为了解决现存的人们普遍越来越明显感受到的影响人类持续发展的能源和 大气污染问题，人们利用现有的资源想了许多办法，以尽量缓解此类问题的快 速扩展。例如：水坝发电、风力发电、太阳能发电等。这些已具备比较成熟技 术的项目越来越广泛的被各国人民接受和应用，为改善人类的能源结构，降低 人类活动对环境污染的程度起到了比较有效的积极作用。但这些应用方式毕竟 受自然条件的影响较大，且需占用一定的有效土地资源，因此不可能无限制的 扩大，更不可能完全满足人类生活对能源的需求。

为克服上述缺陷，有效解决人类对能源和环境污染问题的关切，本发明的 目的在于提供一种简便、可靠、实用的从潮汐周而复始的循环运动中循环提取 电能的潮汐电站。
为达到上述目的，本发明潮汐电站，包括涨潮电站和退潮电站，所述的涨 潮电站包括：设在近海海滩的方形水坝或其它任意形状的开口朝向岸边的凹字 形水坝，水坝的高度高于涨潮时潮水的最高高度；在水坝近海一侧的堰壁上沿 堰壁高度方向设有至少一个闸门孔，在闸门孔内设有伸缩涨潮发电系统；在所 述的闸门孔两侧的堰壁上近底部的位置设有通流孔，在通流孔外的堰壁上设有 涨潮时将通流孔密封、退潮时将水坝内的潮水通过通流孔泄出的泄水闸板；
所述的退潮电站包括：设在近海海滩的方形水坝或其它任意形状的开口朝 向岸边的凹字形水坝，水坝的高度高于涨潮时潮水的最高高度；在水坝近海一 侧的堰壁上沿堰壁高度方向设有至少一个闸门孔，在闸门孔内设有伸缩退潮发 电系统；在所述的闸门孔两侧的堰壁上设有通流孔，在通流孔内的堰壁上设有 涨潮时使潮水通过通流孔流至水坝内、退潮时将通流孔密封的蓄水闸板。
进一步地，上述的伸缩涨潮发电系统包括：在闸门孔两侧堰壁上沿闸门孔 高度方向相对设置有凹字形闸门框，所述的闸门框的高度高于闸门孔的高度； 在所述的闸门框内设有与闸门孔高度相当的多层伸缩闸门板，所述的多层伸缩 闸门板中的每层闸门板两侧的高度方向设有导向轨，在所述的闸门框上与导向 轨对应的位置设有导向槽，所述的导向轨能沿导向槽上下移动，且导向轨与导 向槽之间形成水密封；在多层伸缩闸门板的最上层闸门板上安装有叶轮发电机 组；在所述的两闸门框之间的上端设有横梁，横梁中部设有第一滑轮；在堰壁 外闸门孔两侧分别设有立柱，两立柱上端之间设有横梁，横梁上设有第二滑轮； 两立柱下端之间设有横梁，横梁上设有第三滑轮；在两立柱之间设有浮体，该 浮体能沿两立柱上下滑动；其中，所述的浮体下部连接有传导缆绳，传导缆绳 的另一端依次经第三滑轮、第二滑轮和第一滑轮与多层伸缩闸门板上的叶轮发 电机组拴固。
进一步地，上述的伸缩退潮发电系统包括：在闸门孔两侧堰壁上沿闸门孔 高度方向相对设置有凹字形闸门框，所述的闸门框的高度高于闸门孔的高度； 在所述的闸门框内设有与闸门孔高度相当的多层伸缩闸门板，所述的多层伸缩 闸门板中的每层闸门板两侧的高度方向设有导向轨，在所述的闸门框上与导向 轨对应的位置设有导向槽，所述的导向轨能沿导向槽上下移动，且导向轨与导 向槽之间形成水密封；在多层伸缩闸门板的最上层闸门板上安装有叶轮发电机 组；在所述的两闸门框之间的上端设有横梁，横梁中部设有第一滑轮；在堰壁 内闸门孔两侧分别设有立柱，两立柱上端之间设有横梁，横梁上设有第二滑轮； 两立柱下端之间设有横梁，横梁上设有第三滑轮；在两立柱之间设有浮体，该 浮体能沿两立柱上下滑动；其中，所述的浮体下部连接有传导缆绳，传导缆绳 的另一端依次经第三滑轮、第二滑轮和第一滑轮与多层伸缩闸门板上的叶轮发 电机组拴固。
