КОМПЛЕКСНОЕ РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО
COMPLEX FISH PROTECTING DEVICE

Заявляемое техническое решение относится к области рыбного хозяйства и может быть использовано для направленного перемещения рыб, преимущественно для ограждения зон скопления рыб или трасс их перемещения от попадания рыбы в водозабор.
Известно рыбозащитное устройство в виде забральной стенки, представляющее собой щит, установленный в вертикальной плоскости на подходе к оголовку водозаборного сооружения под углом к потоку (см., например, П.А. Михеев. Рыбозащитные сооружения и устройства. Изд-во «Рома», М., 2000; И.И. Рипинский. Рыбозащитные устройства для водозаборных сооружений. «Совинтервод», М., 1991; А.В. Иванов. Справочник по рыбозащите для работы органов рыбоохраны. «Гидропроект», М., 2005 и др.).
Принцип действия любой забральной стенки заключается в том, что щит забральной стенки служит водонепроницаемым потоконаправляющим экраном. Набегающий на него водный поток, транспортирующий поверхностно скатывающуюся молодь рыб, формируется в поверхностное течение с поперечной циркуляцией, при которой насыщенные рыбой поверхностные токи направляются от водозабора в рыбоотводящий тракт, а бедные рыбой придонные - к водозабору.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является рыбозащитное устройство, которое включает рыбоотводящий лоток, сообщенный с рыбоотводом. На дне водотока перед водозаборным окном размещен перфорированный воздуховод. При работе устройства пузыри, выходящие из воздуховода, поднимают молодь рыб и мусор в верхние слои потока, набегающие на лоток. Перед перегородкой с водоприемными окнами образуется винтовое течение, транспортирующее рыб и мусор к окнам, а через них в пространство между стенкой и перегородкой и далее в рыбоотвод (см. авторское свидетельство СССР №1493733, МПК E02B 8/08, E02B 9/04 от 21.10.1987).
Недостаток известной конструкции заключается в недостаточной эффективности функционирования устройства, возможности попадания рыбы в водозабор за счет ее привлечения, поскольку при низком содержании кислорода в водоеме воздушно-пузырьковая завеса за счет насыщения воды кислородом в зоне действия устройства и водозабора, наоборот, привлекает рыб к водозабору и приводит к снижению функциональной эффективности рыбозащитного устройства.
Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности функционирования устройства, снижение вероятности попадания рыбы в водозабор, снижение эксплуатационных затрат на поддержание необходимого факела завесы.
Поставленная задача достигается тем, что предложено комплексное рыбозащитное устройство, состоящее из плавающей или стационарной рыбоотводящей запани либо плавающей или стационарной забральной стенки. В состав устройства также входит трубопровод подачи воздуха и/или воды для создания воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы, которая осуществляет привлечение, удержание, частичный отвод и направление молоди рыб и мусора в зону действия рыбоотводящей запани/забральной стенки и далее в безопасную зону водоисточника. При этом трубопровод подачи воздуха и/или воды размещается на расстоянии h от уровня воды в водоисточнике, при этом расстояние h выбирается в зависимости от глубины H водоисточника в месте установки устройства, гидравлической и ихтиологической характеристики водоисточника. Таким образом, трубопровод подачи воздуха и/или воды может быть размещен на любой глубине водоисточника в месте установки устройства, как в поверхностном слое, так и на расстоянии h, равном ½ глубины H водоисточника и т.д. Такое размещение трубопровода подачи воздуха и/или воды позволяет значительно снизить затраты, необходимые на создание воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы. При низком содержании кислорода в водоеме воздушно-пузырьковая и водовоздушная завесы за счет насыщения воды кислородом в зоне действия устройства и водозабора привлекают рыбу к водозабору. Данные эффект благотворно сказывается на молоди рыб, которая привлекается, удерживается, частично отводится и направляется в рыбоотводящую запань и далее в рыбоотвод. Соответственно, действие воздушно-пузырьковой, водовоздушной либо струевой завес направлено на молодь рыб, которая обитает, как правило, в верхней толще потока водоисточника. В связи с этим целесообразно устанавливать трубопровод подачи воздуха и/или воды для создания воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы в том горизонте потока, где обитает молодь рыб, что приводит к существенному снижению капитальных затрат и эксплуатационных затрат, необходимых для создания воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы.
