆与滑轮原理，是为人类立下大功的省力机械。从单机层面讲，可以不断提高单机提重能力，目前世界单机最大提重为4500吨;从数量上讲，可以根据实际需要，不断增加其数量(3，4，5……10，11，12……)，像打夯一样，服从同一命令起落。从力上讲，我们可以得到几乎是无穷的力(如阿基米德所说的撬地球原理)。因此，这一系统可以有广泛的用途，用于排水(泥水)作业，发电业、工业、工程、港口、制造业、卫星发射等各行各业。

上图是充分利用了杠杠原理，下图则是充分利用了滑轮原理。还可以充分利用液压原理作业。通过排泥阀、排泥井的有效利用，完满完成排水和排泥目标。

分枝发明(九)

海滨水电城发电的岩层渗水和坝高受限创新发明方案

如上图。“海底”水库图内含几层内涵。第一，它并非真在海底，而是在陆地上，可能距离海边数百公里之遥。直接解决了靠近大海岩层可能漏水问题，使工程变得简单易行。第二，垂直坝高几乎不受限制。应该说做到这一点是不容易的。大家都知道河川大坝一般都一百多米，如果再增加高度就不容易。海边水域水深一般只有七八十米，如果直接在海边建设，建这样的海滨水电城几乎是不可能的。将海底水库延伸到大陆某一个适当位置之后，这一切都迎刃而解了。大坝坝高理论上几乎不受限制，只要工程条件允可，想挖多深都可以。以上两大难题的解决，为能源用不完水电城变成现实奠定了坚实的基础。

这一创新发明方案可以复制到许多地方，比如，人工建水上乐园风景区，水下瀑布风景区，水城旅游开发区等都可以，不一一述说。

分枝发明(十)

人工造岛与养殖、绿化、旅游开发创新发明

人工造岛与养殖、绿化、旅游开发创新发明方案，是由本模式的“海底”水库衍生的新发明。这个新发明能解决的问题如下：第一，解决养殖业主的财产风险问题。海水养殖业近年来在沿海搞得风风火火，但是在几年前的一次海啸、台风灾难中，不少业主赔得精光了，网箱养殖虽能搞得风光一时，但不能支撑长久，一旦遭遇台风海啸等灾难，便难以抵挡，即使是网箱扎得再牢，钢筋用得再多，也难逃厄运。不要说大海每年都有数次台风，即使是十年一遇，也是够养殖业主承受的。从这个层面来说，本创新发明方案是完全能够解决这个大难题的。“海底”水库创新发明的特征在于，网箱养殖改为造岛养殖，这种岛屿，可以是大海里或者海边的自然岛礁，也可以是海滨陆地上的人工岛。将岛礁中心挖深、挖空，把挖出来的土石等运到岛边填海造陆，挖的中心区作为养殖或发电之用都可。(发电的话，适用于中小型发电样式，养殖则比较保险)其基本功能，一是能完全避免台风、海啸的影响;二是将荒岛或海滨荒凉之地人工变成一个风景优美、水天相融的绿化岛，既符合国家大搞绿化的政策，又合渔业业主安全保险的心理，鱼塘表面有严密的电拉铁网，一旦预报台风来袭，便可迅速关闭密闭鱼塘，防止鱼类逃脱。第二，解决人工绿化问题。这种人工岛屿，深度可达百米以上，既可发展深水养殖，又发展旅游观光，增加绿化面积。第三，解决了岛屿数量受限问题。这种人工造岛有非常独特之处，既可将海边的自然岛礁承包给业主，也可延伸进大陆，有的可以像调水工程一样，有一段比较长的距离，人工造岛。将荒凉之地，搞成绿化水城，像威尼斯一样。第四，海边进水区有水闸防护。配备本人的中小型打击排水系统，收获季节可进行排水作业，所有养鱼尽在池中。第五，这一创新发明方案，也可以配合pn结边界理论，解决边界冲突问题。为边界岛屿纷争提供了新智慧、新思路、新方法。

分枝发明(十一)

连排连注创新发明

如上图。连排连注创新发明排水方案，是本模式获得成功的重中之重。这一创新发明，直接使排水速度远远大于了注水速度，使能源用不完模式真正成为能源生产第一模式。连排连注排水系统与打击系统一起，可以广泛应用于渔业、建筑业、农业、海底作业、钻探、海边作业等各个行业。

分枝发明(十二)

短板升降系统

短板升降系统：大家对水桶都非常熟悉。有一个理论叫水桶短板理论，意思是说，整个水桶只要一个短板无用，整体就都归于无用。但在这里，短板理论恰恰反了过来，短板不但不无用，而且正好是本模式所需要的，后面图示有一个打击系统俯瞰图，四面环水，四周都有水桶短板系统，随着水的涨落而升降，上面覆着较厚的浮盖，承载着重物的重量，像轿夫抬轿一样抬起放下。这个浮盖没有画出来，因为加上盖后，水就看不出来了。短板升降系统可以解决重物借浮力的升降问题，除此之外，还有很多方法。比如，弹性起伏结构，杂技顶碗分段升降结构……都是可以尝试的，但是相比之下，不如短板升降系统来得简单、实用和快捷。这个系统可以广泛用于借助浮力上升下降的运作装置中。