其中，上述的退潮电站的通流孔分为高低两组，沿堰壁的高度方向上下设 置。
进一步地，在上述的涨潮电站和退潮电站的水坝临海一侧间隔适当距离设 有防浪大堤。
采用上述结构，充分利用江洋海自然潮汐周期性循环涨、退特性进行发电， 整体结构简单，能量源受自然影响小，造价低，发电效率高，不占用有效土地 资源，可以切实解决潮汐能的人为转化问题，达到通过人工措施有效提取潮汐 潜能量、造福人类的目的。

图1所示为本发明潮汐电站的结构示意图。
图2所示为图1所示本发明潮汐电站坝堤的主视图。
图3为图1所示本发明潮汐电站伸缩发电系统的A-A向剖视图。
图4为图3所示本发明潮汐电站伸缩发电系统的中闸框处的B-B向局部剖 视示意图。
具体实施内容
本发明的潮汐电站是建在具有潮汐特性，且潮汐能具有利用价值(涨退潮 的落差达1米以上)江滩、海滩、洋滩和河口上的，其利用潮水涨、退所产生 的水位落差所具有的势位能来发电。也就是把潮水涨退潮的势位能变为机械能， 再把机械能转变为电能的过程。进一步的说，潮汐电站就是在具有潮汐特性且 潮汐落差达到一定程度的水滩之间建起一组拦水堤坝，然后再在拦水堤坝朝向 潮汐涨退方向的坝堤安装上用于提取潮汐能量的叶轮发电机组，建成必须通过 发电机组才能向堤坝内外蓄、泄潮水的水库，以利于从中提取能量。
如图1至图4所示，本发明的潮汐电站，包括涨潮电站1和退潮电站2。
其中涨潮电站1包括：建在具有潮汐特性，且潮汐能具有利用价值(涨退 潮的落差达1米以上)的江滩、海滩、洋滩和河口上的开口朝向岸边的凹字形 水坝11，当然也可为方形、长方形、半圆形等任意形状，(为便于说明，本说明 书中简称为水坝)。水坝的高度高于涨潮时潮水的最高高度；在水坝近海一侧的 堰壁上沿堰壁高度方向设有至少一个闸门孔12，在闸门孔内设有伸缩涨潮发电 系统；在所述的闸门孔12两侧的堰壁上近底部的位置设有通流孔(图中没有示 出)，在通流孔外的堰壁上设有泄水闸板14，用以在涨潮时将通流孔密封，使潮 水通过伸缩涨潮发电系统流至水坝内，而在退潮时将水坝内的潮水通过通流孔 尽快的泄出。
上述的伸缩涨潮发电系统包括：在闸门孔两侧堰壁上沿闸门孔高度方向相 对设置有凹字形闸门框31，所述的闸门框31的高度高于闸门孔的高度；在所述 的闸门框31内设有与闸门孔高度相当的多层伸缩闸门板32，所述的多层伸缩闸 门板32中的每层闸门板两侧面的高度方向设有导向轨，在所述的闸门框上与导 向轨对应的位置设有导向槽33，所述的导向轨能沿导向槽33上下移动，且导向 轨与导向槽之33间形成水密封，例如：可以在所述的导向槽33内设置密封胶条； 所述的多层闸门板32能在外力的作用下沿闸门框31和导向槽上升，由导轨和 导向槽将闸孔完全封闭，并能在解除外力的状态下依靠自身的质量自动沿导向 槽3 3和闸门框32下降；在多层伸缩闸门板32的最上层闸门板上安装有叶轮发 电机组4，叶轮发电机组4包括叶轮机和与叶轮机相适配的发电机，其中叶轮机 进液口朝向水坝的外侧，出液口朝向水坝的内侧，进、出液口呈5度至10度倾 斜设置(进液口高于出液口)；在叶轮机上方设有发电机安装平台，发电机的动 