Расположение трубопровода подачи воздуха и/или воды и создание воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы в поверхностном горизонте водоисточника в зимний период дополнительно препятствует шуго- и льдообразованию в зоне действия устройства и водозаборного сооружения и препятствует засорению шугой и льдом рыбоотводящей запани/забральной стенки.
В состав комплексного рыбозащитного устройства может дополнительно входить поведенческий, направляющий элемент в виде секций электрического рыбозаградителя либо жалюзийного рыбозащитного устройства для предотвращения попадания более крупных рыб в водозабор, обеспечения их самостоятельного отхода из зоны действия водозабора в безопасную зону водоисточника. При этом поведенческий, направляющий элемент может быть выполнен вертикальным, наклонным или горизонтальным и располагаться на разных уровнях воды и в разных створах потока по отношению к рыбоотводящей запани/забральной стенке в зависимости от гидравлической и ихтиологической ситуации в месте установки устройства и конструктивных особенностей водозабора. Электроды и электродные секции в составе поведенческого, направляющего элемента могут иметь вертикальное, горизонтальное положение, под углом к потоку и т.п. Электроды могут быть выполнены жесткими, в виде труб, прутков, или гибкими.
Наличие рыбоотвода в составе заявленного устройства не является обязательным условием в том случае, если отвод рыб от рыбоотводящей запани осуществляется в безопасную зону водоисточника. В ином случае в состав конструкции дополнительно может входить рыбоотвод, совмещенный с рыбоотводящей запанью для обеспечения отвода рыб из зоны действия водозабора. Рыбоотвод в составе устройства может быть открытого или закрытого типа. При этом конфигурация рыбоотвода может быть любой.
Отличительные от прототипа признаки заявленного технического решения состоят в следующем: в состав устройства входит плавающая или стационарная рыбоотводящая запань, либо плавающая или стационарная забральная стенка и трубопровод подачи воздуха и/или воды для создания воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы, размещенный на расстоянии h от уровня воды в водоисточнике, при этом расстояние h выбирается в зависимости от глубины H водоисточника в месте установки устройства, h<H; в состав устройства может дополнительно входить поведенческий, направляющий элемент в виде секций электрического рыбозаградителя либо жалюзийного рыбозащитного устройства для предотвращения попадания более крупных рыб в водозабор, обеспечения их самостоятельного отхода из зоны действия водозабора, при этом поведенческий, направляющий элемент может быть выполнен вертикальным, наклонным или горизонтальным и располагаться на разных уровнях воды или в разных створах потока по отношению к рыбоотводящей запани/забральной стенке в зависимости от гидравлической и ихтиологической ситуации в месте установки устройства и конструктивных особенностей водозабора; устройство дополнительно может содержать рыбоотвод, совмещенный с рыбоотводящей запанью/забральной стенкой для обеспечения отвода рыб из зоны действия водозабора.
Сущность заявляемого технического решения поясняется фигурами:
на фиг. 1 схематически показан частный случай выполнения устройства при выполнении рыбоотводящей запани плавающей, закрепленной на понтонах, и размещении трубопровода подачи воздуха и воды в верхнем горизонте потока;
на фиг. 2 схематически показан частный случай выполнения устройства при выполнении рыбоотводящей запани плавающей, закрепленной на понтонах, и размещении трубопровода подачи воздуха и воды в среднем горизонте потока, когда ;
на фиг. 3 схематически показаны возможные варианты выполнения устройства, оснащенного поведенческим, направляющим элементом в виде вертикально установленных секций электрического рыбозаградителя;
на фиг. 4 схематически показаны возможные варианты выполнения устройства, оснащенного поведенческим, направляющим элементом в виде горизонтально установленных секций электрического рыбозаградителя.
Комплексное рыбозащитное устройство, состоящее из плавающей или стационарной рыбоотводящей запани 1 либо плавающей или стационарной забральной стенки 1. В состав устройства также входит трубопровод 2 подачи воздуха и/или воды для создания воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы, которая осуществляет привлечение, удержание, частичный отвод и направление молоди рыб и мусора в зону действия рыбоотводящей запани/забральной стенки 1 и далее в безопасную зону водоисточника. При этом трубопровод 2 подачи воздуха и/или воды размещается на расстоянии h от уровня воды в водоисточнике, при этом расстояние h выбирается в зависимости от глубины H водоисточника в месте установки устройства, гидравлической и ихтиологической характеристики водоисточника, h<H.