分枝发明(十三)

人工造流大气压强差(作为)动力自动发电系统

这个发明可以与注射器大气压强差原理系统结合起来，形成人工造流多指连通流水自动升降发电系统，这个自动升降发电系统也是一个不是永动机的“永动机”，虽然发电量与海滨水电城比起来是九牛一毛，不值一提，但是其自动发电系统的科学性、实用性和灵活性也是值得称道的。这里特别需要提一下的是阻水阀门与大气压强协调作业系统，正是这个系统使本发电系统正常工作，从容发电。另外，本发电系统也可设计得多样化，比如，既可部件拼装组合，像拼床一样，可以灵活移动到不同地方，带到有水的地方施工作业，也可固定于常用的某个地方，建得稍大型一些，或者在这个地方下挖水道，真正成为不可移动的人工造流发电系统，都是可以的。其基本原理，与前面所说的浮力抬轿原理相似。只不过是不利用浮力抬升重物，而是利用该系统的来回流水冲击力罢了。只要多建这种系统，多增设逆、顺流水都能发电的发电机组就可以了。注意上图所示，与前不同的是，不利用浮力来抬轿，而是利用一端真空，另一端非真空的大气压强差来人工造流发电，不需要任何能源作为动力，实在是天赐能源啊。

分枝发明(十四)

人工造流多指连通普通中小型发电系统

我在与中科院专家桂文庄老师通信当中，特别提到一个五指连环洞的分枝发明。这个五指连通将来也可以发展成多指连通，即很多直通水道互通、互助、合作、共赢。五指连通洞单独分离出来以后，成为一个分枝发明，多指连通水道形状可以各不相同，形成人工造流中小型发电系统模式，虽然它远比不上水电城，但其作用也不可小觑，可以应用到特殊地区，作为水电城模式的有益补充。下图是多指连通人工造流中小型发电系统，当然可以纵横交错，有许多个这样的对接水道，安装上倒逆都可正常转动的水轮机发电，上面是外力打击，可选择滑轮组、杠杠组、吊车组等重力打击。水速比较快，基本上也不费油电。比较适用于中小型发电系统，供小地方用电，或偏远地方用电，家庭用电，小工厂用电等等。

分枝发明(十五)

以重力能为动力的切割磁力线产生电流新发明

本发明的优势，重力能是廉价的、用不完的清洁能源，以重力能为动力的发电机，大大降低了发电成本。缺点在于切割速度较慢，像打夯机一样，安装上加速轮，频率一般每分钟150次左右，还是远低于其它动力的发电机。比较适宜中小型清洁发电。适用范围比较广泛，一些机车，电车，偏远山区，建筑工程等等。

如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,左右两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连。像下图二感应电动势一样，只要导体切割了磁力线，便会有电流产生，经导体传出。本发明的特征在于成功运用了重力能发电。

分枝发明（十六）

超强脱钩自动升降持衡系统

这个系统，与前面的支撑重锤有区别，区别主要在于它可以不需要排柱支撑，而是代之以浮力持平，因为浮力不撤，维持平衡就存在，重锤的高度就存在，而当需要重锤下落打击的时候，只要超强脱钩器两部分自动分开就行了。下图有一个超强脱钩器图示，只是脱钩器之一种，其实脱钩器有很多样式，哪一种最合适，还需要实践来最后定夺。

分枝发明（十七）

海上城市（分移动与固定两种）

——拓展人类生存空间，海上民族、海上移动观光旅游业有望出现

三分陆地，七分海洋。在海洋占全球面积七成的客观情况下，未来人类完全可以开拓海上生存空间，发展海上观光旅游业，亲身体验海上生活，或者住进海上移动城市里（根据海洋天气预报，可以随时在海上移动的、集工作、学习、生活等等很多功能于一体的海上综合功能船体。也许长期游弋海上的民族在未来会出现），或者说人类完全有能力长期生存于海洋上，变成海陆两栖人类。

真主并未只允许人类居住在陆地上过单调的陆地生活，只要能源问题真正解决了，未来部分人类有望成为海上民族或者海陆两栖民族，长期在海上固定/移动生活的民族或可出现。像夏天极度炎热的印巴、我国两广和港澳台，陆地资源紧张的日本（解决其土地资源不足问题）等等，都可以选择在海上城市里居住，或者过海陆两栖生活。

        分枝发明（十八）

科学布局：分组串联法，千流变十流

1 分组串联法，千流变百流、十流

1.1 充分利用高度能(h)，工作水量降至20%

在前面《李道东能源，80%电能=高度能》一文中，笔者明文提出了应该尽量减少水量，增加高度能的水电城建设思想，这一理论，使后面排水环节的难题迎刃而解。这也就是说，整个水电城正常工作，只需要20%工作水量，借助于不断开发的高度能，便可以产生出我们所需要的电量来，换句话说，80%电能=高度能，80%的电量是由高度势能转化来的。

