重力+補(bǔ)償力，形成水道勢(shì)不可擋的激流形態(tài)

相同徑面的密流涌流比瀑流飛流更給力許多倍

根據(jù)公式W=Gh=mgh 知道，電能是由W轉(zhuǎn)化來的，與h,g,m 三個(gè)要素有關(guān)系，g是固定常數(shù)，可以不理會(huì)，那么就剩下了h,m兩個(gè)。相同徑面的m是一定的，但是瀑流就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如緊致密流m多，緊致密流的質(zhì)量有可能會(huì)大很多倍，這樣相同h的條件下，緊致密流就比瀑流給力很多倍了。

水道結(jié)構(gòu)寬松有致，安裝密度更大

筆者以前文章中描述水流急奔而下的狀態(tài)時(shí)，習(xí)慣用“掉落”一詞，這當(dāng)然是受瀑布飛流這種運(yùn)動(dòng)形式先入為主的影響，我查了查世界上水流量最大的瀑布尼亞加拉瀑布掉落速度為每小時(shí)35.4公里，即每秒鐘9.8米。其它瀑布飛落的速度一般不會(huì)超過它。

該段描述如下：

尼亞加拉瀑布的水流沖下懸崖至下游重新匯合之后，在峽谷里繼續(xù)翻滾騰躍，在不足2公里長(zhǎng)的河段上以高于大瀑布的流速每小時(shí)35.4公里跌蕩而下15.8米的落差，演繹出世界上最狂野、最恐怖、最危險(xiǎn)的漩渦急流。(出自：http://www.xuexila.com/baikezhishi/2334939.html)

這個(gè)速度對(duì)瀑布來說，可能已經(jīng)很大了，但它還遠(yuǎn)比不上密流速度。本模式中急奔而下的狀態(tài)，用“涌流”一詞更為合適一些。其實(shí)，這種運(yùn)動(dòng)形態(tài)更類似于海洋能中垂直補(bǔ)償流的涌流樣式，它是一種緊致密流，而不是像瀑布那樣的垂直飛落。用“掉落”一詞不是不可以，而是不夠準(zhǔn)確。因?yàn)?ldquo;掉落”讓人感覺不出事實(shí)上的緊致密流。“涌流”的垂直補(bǔ)償形態(tài)主要有兩個(gè)動(dòng)力：一個(gè)是重力加速度下的重力作用;一個(gè)是下方突現(xiàn)巨大缺口的補(bǔ)償作用。在這兩種能量的作用下，涌流形態(tài)更像狂風(fēng)一樣有力，具有高速度。這樣一來，各水機(jī)中間不需要預(yù)留多大間隙，水機(jī)安裝密度更大，密度比原來能大得很多，每條水道超過一千臺(tái)水機(jī)是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)然，這里要注意一個(gè)安裝結(jié)構(gòu)的問題。如果水道四個(gè)面壁和中間同時(shí)安裝的話，水機(jī)數(shù)量就又?jǐn)U大了五倍多。五千多臺(tái)?當(dāng)然，這還是初步估計(jì)。這對(duì)人類社會(huì)來說是一個(gè)更大的福音。因?yàn)榭茖W(xué)分析水機(jī)安裝密度與結(jié)構(gòu)問題，水電城模式對(duì)世界的貢獻(xiàn)就會(huì)越來越明顯：從起初筆者分析的60條水道解決全世界能源問題和10條水道解決我國(guó)能源問題，到10幾條水道解決全世界能源問題和3條水道解決我國(guó)能源問題，再到后來的1條水道也能解決我國(guó)能源問題，直到最后的1條水道基本解決全世界用電問題，這一路分析下來，前后的變化太不可思議了。但這一切都是如此真切和清晰。只要水道寬松有致，這股由重力和補(bǔ)償力量作用下的巨大激流帶動(dòng)葉輪或滾芯發(fā)電就一定能夠?qū)崿F(xiàn)。大家想一想看一看，是不是這樣的?

安裝什么樣的水機(jī)更適合?

前面筆者介紹的主要有兩種：一種是葉輪式(類似風(fēng)能發(fā)電的葉片)，一種是軸流式(像三峽用的水輪機(jī))。并且不需要外殼，只安裝葉輪或滾芯即可。這樣就容易許多，簡(jiǎn)單許多，并且更加有效。筆者認(rèn)為本模式發(fā)電原理類似于海流能，便查了海流能發(fā)電的百度詞條，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了以下幾種新樣式。一種是大家都熟悉的輪葉式，另外兩種是降落傘式和磁流式幾種。它是這樣介紹的：

