РЫБОЗАГРАДИТЕЛЬНЫЙ ЭКРАН (ВАРИАНТЫ)
FISH SCREEN (VERSIONS)

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 множество электрических рыбозащитных устройств, применение которых основано на раздражающем воздействии электрического поля на рыбу, способствующем ее перемещению за пределы действия устройства. В общем случае электрозаградитель включает в себя источник импульсного тока, блок управления, объединенные в секции электроды, питающие кабели (см., например: П.А.Михеев. Рыбозащитные сооружения и устройства. «Рома», М., 2000; А.В.Иванов. Справочник по рыбозащите для работников органов рыбоохраны. «Гидропроект», М., 2005 и др.).
Известно устройство для направленного перемещения рыб, состоящее из источника импульсного тока, распределителя импульсов, блока управления и секций электродов, в котором на рыбу воздействуют полем постоянной полярности, создаваемым последовательным подключением анода и катода на соседних электродах с опережением во времени перемещения анода, что позволяет обеспечить «бегущее» поле постоянной полярности (см. «Способ привлечения рыбы» по авт. свид. СССР №390799, М. кл. А01К 79/02).
Недостатком известной конструкции является то, что устройство предназначено для привлечения рыб и не позволяет осуществлять их отпугивание.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для направленного перемещения рыб, состоящее из источника импульсного тока, распределителя импульсов, блока управления и секций электродов, в котором распределитель импульсов состоит из попарно соединенных управляемых ключей, количество пар которых равно количеству секций электродов, при этом пары ключей установлены последовательно и подключены параллельно к источнику импульсного тока так, что один из ключей каждой пары связан с положительным выходом, а другой - с отрицательным, при этом секции электродов подключены соответственно к участку цепи, соединяющему ключи каждой пары (см. «Устройство для направленного перемещения рыб» по авт. свид. СССР №535930, М. кл. А01К 61/00, 79/02).
Недостатками известной конструкции являются отрицательное воздействие электрического поля, создаваемого устройством, на насосное оборудование насосной станции, затрудненное проведение технического обслуживания устройства, высокие эксплуатационные затраты, необходимые для обеспечения эффективного функционирования устройства, проведения его очистки и технического обслуживания.
Задачей заявляемого технического решения является сведение к минимуму отрицательного воздействия электрического поля на насосное оборудование насосной станции, обеспечение экономической выгоды использования устройства за счет снижения эксплуатационных затрат без снижения эффективности функционирования устройства, облегчение проведения регулярного осмотра и технического обслуживания устройства, увеличение надежности, работоспособности и эффективности эксплуатации устройства.
Поставленная задача достигается тем, что предложен рыбозаградительный экран, включающий электронный блок управления и токопроводящие электроды, в котором отдельные электроды или электроды, объединенные в секции электродов, размещаются горизонтально. Горизонтальный рыбозаградительный экран может быть заглублен на разных уровнях воды в зависимости от вида и степени распределения в горизонте обитаемых в данной акватории рыб и от конструктивных особенностей водозабора. Электроды могут быть выполнены жесткими, в виде труб, прутков, или гибкими. Причем гибкий электрод может иметь вид мягкого оголенного кабеля либо цепи с пропущенной сквозь звенья цепи оголенной жилой либо представлять собой цепь с надетой поверх нее плетенкой медной луженой, благодаря чему при колебаниях скорости подходного потока или волновых колебаниях предотвращается касание гибких электродов, так как под тяжестью цепи электрод будет менее подвержен колебаниям потока. При этом электрод может располагаться строго горизонтально, под углом, дугообразно; параллельно, перпендикулярно или под углом к подходному потоку.
Заявляемое техническое решение является новым, так как характеризуется наличием новой совокупности признаков, отсутствующих во всех известных нам объектах техники аналогичного назначения, а именно: устройство содержит отдельные электроды или электроды, объединенные в секции, имеющие горизонтальное расположение.
Сущность заявляемого технического решения поясняется фигурами:
на фиг.1 схематически показан частный случай выполнения заявленного устройства, когда отдельные электроды не объединены в секции, размещаются горизонтально в поверхностном горизонте параллельно подходному потоку, вид сверху;
на фиг.2 схематически показан частный случай выполнения заявленного устройства, когда токопроводящие электроды объединены в секции, размещаются горизонтально в поверхностном горизонте параллельно подходному потоку, вид сверху;
на фиг.3 схематически показан частный случай выполнения заявленного устройства, когда отдельные электроды не объединены в секции, размещаются горизонтально в поверхностном горизонте перпендикулярно подходному потоку, вид сверху;
на фиг.4 схематически показан частный случай выполнения заявленного устройства, когда отдельные электроды не объединены в секции, размещаются горизонтально в поверхностном горизонте под углом к подходному потоку, вид сверху;
на фиг.5 схематически показаны возможные варианты выполнения электрода в составе устройства жестким и гибким, вид сбоку;
на фиг.6 схематически показаны возможные варианты расположения жестких электродов на разных глубинах, вид сбоку.