1.2 千流变百流、十流，水量又是成倍骤减

因为整个水电城发电水量的大幅减少(只需20%)，即使1500台大型水轮机分组串联在一起工作，最终形成千流入海的局面，其水量也是可控的，仍给排水问题带来了巨大便利。在《海滨威尼斯水电城模式可行性分析》一文中笔者算过一笔账，即计算能源用不完到底是怎么一回事，曾经以三峡水电站的70万千瓦水轮机为例计算解决我国全年用电量(以2014年的55000亿度为例)需多少台水轮机，最后答案是1700台左右。如果以今天向家坝水电站的80万千瓦水轮机来计算，则需要1500台左右。当然不可能一条水道只装一台水轮机的严重浪费的情况，按照惯例，我们都喜欢用分组串联法，分组串联法就是指几台水轮机顺着一条水道工作，也就是说，几台水轮机共同使用同一水道工作，直到该水道的巨大冲击力变得愈来愈缓慢，再无冲击价值为止。这样，以上例来说，1500台水轮机，平均4台水轮机分成一组，也就是说只需要建设300余条水道就可以了。20%水量，仅300余条水道，大家仔细想一想，整个水电城使用的水量应该是非常之小的。

2 用分组串联法进行科学布局，一条水道最多安装多少台水轮机?

2.1 仅需要不到20条水道就可以了

前面我讲了一条水道可以平均安装4台水轮机，这只是一个大概的初步的估计，这里头是不是还存在着巨大的浪费呢?如果从充分利用水道资源，最大程度地、完全科学化地提高发电效率角度来讲，这种初步预估当然是有待大大改进的。

从世界水利发电来看，安装水轮机的高度要求并不是很高，一般100米左右落差就可以了。这里就可以提出下面这个问题：

从科学布局上讲，一条水道可以安装多少台水轮机?

这让人想起了800米、1000米接力赛，如果一个人跑完全程，可能就累得站不起来了。但是分四个人、八个人、十个人接力跑完，不但每一个接力点都是新起点，运动员也不会劳累，并且成绩远远优于前种方法。这样计算的话，一条5000米高度的水道，就可以安装50台水轮机!但这也只是初步估计，如果500米高度以后，每个接点再增加1台，变成串联的紧靠着的2台，那岂不又增加一倍了!或者随着深度的增加，水轮机数量也适当地科学地增加，也就是可以安装100多台水轮机。从这个数据来谈水电城建设，初步地大概地估计的话，仅需要10余条水道或者说不到20条水道就可以了。由于使用效率的大幅度提高，总用水量也会大大降低，水电城的建设越来越容易，越来越提高效率。

以前我讲的主要是从理论层面讲的，从各种角度来讲，实践起来并不是更加困难，而是更加容易、合理，科学、高产、高效!!!所以建设水电城模式的难度可以说已经大大降低了，甚至我们起初可以不考虑建设太高的，只需要考虑二三千米的，困难又大幅度地降低了，也仅是增加几条水道而已。

从各种角度分析，人造骨高度能、分组串联法，都让世界充满无限光明，是人类社会真正的、完全清洁的、完全可再生的光明未来。

2.2 水轮机技术更新换代非常快

大家都看到了，世界水轮机技术更新换代非常之快。我国三峡水电站用的是70万千瓦的水轮机，当时是世界上功率最大的水轮机，时间才过去短短三五年，我国向家坝水电站用的便是80万千瓦的水轮机。并且我们还了解到，世界已经在研制功率在100万千瓦以上的水轮机了。水轮机技术的更新换代如此之快，也让我们看到了未来水电城应该向什么方向发展了。对于海滨水电城高度能发电模式来说，它意味着发同样多的电量，水轮机越用越少，今天发55000亿度电还是1500台水轮机，明天就可能变成1200台甚至1000台以下，都是很有可能的。这也就意味着发同样多的电量，使用的水量和水轮机数量都会越来越少!!!

大家都知道，在海滨水电城模式中，排水问题是最核心的问题，水量的可控性便成了本模式的重中之重，而这一难题的顺利解决，对于最终形成最高效率的水电城模式肯定是奠定下了坚实的基础。

分枝发明（十九）

单水库模式、双水库模式与多水库模式

水库系统有多种样式。笔者这里主要讲一下台阶式水库形态。

台阶式水库形态，外力打击次序有先有后，并且打击的一般是最底端的水库，或者只打击最底端的水库，或者是各台阶水库同时遭到打击……因为打击系统较少，一般采用一对多格局，所以按编号次序分路打击是最好选择。这要看打击系统的力量到底有多大，如果实践证明确实力量足够大，根据科学计算便可以几个通路同时打开，同时打击即可。下面我讲一下水库数量和排列不同的情况。

1. 单水库模式。这种水库肯定非常大，也无所谓如何排列，情形像本文中的图一。由于单水库模式中的水库只有一个，所以它肯定与密封涵洞连成一体，当外力G实施对库水打击的时候，会产生对水轮机通道的逆冲力，这种情形的打击系统，一般安装在水库的中下层，这样对水轮机通道的逆冲力便最小，表现为涵洞水柱只是稍微顿一下便恢复正常了。这种情形就像是骑自行车时，由于前方碰到障碍物，我们稍稍捏了一下刹车，表现为骤然一顿，随即便恢复了正常行驶。