海流發(fā)電裝置主要有輪葉式、降落傘式和磁流式幾種。輪葉式海流發(fā)電裝置利用海流推動(dòng)輪葉，輪葉帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電流。輪葉可以是螺旋漿式的，也可以是轉(zhuǎn)輪式的。降落傘式海流發(fā)電裝置由幾十個(gè)串聯(lián)在環(huán)形鉸鏈繩上的"降落傘"組成。順海流方向的"降落傘"靠海流的力量撐開，逆海流方向的降落傘靠海流的力量收攏，"降落傘"順序張合，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)鉸鏈繩繼而帶動(dòng)船上的鉸盤轉(zhuǎn)動(dòng)，鉸盤帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。磁流式海流發(fā)電裝置以海水作為工作介質(zhì)，讓有大量離子的海水垂直通過強(qiáng)大磁場(chǎng)，獲得電流。海流發(fā)電的開發(fā)史還不長(zhǎng)，發(fā)電裝置還處在原理性研究和小型試驗(yàn)階段。

安裝什么樣的水機(jī)更合適?是葉輪式?是軸流式?還是以上兩種或者幾種樣式的混合式?筆者希望在本人研究總結(jié)基礎(chǔ)上，請(qǐng)業(yè)內(nèi)人士一起來完善，最終拿出一個(gè)與本模式配套的非常適合非常理想的安裝結(jié)構(gòu)樣式出來。

人造直流水道，其水流速度完全可以人工調(diào)控

筆者認(rèn)為，本模式應(yīng)該以水流速度穩(wěn)定、高效和適度為主，不宜盲目追求超越極限。當(dāng)然從挑戰(zhàn)極限的角度來說，筆者認(rèn)為，由于本模式排水量巨大，完全可以使流速達(dá)到夠級(jí)別的臺(tái)風(fēng)級(jí)，只要設(shè)備能夠承受的話。臺(tái)風(fēng)風(fēng)速多少?

中國(guó)氣象局曾于2001年下發(fā)《臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)和服務(wù)規(guī)定》 12級(jí)臺(tái)風(fēng)定為 32.7—36.9米/秒。瓊海30年前那場(chǎng)臺(tái)風(fēng)，中心附近最大風(fēng)力為73米/秒，已超過 17級(jí)的最高標(biāo)準(zhǔn)。稱之為18級(jí)，也是國(guó)際航海界關(guān)于特大臺(tái)風(fēng)的普遍說法，可能是目前所記錄下的最大的臺(tái)風(fēng)級(jí)別。

當(dāng)然，水電城模式所需要的，更是穩(wěn)定和高效這兩大特點(diǎn)，而不是追求挑戰(zhàn)極限。這一點(diǎn)，我想大家都能理解。

水電城模式主要有哪些優(yōu)點(diǎn)?

水電城模式的優(yōu)點(diǎn)很多，筆者認(rèn)為它與其它新能源模式相比，最大的優(yōu)點(diǎn)有三個(gè)，第一就是供電的即時(shí)性。什么時(shí)候需要什么時(shí)候有。第二個(gè)是按需供應(yīng)。需要多少便有多少。第三個(gè)是完全清潔無污染，是一種嶄新的新能源形態(tài)，最終能夠完成化石能源替代。我將這些優(yōu)點(diǎn)總結(jié)了一下，列在下面：

1. 人造骨高度能作為驅(qū)動(dòng)源頭，能量充足。

2. 驅(qū)動(dòng)源頭距電能轉(zhuǎn)化位置相對(duì)較近，中間沒有不可靠環(huán)節(jié)和因素影響，因此驅(qū)動(dòng)源頭非常安全可靠，具有即時(shí)性的特點(diǎn)。這一點(diǎn)與太陽(yáng)、風(fēng)等驅(qū)動(dòng)源頭完全不同，它們受季節(jié)、天氣、白天黑夜等因素影響大。

3. 成本低。

4. 清潔無污染。

5. 可持續(xù)性，能年復(fù)一年利用。

6. 完全可再生能源。

7. 投資回收非?？?，一條水道成本大約一個(gè)月就能收回。

8. 水電城除具發(fā)電功能外，還具有綠化美化環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、體育等多種綜合功能。

9. 長(zhǎng)則五六年，短則二三年就能實(shí)現(xiàn)。

10. 按需供電。

11. 運(yùn)營(yíng)成本較低，效率很高。

12. 幾乎不受泥沙影響。

13. 本模式?jīng)]有明顯缺點(diǎn)，綜合與其它模式比較，確實(shí)比較完美。只要正確選址，遠(yuǎn)離地震帶，本模式將是最安全、最穩(wěn)定、最理想的能源環(huán)保模式。(一般性地震不受影響或影響不大)

【作者聲明】本人的十余個(gè)模式都是公益模式(合作發(fā)展模式)，未經(jīng)本人同意，以商業(yè)買賣、交換贏利為目的的參考或者研究都屬于侵權(quán)行為，搭順風(fēng)便車、快車者請(qǐng)務(wù)必聯(lián)系原創(chuàng)者同意，獲得授權(quán)，注意轉(zhuǎn)載要注明出處。凡筆者系列文章，除非文中特別注明來自他者，均來自作者本人，文責(zé)自負(fù)。