РЫБОХОД

Полезная модель относится к области гидротехники, в частности к рыбоходам, например, для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний.
Известен рыбоход, содержащий ступенчато расположенные прудки, соединенные стенками падения (Малеванчик Б.С., Никоноров И.В. Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. - М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984 - 256 с., с 52, рис.1б.)
Недостатками известного рыбохода является его большая протяженность, громоздкость, а также высокие скорости течения в нем, которые не могут преодолеть рыбы.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели относится лестничный рыбоход, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла и содержащий маршевые камеры со стенками падения и камеры для отдыха (Малеванчик Б.С., Никоноров И.В. Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. - М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984 - 256 с., с 52, рис.1).
Недостатками известного рыбохода является его низкая эффективность пропуска рыб из-за большой протяженности, вызванной необходимостью поддержания перепада уровней между маршевыми камерами, а также постоянные скорости течения в вплывных отверстиях.
Задачей полезной модели является увеличение эффективности пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф.
Техническим результатом полезной модели является снижение протяженности рыбохода и создание оптимальных условий для пропуска рыбы.
Указанный технический результат и поставленная задача достигается тем, что в рыбоходе, соединяющем верхний и нижний бьефы гидроузла и
содержащем маршевые камеры со стенками падения, согласно полезной модели в маршевых камерах перед каждой из стенок падения дополнительно выполнены шахты с понтонами, при этом верхняя часть каждого понтона выполнена под углом 8-30° к горизонтальной плоскости и ориентирована навстречу потоку, в центре каждого понтона выполнен вертикальный канал, с клапаном, который расположен в верхней части канала и прикреплен к штоку, который установлен с возможностью продольного перемещения внутри канала, при этом длина штока составляет от 1,05 до 1,15 высоты понтона, а его нижний конец прикреплен ко дну шахты гибким соединением, обеспечивающим закрытие канала клапаном в крайнем верхнем положении понтона, кроме того шахты соединены трубопроводом с нижний бьефом гидроузла.
Выполнение верхней части понтона под углом 8-30°, как показывают исследования, позволяет создать благоприятные гидравлические условия для перехода рыб из одной маршевой камеры в другую, при этом наклон верхней части понтона на 8° обеспечивает подъем клапана за счет набегающего потока воды, а выполнение угла наклона более 30° над верхней частью понтона, создает условия отсутствия водоворотной зоны, которая дезориентирует рыбу.
Выполнение штока длиной равной 1,05-1,15 высоты понтона обеспечивает беспрепятственное поднятие клапана над каналом и свободное поступление воды в канал, создающее благоприятные гидравлические условия для рыб, за счет опускания понтона и уменьшения перепада уровней воды между камерами максимально до 0,3-0,4 м, преодолимого для рыб.
В заявляемом устройстве поддержание преодолимые для рыб над стенкой падения скорости течения, т.е. создание необходимые благоприятные гидравлические условия для прохода рыб из одной маршевой камеры в другую, осуществляется благодаря периодическому изменению перепада уровней воды на стенках падения и перетоку воды из под понтона по трубопроводу, соединяющему нижний бьеф гидроузла с каждой из шахт.
Указанные факторы позволяют создать оптимальные условия перемещения рыбы при одновременном сокращении протяженности рыбохода.
Достижением поставленной задачи является целенаправленное изменение перепада уровней воды на стенках падения за счет оригинальной системы перераспределения воды между конструктивными элементами рыбохода.
Рыбоход поясняется чертежом, где изображен продольный разрез по маршевым камерам рыбохода.
Рыбоход включает маршевые камеры 1 с стенкам падения 2. Перед каждой из стенок 2 выполнены шахты 3 с понтонами 4. Верхняя часть понтонов 4 выполнена под углом 8-30° к горизонтальной плоскости и ориентирована навстречу потоку. В центре понтона 4 образован канал 5, перекрывающийся сверху клапаном 6. Запорная поверхность клапана 6 также ориентирована навстречу потоку воды. Клапан 6 прикреплен к штоку 7, установленному в канале 5 с возможностью перемещения вдоль него. Нижний конец штока 7 прикреплен ко дну шахты 3 гибким соединением 8. Длина соединения 8, обеспечивает закрытие канала 5 клапаном 6 в крайнем верхнем положении понтона 4. Шахта 3 соединена с нижнем бьефом гидроузла трубопроводом 9.