2. 双水库模式。如下图所示，在图一基础上下面又加了一个阶梯水库。大家注意，水库一与水库二之间有一个激流水柱，是水流经过水库一急转直下水库二里，并且外力打击通道也直指向水库二。水库二一满，立即打击（注意这里不关闭水库二的入水口）。因为排水用的时间很短，所以由此造成的结果是水流溢至两库之间的缓冲区域，不会带来什么不利影响。而这样做却有非常大的益处，由于水库之间呈瀑布形态，所以，间隔打击水库二，便会发生由单库模式的“骤然一顿”变为双库模式的“一点儿不停顿”，水流更加顺畅，水电城模式更加呈现满时段（全天候）满发电（全负荷）的最优局面。当然，读者可能对缓冲区满水之后二次利用问题产生疑问，这个不难，缓冲区其实也可以视为一个小型缓冲水库，水库二排水后，这个小型缓冲水库此时也被分击通道排出去了，又重新成为一个待用的缓冲水库。不过，从另一个视角来看，双水库模式也可视作是一个超大型水库的分层处理模式，这就与单水库模式有了很多相似之处了。

3. 多水库模式。随着水电城规模的扩大，两个水库以上的多水库模式便是必然出现的，多水库模式的情形很多地方像双水库模式，并且比双水库模式更加有缓冲余地。在打击系统一对多的形势下，多水库模式意味着有多个打击通道，依次编号顺序打击，可以说多数情况下只需要开关不同的通路即可。当然，这也只是笔者布局形态之一，相信未来工程师们也有更多更理想的设计形态出现。多水库模式画图比较复杂，这里就省略。

分枝发明（二十）

电动力排水——另一种“钢铁侠”排水模式

用电力排水，并不是本模式所要达到的理想目标，本模式所要追求的最佳目标是不用电力就能达到快速排水，前面笔者介绍的浮力做功抬轿系统就是为实现不用电力就能完成排水目标的升降系统。但是，如果能用不多的电力也能完成目标，而能够省去较为复杂的工程劳动的话，应该说还是一种不错的选择。

我先给大家说说常规潜艇的事。大家知道，常规潜艇能在水面以下几百米位置向前快速运动，它们的动力系统是柴电动力，最终实现电力驱动潜艇前进，航速非常快。据百科介绍常规潜水艇“完成一次充电过去需10～12个小时，现在使用快速充电器情况下，需4-6小时。完成充电后，潜艇在水下潜航，高速(12～20节)航行一般可持续1小时左右;低速(2-4节)航行可持续数十个小时。”用电力排水，水库位置固定，运动强度很小，比潜水艇水下前进要容易得多。由此判断，电力驱动能够轻松达成排水目标。下图是水面下几百米正在工作的潜水艇。

下面是笔者在以前文章中设想的“钢铁侠”排水模式，其动力系统是电力系统。“钢铁侠”分两种，一种是前面所讲的钢铁重拳式“钢铁侠”(不配单向阀门)，一种是《论外力打击模式与海底辅助排水系统》文中的单向阀排水水库——排水“钢铁侠”。

排水“钢铁侠”单向阀水库模式说明：“钢铁侠”单向阀水库排水模式，正是除外力打击类型之外的一种依靠电力完成任务的大力排水系统。这种“钢铁侠”巨型单向阀水库，真可称得上是钢筋铁骨，全身都是由精钢做成，铁骨铮铮，容量巨大，排水力度自是非同一般。它有一个特点，全身的钢铁部件组成一个有机的整体，能做伸展、收缩等全身运动，既可全身舒展大方容纳巨量海水，又可瞬间收缩于一处，像刺猬蜷缩身体那样，顺势将海水“吐”向水库外面。可能朋友要问：为什么要搞一个全方位的扩展收缩型水库呢?答案是这种类型的单向阀水库借电力完成排水工作，用处非常多，以后可能要适应非常复杂的水底环境，不只是一种非常稳定的水底环境。假设海底的情形比较复杂，它也能适应。洋流、热流，冷流……像这样扩展收缩型综合性能水库有利于顺势而为。尤其是有洋流的时候，选择与洋流方向相一致的运动，而不是逆流工作。当然了，像本模式所处的工作环境比较稳定的话，就可以将“钢铁侠”的工作方向固定下来。这话就不必多说了。“钢铁侠”单向阀水库骨架都是伸缩自如的钢铁骨架，可以有像火车钢轨一样的辅助滑动基柱，运行非常平稳自如，在水底开机车早已不是新鲜事了，地铁更是司空见惯，也许以后会出现在水里开机车的情形，当然也可以用隧道密封包装起来，闲暇时候供游人参观。如下图。

排水“钢铁侠”需要注水时，便可以随着注水的大量涌入，自动支撑起来，待注满水库之后，用机车用力向内收缩，立即像一个喷水的“钢铁侠”，转眼之间将“钢铁侠”水库内的巨水吐到海水当中。这种巨型“钢铁侠”其实是一个巨型伸缩机，只须按动开关，机车开动，便能伸缩自如，伸展时灌水，缩瘪时排水，无论伸展缩瘪，都可以用机器人操作机车(当然也可以人工操作机车，注意换挂钩就可以既能伸展又能紧缩)，从当今世界现有的机械技术来说，制造难度不大，比今天时代的很多机器人结构简单得多，它是可以替代打击系统完成顺利排水入海的。下图是由“钢铁侠”水库衍生出来的“机械手”单向阀水库，既像伸掌握拳，又像鱼网收缩，力量奇大无比。“钢铁侠”水库还可以衍生出布袋型单向阀水库和巨型塑胶单向阀水库两种类型。关于布袋型和塑胶型水库，以前我都讲过了，大家可以根据这几种单向阀水库联想生发出更多的样式出来，但总之一句话，都是“万变不离其宗”，换枪不换药罢了。下图巨型“机械手”单向阀水库。