力输入轴与叶轮的动力输出轴传动连接，发电机应以叶轮机能带动其正常运行 发电为准；在所述的两闸门框之间的上端设有横梁34，横梁中部设有第一滑轮 51；在堰壁(水坝)外闸门孔两侧分别各设有立柱5，两立柱上端之间设有横梁 35，横梁上设有第二滑轮52；两立柱下端之间设有横梁36，横梁上设有第三滑 轮53；在两立柱5之间设有浮体6，该浮体6能沿两立柱5上下滑动，；其中， 所述的浮体6下部连接有传导缆绳7，传导缆绳7的另一端依次经第三滑轮53、 第二滑轮52和第一滑轮51与多层伸缩闸门板上的叶轮发电机组4拴固。
叶轮发电机组4是潮汐电站的关键部件，它的功能是否能充分发挥直接关 系潮汐电站获取电能的效果。其装于伸缩闸门最外层的中部，将随着伸缩闸门 的升降而升降，因此对它的高度和质量都要有一定的限制。叶轮发电机组4的 叶轮机部分的外壳高度宜控制在20-30公分左右。为了提高叶轮机的功效率， 在设计应将叶轮机的进液口设计安装成高于出液口，也即叶轮机的进出液口在 安装完成后要有5-10度的倾斜度。以使叶轮机尽量在最低压状态下(叶轮机进 液口刚浸入潮面下)即能带动发电机运转。以最大程度的提高潮汐能的利用率。 叶轮机外壳两侧与伸缩闸门相邻处，用密封联接处理。在叶轮机外壳上方垂直 60公分左右设发电机安装平台其间与伸缩闸门相邻处，亦采用密封联接处理。 发电机的选配可根据叶轮机的动力功能配置相应功率的发电机，亦可根据目标 发电机的功率设计生产相应规格的叶轮机。发电机与叶轮机间的传动联接，采 用齿轮或皮带轮传导均可。
上述浮体6的材料和形状不限，以能克服各种运动阻力随潮通过传导缆绳7 带起设置于闸门框内的多层伸缩闸门32为准。为了便于在退潮后搁置浮体6， 在立柱下端的横梁上设有支撑架54，该支撑架54的大小及形状以能够支撑浮体 但不影响第三滑轮53正常转动为准。当然，上述的各零部件的牢固度在设计时， 应根据当地的自然情况和建设单位的要求，按能抗击五十年或百年一遇的特大 风潮为准。
上述的退潮电站2的结构要求等与上述涨潮电站的结构要求等基本相似， 为了免于赘述：现将退潮电站2与涨潮电站1的三处不同提出，加以对比叙述。
第一个不同之处：退潮电站闸门孔两侧的堰壁上设有通流孔13，蓄水闸板 15设置在通流孔内侧的堰壁上，用以使涨潮时潮水通过通流孔流至水坝内、退 潮时将通流孔密封，使水坝内的水通过伸缩涨潮发电系统流出到水坝外。而涨 潮电站的泄水闸板14是设置在堰壁外的，用以在涨潮时将通流孔密封，使潮水 通过伸缩涨潮发电系统流至水坝内，而在退潮时将水坝内的潮水通过通流孔尽 快的泄出。因此，两处设置所起功能相反。
第二个不同之处：叶轮机的进、出液口的方向不同。退潮电站2中叶轮机 进液口是朝向水坝内的，出液口朝向水坝外；而涨潮电站则相反的，即叶轮机 进液口是朝向水坝外(来潮的方向)的，出液口朝向水坝内。这也是涨潮电站 与退潮电站本质的区别。
第三个不同之处：两立柱5和浮体6所设置的位置不同。退潮电站2中， 两立柱5及浮体6是设置在堰壁内的，而前述的涨潮电站1的两立柱5和浮体6 是设置在水坝外的。这是因为，浮体6在涨潮时虽能随潮上浮并相应带动伸缩 闸门板32、叶轮发电机组4上升和封闭相应高度的闸门孔，但退潮时，浮体6 并不能随水坝外的潮水下浮，而只能随水坝内蓄积的潮水在驱动叶轮机运转发 电的过程中，随着潮水泄出水坝外的泄出速度影响下下浮。