Трубопровод подачи воздуха и/или воды может быть размещен на любой глубине водоисточника в месте установки устройства, как в поверхностном слое (фиг. 1), так и на расстоянии h, равном  глубины H водоисточника (фиг. 2) и т.д. Такое размещение трубопровода подачи воздуха и/или воды позволяет значительно снизить эксплуатационные затраты, необходимые на создание воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы.
Рыбоотодящая запань или забральная стенка 1 могут быть выполнены стационарной конструкцией и крепиться к гидротехническому сооружению, к опорам, к горизонтальному перекрытию, примыкающему к водозаборному сооружению и т.д., либо плавающей конструкцией и размещать на любом участке понтона 3.
Рыбоотодящая запань или забральная стенка 1 в составе устройства могут иметь глухие вертикальные и горизонтальные стенки или водопроницаемые вертикальные и горизонтальные стенки, состоящие из отдельных пластин.
Комплексное рыбозащитное устройство может дополнительно содержать поведенческий, направляющий элемент 4 в виде секций электрического рыбозаградителя (фиг. 3, 4) либо жалюзийного рыбозащитного устройства для предотвращения попадания более крупных рыб в водозабор, обеспечения их самостоятельного отхода из зоны действия водозабора в безопасную зону водоисточника. При этом поведенческий, направляющий элемент 4 может быть выполнен вертикальным (фиг. 3), наклонным или горизонтальным (фиг. 4) и располагаться на разных уровнях воды (фиг. 4) и в разных створах потока (фиг. 3) по отношению к рыбоотводящей запани/забральной стенке в зависимости от гидравлической и ихтиологической ситуации в месте установки устройства и конструктивных особенностей водозабора. Электроды и электродные секции в составе поведенческого, направляющего элемента могут иметь вертикальное (фиг. 3), горизонтальное положение (фиг. 4), под углом к потоку и т.п. Электроды могут быть выполнены жесткими, в виде труб, прутков, или гибкими.
Комплексное рыбозащитное устройство может дополнительно содержать рыбоотвод, совмещенный с рыбоотводящей запанью/забральной стенкой 1 для обеспечения отвода рыб из зоны действия водозабора. Рыбоотвод в составе устройства может быть открытого или закрытого типа. При этом конфигурация рыбоотвода может быть любой.
Принцип действия заявленного устройства заключается следующем.
Струи и/или воздух, исходящие из трубопровода 2 подачи воздуха и/или воды создают воздушно-пузырьковую, либо водовоздушную, либо струевую завесу, которая осуществляет привлечение, удержание, частичный отвод и направление молоди рыб и мусора в зону действия рыбоотводящей запани/забральной стенки 1 и далее в безопасную зону водоисточника.
При расположении трубопровода 2 подачи воздуха и/или воды в поверхностном горизонте водоисточника в зимний период предотвращается шуго- и льдообразование в зоне действия устройства и водозаборного сооружения и засорение шугой и льдом рыбоотводящей запани/забральной стенки 1.
В случае если устройство дополнительно содержит поведенческий, направляющий элемент 4 в виде секций электрического рыбозаградителя либо жалюзийного рыбозащитного устройства, то поведенческий, направляющий элемент 4 предотвращает попадание более крупных рыб в водозабор, обеспечивает их самостоятельный отход из зоны действия водозабора в безопасную зону водоисточника.
Поставленная задача, заключающаяся в повышении эффективности функционирования устройства, сведении к минимуму вероятности попадания рыбы в водозабор, выполнена.
Применение заявляемого технического решения позволяет использовать известные в промышленности элементы.
Технический результат заявленного технического решения заключается в снижении капитальных затрат и эксплуатационных затрат, необходимых для создания воздушно-пузырьковой, либо водовоздушной, либо струевой завесы.
Настоящее техническое решение может быть использовано для ограждения зон скопления рыб или трасс их перемещения от попадания рыбы в водозабор.