从单向阀水库类型来说，有夹层弹缩单向阀水库模式和自动伸缩型吐水模式。第一种类型的单向阀水库排水量巨大，排水时间极短，技术难度稍高一些。第二种类型的单向阀水库工作动力来源于电力，排水量大，排水时间可能稍长一些。从动力来源上分类，可以分为重力打击型、跳水打击型、电动型、档位调控型几类。其中前两种不用电力，可谓是一劳永逸;“钢铁侠”是电动型，电动型需要电力;档位调控型技术上要求高一些，这里不作讨论。下图是以前在《论外力打击型动力模式与海水辅助排水系统》一文中所强调的电动力“钢铁侠”水库。

分枝发明(二十一)

专用打击系统“天线”

这里需要重点介绍一下专用打击系统的“天线”。在《补论水电城模式重要环节》一文里，有下面一段话：

“谈这个问题就要专门介绍管道密闭连通打击系统。这个专用管道密闭连通打击系统，外形有点儿像电视天线，还有点儿像医院里医生给病人打点滴。如下图。从帕斯卡定律的适用条件来说瀑布飞流是难以实现的，正是由于读者所说的原因。但是我们因为有了这个专用管道密闭连通打击系统，就什么都难不倒我们了，瀑布仍旧“飞流直下三千尺”，景色仍旧美丽壮观，原因是其中一个水库满了，在瀑布飞流水道切换到另一个水库的时候，前面水库便可以与这个外形像天线像打点滴的专用管道密闭连通系统接通到一起，二者成为一个即时密闭系统，符合帕斯卡定律适用的前提条件了，在浮力做功抬轿系统的打击之下，轻松将该水库的巨大水量排到水库外面。对于其它水库来说，也是照此复制去做就行，可以轻松完成任务了。”

因为有这个专用管道密闭连通系统，以电力排水系统取代浮力做功抬轿系统便是可能的了。

以前与汪宁博士论帕斯卡定律的时候，它谈到容重的概念。容重，就是单位体积的重量。它的计算公式就是重量(G)除以体积(V)。单向阀门两边液体容重一致，水深一致，所以阀门两侧压强一致，故不需要克服水压力就能使水流动。也就是像潜水艇在水底做水平运动一样，可以不用考虑水压力存在。这样的话，用电力排水也应该用不了多少电量，使问题变得愈来愈简单起来。

分枝发明(二十二)

钢铁重拳

在笔者以前写过的一篇文章中有一个“钢铁侠”机械手，而这里的钢铁重拳可以设计成这样一个模样，在前面文章中是把这个“钢铁侠”当作一个巨量单向阀水库来看待的，而这里可以把它身上的单向阀功能去掉，想象成一个拳击手的巨力铁拳头。下面图片就是以前文章所述。(详见《论千斤顶入海模式改造潮汐能电站》一文，后文有链接，见第17页)当然这个设计还很粗糙，它的细节有待工程师们去进一步完善和改造，供专家读者思考一番。当然，对于这个夹层弹缩重拳来说，到底是不是必须如我所说要用钢铁制造，具体应该如何打造，制造行业的专家们宜好好议论一番。希望制造专家多看看笔者以前介绍的各种各样的单向阀水库，相信会获得灵感。

分枝发明(二十三)

1.再次强调全封闭系统。水板与机车合二为一，无人机车大显身手，为人类造福

1.1 无人机技术非常成熟了

事实上，今天时代的无人驾驶技术已经非常成熟了，无人驾驶飞机、无人潜艇、无人汽车、无人地铁等等不一而足。人类社会日益成熟的无人驾驶技术使系统可以做到将来不用人力操作，因而会相助本模式成为生生不息的“永动机”，并且是世界上第一个具有真正意义的永动机!(因为其特点象永动机，但是原理不是)。

1.2 双向开车(双开)模式和圆周绕行(环绕)模式

如上图所示就是一个两面锥体水板无人机车排水的情形。这个造型的无人机本身就是一个水板，把无人机车上的操作系统集成到这个特殊造型的水板机器上，实现二合一。注意，这样一来，水板造型的无人机全身浸泡在水道里，按固定轨道和操作指令(操作运行规律)运行了。这个集成一体的设计，当然是非常容易实现的。因为无人地铁、无人机等无人驾驶技术早已经成熟，并且应用到日常生活当中了，因此，这种特殊造型的无人水板机很容易变成现实。

所谓双开模式，就是机车前后两个方向都可以开的，向前开到达预定位置以后，无人水板机可以转过来开，就叫双开模式。笔者曾经把水电城设计成圆环形的，排水道也可以依城而建，设计成绕城而行的模样，无人机车水库环城行走，一圈圈绕行即可。也有半圆形的，四分之一扇形的。如果不是全圆的，便使用双开模式即可。试想一个水电城周长一般都几十公里甚至上百公里(北京五环路有100公里左右，六环有近200公里长)，这种环形水库容量有多大，便可想而知了。另外，同一水库中可以同时有多个无人机车，相向而行，因彼此相向而行，对水库蓄水有一个非常巨大的挤压力，水库中的水就非常容易排出去了。(稍稍注意入水口的位置问题，选择好入水口位置就行了)