另外，退潮电站2闸门孔两侧堰壁上的通流孔13最好为高低两组，沿堰壁 的高度方向上下设置。下侧的蓄水闸门板15为中压闸板，可承受最大潮位时的 压强；上侧的蓄水闸板为低压闸板，闸门板较轻，闸板承受潮位差压强较低， 闸板的灵敏度较高。
为了防止受气候影响产生的大浪对电站安全可能造成的不良影响，确保电 站能在安全保障下平稳运转。在所述的涨潮电站和退潮电站的水坝近海一侧间 隔适当距离设有防浪大堤10，防浪大堤建在潮汐电站的最外侧，其长度应超过 潮汐电站的长度，其距潮汐电站的距离以不影响潮水的顺畅涌退及电站堤坝外 侧设施的正常运转为限。防浪大堤的高度宜略高于或相当于潮汐电站的高度， 有需要的话，可把其扩展成深水码头，将潮汐电站建在深水码头的内侧。
下面对本发明的潮汐电站的工作过程和原理详述如下。
涨潮开始，潮面升至设置在涨潮电站外的浮体6底部，此时，由于浮体6 自身的质量，及通过传导缆绳7联系在一起的伸缩发电系统的质量及其它传导 件(滑轮、缆绳)本身的运动阻力，浮体6并不能立即随潮作上浮运动。同时 安装于涨潮电站1外侧堰壁上的泄水闸板14在堰外潮压的自然力下，将涨潮电 站的通流孔越来越严的封闭起来，涨潮电站1内完全处于潮水不能自然流入的 空置状态。同时，退潮电站2内的状况与涨潮电站1内的状况恰好相反，由于 退潮电站2的蓄水闸板15是装在围堰内壁上的，因此随着潮位的涨至，潮水会 很快推开退潮电站围堰内壁上的蓄水闸板15，潮水随之涌入退潮电站的围堤内。 由于与设在涨潮电站1外的涨潮浮体不能立即浮动相同的原因，涌入退潮电站2 内的潮水，同样不能立即托起设置在退潮电站内的浮体6，带动退潮伸缩发电系 统作上浮运动。
随着潮位的连续上涨，当潮面将设置在涨潮电站多层伸缩闸门上的叶轮发 电机组4的进液口完全淹入潮面下，潮位压能够驱动叶轮机带动发电机运转时， 浮体6达到克服各项阻力之总和，带动叶轮发电机组随潮上浮的能力(这是设 计浮体浮力的主要计算依据)。此时，浮体6开始随潮连续上浮，并通过传导缆 绳7带动伸缩涨潮发电系统随潮上浮并封闭相应高度的闸孔。随着伸缩涨潮发 电系统启动运转的开始，被涨潮电站围堤及两侧通流闸孔的蓄流闸板阻隔于涨 潮电站围堤外侧的潮水，在堤内外潮位差力的驱动下，被迫推动叶轮机转动， 并通过叶轮机的转动流注入原本空置的涨潮电站1围堤内。这一潮水通过推动 叶轮机转动进入围堤内侧的过程，即是一个潮水做功的过程，也即是涨潮电站 从潮水中提取能量的过程。
随着潮水的连续上涨，两个电站中的浮体6通过传导缆绳7随潮带动叶轮 发电机组4和多层伸缩闸门板32沿闸门框作封闸上升运动，当上移高度超过最 上层闸门板的极限高度时，设于最上层闸门板内侧的卡扣则自动带与其套接的 下层的闸门板上升，循此原理，依次递升至涨潮停止。在整个随潮递升过程中， 伸缩涨潮发电系统中的叶轮发电机组始终保持在边递升边运转从潮水中连续提 取电能的过程。此时，由于在这一时间段内水坝内外的潮水水面基本相持平， 因此伸缩涨潮发电系统中的叶轮发电机组不动作。