Рыбоход работает следующим образов.
Рыба, привлеченная потоком воды в нижнем бьефе гидроузла, подходит к рыбоходу. Если понтон 4 перед первой маршевой камерой 1 находится в нижнем положении, то при перепаде уровней воды, не превышающем 0,3-0.4 м, рыбы проходят над стенкой падения 2 в первую маршевую камеру 1. В этот момент понтон 4 между последующей камерой и камерой, в которой находятся рыбы, располагается в верхнем положении и перепад уровней воды между ними превышает 0,3-0,4 в 3-4 и более раза, т.е. составляет 0,9-1.8 м. При дальнейшем опускании понтона 4, шток 7 в канале 5 упирается в дно шахты 3, поднимает клапан 6 на величину, равную 1,05-1,15
1
длины штока 7. В образовавшееся отверстие вода поступает по каналу 5 в шахту 3, заставляя понтон 4 подниматься вверх, при этом происходит увеличении отметки уровня воды в маршевой камере 1. Это приводит к увеличению перепада уровней воды над стенкой падения 2. Одновременно с этим понтон 4, располагающийся между камерой, в котором находятся рыбы, и последующей камерой, достигает верхнего положения, при этом за счет гибкой связи 8 закрывается отверстие между клапаном 6 и понтоном 4. При закрытии отверстия, вода перестает поступать под понтон 4. Это приводит к тому, что под собственным весом и за счет вытекающей воды из шахты 3 по трубопроводу 9 понтон 4 опускается вниз, при этом перепад уровней воды между этими двумя камерами уменьшается. При достижении величины перепада, преодолимого для рыб, особи перемещаются над стенкой 2 падения в следующую маршевую камеру 1, в которой они накапливаются, дожидаясь момента, когда понтон 4 между двумя первыми камерами поднимется, а понтон 4, располагающийся между последующими маршевыми камерами опуститься. Это приведет к тому, что над стенкой 2 падения между второй и третий маршевыми камерами 1 перепад уровней воды уменьшится до 0,3-0,4 м и создадутся условия для дальнейшего прохода рыб в верхний бьеф.
При работе рыбохода понтоны 4, между соседними маршевыми камерами находятся в противоположенных положениях. Если нижний по течению понтон находится в нижнем положении, то верхний - в верхнем положении. При положении первого понтона 4 вверху, второй находится в нижнем положении. Поэтому перепад уровней воды над стенкой падения перед маршевой камерой (по проходу рыб в верхний бьеф) для первого случая будет не превышать 0.3-0,4 м, перед стенкой падения за рассматриваемой камерой 0,9-1.8 м. Исходя их приведенных выше значений, средняя величина перепадов на каждой стенкой падения рыбохода может изменяться в пределах от 0,6 м до 1,1 м. Предлагаемая конструкция рыбохода, у которого средний перепад на стенках падения составляет 0,6-1,1
м, в два и более раз короче, чем существующие конструкции, имеющие перепады между маршевыми камерами не более 0,3-0,4 м.
По сравнению с прототипом заявляемый рыбоход обладает следующими техническими преимуществами: введение шахт с понтонами позволяет уменьшить перепад уровней воды между соседними камерами во время прохода рыбы по рыбоходу, сократить количество ступеней рыбохода, создать оптимальные, благоприятные условия прохода рыбы, т.е. различные скорости течения на стенках падения.
В заявляемом устройстве можно создавать различные, преодолимые для рыб, перепады уровней воды прохода рыб с различной плавательной способностью. При этом нижний предел создаваемых перепадов при проходе рыб может быть 0,1 м. Снижение нижнего предела перепада уровней до 0,1 м способствует увеличению эффективности пропуска рыб. В этом случае возможен проход по рыбоходу не только крупных, но и мелких, слабых особей. Этим и создаются оптимальные условия перемещения рыб.
Повышение верхнего предела до 1,8 м позволяет сократить протяженность рыбохода.
Использование заявляемого устройства оптимизирует конструкцию рыбохода, улучшает условия прохода рыбы из нижнего бьефа гидроузла к местам нереста.
В настоящее время полезная модель находится на стадии технического предложения.