1.3 强调本模式的“满负荷、全天候”特点

大家都知道，风能、太阳能利用起来并不像人们想象得那么容易，利用率比较低，其原因在于不具备本模式的两大特点。好一些的风电电站平均每日发电时间才在5小时左右，特点则是时强时弱、时断时续，这些特点使其配合环节的成本成倍增高，因此综合成本变得非常高。对此，周大地老师曾经详细地给读者介绍过。世界上日发电量最大的机器应该是水轮机了，现在85万千瓦水轮机日发电量接近1000万千瓦时，将来水轮机肯定远超过这个数字，而“全天候、满负荷”两大特征无疑又是水轮机之两翼，用“如虎添翼”来形容当真是再形象不过了。

分枝发明(二十四)

1.单向阀水库是本模式最重要的核心发明之一

1.1水电城模式的最大特征：从专注于发电到专注于排水，为人类能源革命夯实基础。

水电城模式从历史上能源企业的只专注于发电(比如煤、石油和天然气燃烧专注于发电)，转变为从它开始的专注于排水为巨大特征，是一个明显的特征性变化。可以说从传统的发电企业对生态后果基本没办法防范到水电城模式的专注于排水，完成污染能源替代，取得最佳生态后果，是一个非常巨大的转变。这个巨大变化，开启了人类能源发展史上的新时代，甚至也可以说是人类发展的新时代。

1.2没有单向阀水库，便没有水电城模式

在水电城模式当中，单向阀水库是至为关键的一项新发明。从某种意义上说，没有单向阀水库，便没有水电城模式。笔者从论述水电城模式伊始便论单向阀水库，便充分说明了这项重要发明是多么至关重要。笔者在《论千斤顶入海发电模式改造潮汐能电站》就充分讲明了这一点。请看下面介绍：

一个关键的问题：水底巨型单向阀水库

这里还有一个关键性的问题，就是水底的单向阀室的作用。没有单向阀室，排水问题也是得不到完美解决。

单向阀室：位于海底的巨型水库(比如环绕水电城的长体水库或可达几十公里)

在千斤顶入海模式当中，有一个至关重要的部分，就是单向阀室。其实，单向阀室就是一个隐藏于水底的下位水库，其容积非常之大，能设计多大，制造多大，便设计多大、制造多大。详见下面截图。《论千斤顶入海发电模式改造潮汐能电站》一文链接如下：http://www.docin.com/p-1119314136.html

1.3万变不离其宗：单向阀水库造型各异、丰富多彩

笔者在前面文章中介绍单向阀水库的时候，列举了很多造型，可以称得上是造型各异、丰富多彩。这就有点儿像人理发，理个什么发型完全取决于自己心意，大家看看艺术造型师塑造的发型什么样儿都有的，但有一个道理非常关键，那就是万变不离其宗，宗旨是不变的。单向阀水库，除了以前文章中介绍的外(请大家参阅《论千斤顶入海模式与改造潮汐能电站》和《论外力打击型动力模式与海底辅助排水系统》两篇文章)，这里笔者再次强调一下具有代表性的单向阀水库设计。比如，钢球弹缩单向阀水库。

钢球弹缩单向阀水库

这种类型或者类似于这种类型的单向阀用途比较多，比较普遍，造型样式上可以多种多样，但内在原理外在形态基本上相似。这种单向水库可以普遍用于我们前面所讲的外力打击型大型水库、无人水板机长型水库上。从《论千斤顶入海模式改造潮汐能电站》一文中截图如下：

1.4虽然单向阀不是本人发明，但是对完成发电任务具有巨大排水功能的各种造型的单向阀水库便是本人的发明了。理由如下：

举个例子，就像砖头砌房子一样的道理。砖块是个体，数量很多的砖块按设计图纸堆起来就是房子。房子是新设计新发明。再举一个例子。这就如同佛教里的念珠，或者伊斯兰教里的赞珠(泰斯比哈)一样。这里以笔者熟悉的伊斯兰教赞主珠串为例讲一下这个道理。如下图所示是伊斯兰教清真寺内常用的赞主珠串(赞主珠串又叫泰斯比哈，赞主时起计数功能的珠串)，单个的珠子当然不是珠串，但用一根线将33颗珠子或99颗珠子串在一起，那就是赞主珠串了。泰斯比哈通常有两种：一种有99颗珠子，每到第33颗后就有一个隔珠(有的像坠子一样，有的是形体稍大一些的颜色不同的珠子故叫隔珠，下图一就是隔珠)将两边分隔开，就这样一共串起99颗珠子。每33颗珠子有一句相同的赞主词，共有三句不同的赞主词。是穆斯林完成礼拜后一般情况下都要念的，起记数功能的赞主珠串。另一种有33颗。可以重复地数三遍。99颗的珠串只念一遍就行了。这说明什么道理呢?一个单向阀当然不算是新发明，但许多珠子用一根线串在一起就变成了一种新的事物——珠串，这个新的事物具有专属于自己的非常独特的新功能，而这个新功能正是人们所期待的，盼望已久的，这就是新发明了。