从涨潮停止到退潮开始，其间通常有一段时间，被称为潮平期。在这一时 间内，浮体6和涨潮伸缩发电系统中的叶轮发电机组虽然停止了垂直运动，但 叶轮发电机组4的运动仍在继续。一方面，涨潮电站中的叶轮发电机组因在涨 潮期内，通过叶轮机运转泄入涨潮电站内的潮水还远未达到填至与水坝外潮水 的水平面相平的阶段，因引在水坝内外潮位差力的驱动下，叶轮发电机组在继 续运转，继续从潮水中提取能量；另一方面，退潮电站处，设置于退潮电站内 侧的蓄流闸板虽不能完全阻挡水坝外潮水的涌入，但其由于自身质量的关系， 还是阻挡了部分潮水的涌入，造成水坝内外潮位的微量差异，此时，设置在闸 门孔两侧上部通流孔13内侧灵敏度较高的蓄流闸板15，正在利用此段时间进行 微调，尽量缩小水坝内外的差距，以便能拦蓄更多的潮水，为退潮发电机组在 退潮期内的运转提供更多的潮位能。
随着时间的推移，退潮开始，两电站的状况开始互变。
涨潮电站中，当水坝外的潮位开始作下降运动时，叶轮发电机组4并不会 立即停转，这是因为，退潮期内，只有当涨潮电站外自然潮位低于涨潮电站内 泄入的潮位后，水坝内的潮位压力会自动从内向外推开装于涨潮电站外壁上的 泄水闸板，将泄入涨潮电站内的潮水尽快泄归江海。叶轮发电机组4及浮体6 也随着自然潮降至最低点。静待下一个涨潮期的到来。循环重复上一涨、退潮 期的运动过程，并从这一运动过程中源源不断地交替从自然潮汐中提取电能。
退潮开始，随着围堰外潮位的下降，安装于退潮电站2水坝两侧通流孔13 内壁上的蓄流闸板15，在内外潮位开始产生变化的状况下，水坝内的潮位力加 上蓄流闸板15自身的质量，开始把通流孔13从水坝内封住，阻止涌入水坝内 的潮水通过通流孔13流出。并且随着水坝外潮位差产生的压力，将退潮电站2 水坝上的进流闸门孔越来越严的封闭起来，使涨潮期涌入退潮电站2内的潮水 与水坝外的自然潮水完全隔绝，不能随潮水自然消退回归江海而被囤积于退潮 电站2内。当退潮电站2外的潮位低于退潮电站2内的潮位，并且围堰内的潮 位力能驱动伸缩退潮发电系统的叶轮发电机组运转时，被囤积于退潮电站2内 的潮水，才有机会通过装于退潮电站多层伸缩闸门上的叶轮机进液口驱动叶轮 机做功后，从叶轮机出液口泄归江海。形成叶轮发电机组4从退潮潮水中提取 电能的模式。随着退潮发电机组的连续运转带来的潮水外泄，囤积于退潮电站 内的潮位随之下降。水坝内潮位的下降连带设置于退潮电站内的浮体6开始下 降，水坝内浮体6的下降导致传导缆绳7另一端的伸缩退潮发电系统也随之下 降，并且始终操持叶轮机进液口在液面下的相对位置，连续运转从泄潮过程中 提取电能，直至下一个涨潮周期到来，退潮电站2内外的潮位差不足以驱动退 潮发电机组运转时停止(这期间通过叶轮机进出液口泄出潮水的容积是计算设 计退潮围堤容积的依据)。随着下一个涨退潮期的到来，退潮电站2和及其叶轮 发电机组循环重复上一个涨退潮期的运转程序，源源不断的交替从自然潮汐中 提取电能。
综上所述，潮汐电站在防浪大堤的庇护下，在安全获可靠保障的状况下， 利用地球自转运动形成的周期性循环产生的自然潮汐涨退过程，从其中提取电 能，它具有与一般水坝电站一样不消耗外界能源，不会对大气和环境产生不良 影响的优点，更具有水坝电站与之不能相比的能量来源和不占用宝贵有效土地 资源的优势。与一般水坝电站不同的是，潮汐受自然环境影响的程度比一般水 坝电站更小。潮汐电站建设简便，提资少，收益久远，不占用有效土地资源， 不失为获得清洁能源的一种最经济、简便、可靠安全的方法。