分枝发明（二十五）

竖直一线串“葫芦”：水轮机科学串联法(尽可能多水轮机串联法)

串联和并联，是电力学当中的基本概念，但这些方法可不止于输电一途，像用一根线串起珠子，并且具有特殊功能，就成了念珠或赞珠(泰斯比哈)了。这里串联法的用途是用一条水道科学地串起尽可能多的水轮机来，即水轮机串联法，笔者就用“竖直一线串‘葫芦’”这句话来称呼。如上图所示。讲科学布局，除了串联，还有并联，笔者在前面文章中都有涉及，这里主要讲一条水道串联水轮机数量，即水轮机的安装密度问题。其它水道依此复制即可。

一条水道串联安装水轮发电机组的最佳间距与最佳综合效益(一条水道的水轮机安装密度问题)

争取尽可能地不浪费水，不浪费其它珍贵的配套资源，取得最佳综合效益，这是笔者给科学工作者提出的一个基本目标和要求。笔者认为这一点非常重要。大家都知道，在农作物栽培管理学中要研究一项学问，就是研究农作物栽培的最佳间距与最佳收成(效果)，让土地、人力等资源获得最优的成效。农作物的间距即密度是非常重要的，既不能太密而影响了个体的茁壮成长，也不能为了个体的成长而浪费了空间资源得不偿失。因此，对于密度与个体成长二者的最优关系问题就是属于农作物栽培管理科学了。对于水轮发电机组的配置来说，需要多大距离才为最佳，笔者认为应该好好研究的。我们都知道，一般来说大型水电站的水头几百米高度就已经可以了，既然如此，笔者试图提出下面一个问题供这个领域的专家好好斟酌(这个问题，以前也给专家提出过)：如果我们上面预留出500米的高度不安装任何水轮发电机组(这样有一个好处，就是这个高度之下的水力只能比这个力大，这个500米垂直落差的水头力是本条水道水轮发电机组的初始力，后面水轮机之间的间隔垂直距离相当于加速力，就像接力棒比赛的道理一样)，也就是相当于大型河川水电站的水头高度，然后在500米以下，每垂直落差间隔10米处平台上安装一大型水轮发电机组，距离越往下可安装得越紧密一些(比如3000米以下可间隔不到10米，比如五米就安装一大型水轮发电机组)，这样做是为了充分利用每一条水道的水力资源，既不让水浪费，也不让其配套资源浪费。如果这样安装既科学又合理，经得起实践验证，那么一条5500米长度的水道就可以安装500-600台的水轮发电机组了。

一条常规水道的日发电量

1000万度*600台=60亿度

一条常规水道年发电量

60亿度/天*365天=2.19万亿度

我国现在一年平均用电量5万亿度多一些，按这种配置和计算方法，两三条水道就足够了。这种配置与计算方法，值得专家们认真研究，最终得到一个非常科学的可以的布局标准。

分枝发明二十六(26)

适当筑坝，改道为线(人造线)，适度下挖，形成人造水道，科学串联水机发电法

本分枝发明的重点：1.改道与筑坝相结合，可以大幅度降低泥沙含量。2.因为河水从上而下有一个坡度，假如把海平面视为0，那么，正数值都代表海拔高度，这个海拔高度与海平面0点的连线便是一条坡度线，沿这个坡度线适度下挖，形成人造水道。3.参照分枝发明(25)，科学串联水机发电法。

下面是笔者绘制的两例施工简图，反映了上述说明的重点。河道横双杠，是筑坝，实际施工中不一定全部拦截，可能大多是部分拦截。此图是一个示意简图。

详见笔者文章《改道亚马逊河，改道世界大河》一文。下面是部分引文，附录如下：

改道亚马逊河和世界大河?科学串联水机的变型变相使用(变化使用)

网友也可能想到了，能否利用河流自上而下的阶梯优势，在地形地势适合的地方通过改道来添加水机，形成局部并联、整体串联水机的总体局面呢?这是不是比目前在河流上直接建大坝(今天世界通行的做法)，更加有利有益呢?

笔者在前面文章《盘山路变直路，多用慢刹车》一文中讲到了盘山路改变成直路，可以提高功电转化效率，也就可以让人想到改道长江，改道亚马逊河，改道刚果河，改道密西西比河，改道可以改道的所有世界大河，来建设水机自上而下的串联工程，这不是一个很好的造福世界的好事吗?这其实是本模式核心思想的一个变型变相使用方法，本质还是一个，就是将水机尽可能多地串联起来，这个思路从理论上说是可以尝试的。

这种变化使用的优越之处

这种变化使用方法的优越之处表现在以下几个方面：第一，(改道)与适度筑坝相结合后，可以增加水位，使水位上半部分改流改道，泥沙会大幅减少，有利于发电。第二，科学串联水机的方法，充分利用了间距来安排水机密度，使尽可能多的水机得到充分利用。第三，可以充分利用河流中下游地区的优势条件，比如长江，中下游地势更加扩展开阔，水量更加丰富庞大，这些条件都是有利条件。第四，因为这种变相变型变通变化使用是与筑坝相结合的，因此就变成可控的，比如，水量的大小均匀;如果长年泥沙堆积后影响继续工作，可以关闭上游大坝闸门，顺利完成去水排泥(沙)工作，成为全年候可维修可持续性工程。

从下面数据来看，亚马逊河确实可以一试

上面数据来自网络。从这些数据来看，亚马逊河、刚果河确实可以试一试，它不仅地势相对平坦，而且含沙量较少，易于改道，易于建设串联水机工程。当然，世界其它大河的局部地区也可以如此试一试。这是笔者首先以亚马逊河为例来讲的主要理由。笔者希望本发明能尽早造福美洲人民、非洲人民、和全世界人民，为全人类能源与环保大业带来福音。(有好消息，尽快告诉我啊，一起分享)

分枝发明二十七(27)

精准平衡冲击结构

因为特殊结构造型可以对水机巨型叶片实施精准平衡冲击，这种水机可以直接安装叶轮，省略外部铁壳，铁壳可能会影响叶轮的体积，直接影响其功效的发挥。这里的叶轮，一定是特制的，与这种精准平衡冲击结构相配。而这种近乎垂直掉落的冲击结构，常常能将水力集中使用，大大节省水量。

有一种说法，水量好用，器具难寻。意思是说，水量倒是按需供给，需要多大，便给多大，但是约束这个水量的器具却不好做出来啊!比如说，一个铁桶，如果直径几十公分好办，直径一二米也不难，但是直径十米二十米了，这个器具却不易做，即使能做出来，也是容易撑破的，岂不是难事吗?就像短板原理一样，一个板出了问题，整个桶就都出问题了，无法工作，岂不是非常糟糕吗?这个问题，其实不难解决，就用今天笔者介绍的精准平衡冲击结构来解决。什么是精准平衡冲击结构呢?如下图所示，是一个烟花底座的管扎结构图片，我所说的精准平衡冲击结构便像这个管扎结构。

这种管扎精准冲击结构，有以下几个优点：

第一，可以不受水量的制约，有多大水量，便能设计相应大的结构，与水量相配合。

第二，这种结构使管道不易损坏。即使损坏了，也不会一起都损坏，并且可以说，其中之一损坏了，并无损整体效果。

第三，在具体设计时，临近水机处，可有(左右、前后)分击结构，(四周)环击结构，直接冲击结构等，只要能实现整体平衡，这些结构都可以设计。

分枝发明二十八(28)

笔者设计的一种叶轮紧密适度的样式

1.与本模式水量相配的巨型特制水机

目前世界上水轮机样式比较多，有轴流式、混流式等等，由于水机串联模式的水量供应可以非常大，并且比较稳定和均衡，它能适应的水轮机样式就比较多，如轴流式就比较适应巨大的流量，叶片可以增多，也可以增大，比较自由些。笔者目前认为轴流式是一个比较好的选择。另外，也可以根据各种水轮机的优势，集众多水机的优点于一身，制造专用巨型特制水机。如下图所示，就是笔者设计过的一种叶轮紧密适度的样式，再拿出来，供专家参考。(因笔者的专业并不是这个，所以都是陆陆续续地将所思想所钻研的奉献出来，有些是以前早就想到的，但发出来可能比较晚，因为当时研究的方向不在这个层面上)

2.高度、密度与水量

笔者在前面文章中对高度和密度的探讨比较多，而对水量基本就用一句话：需要多大水量，便用多大水量。在高度一定的前提下，水量这个要素可以使水轮机密度达到最佳状态。因为如果水量不断变大后，在水轮机功率固定的前提下，只有不断地缩短中间的加速距离，使水轮机密度达到一种非常优越的状态了。

因此，笔者认为应该制造出与之配套的专用巨型水机，100万千瓦的水轮机都太小了(100万千瓦水轮机日发电量在1000万度以上)!应该能做到是这个功率的好几倍!

研制如此巨大的水机有以下几点益处：

1.充分发挥一条水道的作用，使之功效最大化!(能够发挥最大作用)

2.水量巨大，中间加速距离便可以变得很短，水流短促而有力，水轮机密度更大，发电量会更大。

3.因为可以使用精准平衡冲击结构系统，水流平衡问题解决，起周转缓冲作用的蜗壳可以省略或者变得很短，功电转化效率会翻倍增高。

高度(深度)、(水机安装)密度与(供给)水量，这三者是决定一条水道发电总量的三大要素。如前面文章所述，这三大要素都有很大拓展空间，而高度与密度都是受其它条件限制的，是相对的概念。比如，下挖深度受地下温度的限制，地温太高了，就难以施工，也就没有办法挖下去了。所以，高度是受地温条件限制的。水轮机安装密度也是受限制的，就像农民种玉米，一定要做到密度均匀适度，才能保障高产，保证达到最好的收成。但是密度这一项也是受限制的。这三个要素当中，只有水量这个要素不受限制，是一个按需供应的概念——需要多大水量，便给多大水量。它是相对水轮机功率来说的，水轮机功率一定，水量这个要素就相对固定了。因此我前面说，水轮机制造是整个工程的瓶颈，它是最大的限制条件。如果水轮机的功率足够大，水量按需供应，再将密度与高度两个要素加上去，一条水道的最大功效便能计算出来了。

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