Устройство содержит электронный блок управления (не показан), к которому подключены установленные горизонтально токопроводящие электроды 1, закрепленные на плавающих понтонах 2 (фиг.1). Отдельные электроды 1 в составе устройства могут быть объединены в электродные секции А, В, С… N (фиг.2). Количество секций электродов в устройстве неограниченно, но не менее двух. Число электродов в секции составляет от двух и более. Число отдельных электродов в устройстве, секций электродов в устройстве, электродов в секции определяется в зависимости от конструктивных особенностей устройства и конкретных условий его эксплуатации (от глубины акватории, путей миграции рыб, мест их скопления, рельефа дна и т.д.).
Длина каждого отдельного электрода может быть любой и зависит от глубины потока в створе водозабора. Поскольку при увеличении длины электрода увеличивается область действия электрического поля, создаваемого устройством, длина электродов тем больше, чем больше глубина воды в створе водозабора.
Отдельный электрод 1 или электроды, объединенные в секции, А, В, С… N, могут располагаться параллельно подходному потоку (фиг.1, 2), перпендикулярно подходному потоку (фиг.3), а также под углом к подходному потоку (фиг.4, фиг.5б).
Токопроводящие электроды 1 могут быть выполнены жесткими, в виде труб, прутков (фиг.5, позиция а, б), либо гибкими (фиг.5, позиции в и г). Гибкий электрод может иметь вид мягкого оголенного кабеля либо цепи с пропущенной сквозь звенья цепи оголенной жилой либо представлять собой цепь с надетой поверх нее плетенкой медной луженой, благодаря чему при колебаниях скорости подходного потока или волновых колебаниях предотвращается касание гибких электродов, так как под тяжестью цепи электрод будет менее подвержен колебаниям потока. При этом электрод может располагаться строго горизонтально (фиг.5, позиция а), под углом (фиг.5, позиция б), так и дугообразно, с различной степенью «провисания» (фиг.5, позиции в и г). Угол наклона электрода и степень его «провисания» зависят от рельефа дна прилегающей акватории.
Токопроводящие электроды могут располагаться на разных глубинах, в зависимости от распределения видов рыб в акватории (фиг.6). Электроды 1 размещаются в том или ином горизонте потока при помощи растяжек, балок, связей и т.п. 3, которые крепятся на плавающих понтонах 2 (фиг.6, позиция I-V). Расположением горизонтальных электродов в разных горизонтах воды можно регулировать интенсивность электрического поля, создаваемого устройством на различных горизонтах потока. Поскольку в том горизонте, где будут располагаться электроды, электрическое поле будет наиболее интенсивным, его интенсивность постепенно будет снижаться в вертикальной проекции по мере удаления от электродов 1. Расположение горизонтальных электродов на той или иной глубине, от поверхностного расположения до придонного, зависит от вида обитаемых в данной акватории рыб и характера их распределения. Например, в большинстве случаев в верхних слоях водоема обитает рыба небольших размеров, для отвлечения которой необходимо подать напряжение большим потенциалом, чем для более крупной рыбы, обитающей в придонных слоях водоисточника, ответная реакция которой наступает при подаче более низкого напряжения. В таком случае горизонтальные электроды следует располагать в поверхностном слое потока (фиг.4, позиция I, II), где, соответственно, воздействие электрического поля будет максимальным, необходимым для отвода рыбы небольших размеров, при этом воздействие электрического поля будет постепенно снижаться в направлении к придонному слою, где обитает крупная рыба, достаточно чувствительная к минимальному воздействию электрического поля.
Например, при скоплении в верхних слоях водоема более мелкой рыбы, горизонтальные электроды рыбозаградительного экрана располагаются в верхнем горизонте потока. Соответственно, в этом горизонте возникает наиболее интенсивное поле, например, напряженностью 500 В, необходимое для отвода молоди рыб, обитающей в верхних слоях водоема, в то же время напряжение электрического поля по направлению к придонному горизонту постепенно снижается, достигая в придонном слое водоема величины, например, 200 В, достаточной для отвода рыб крупных размеров, обитающих в придонных слоях водоема.
В то же время, если, к примеру, в результате исследований выявлено, что в данной акватории основное скопление рыб наблюдается в срединном слое воды, тогда как в поверхностном и придонном горизонтах скопление рыб незначительно или рыбы вовсе отсутствуют, горизонтальные электроды в таком случае следует располагать в срединном слое потока (фиг.6, позиция III, IV), достигая в этом слое максимального напряжения электрического поля, необходимого для отвода обитающих в этом горизонте рыб.
Помимо вида, размера рыб и степени их скопления в том или ином горизонте, размещение электродов на определенной глубине зависит и от конструкции водозабора. В том случае, если забор воды осуществляется при помощи донного водозабора, электроды целесообразнее устанавливать в придонном слое (фиг.6, позиция V), поскольку именно на этом горизонте водозабор оказывает на рыб максимальное воздействие и, следовательно, на этом горизонте необходимо обеспечить максимальную защиту рыб. Соответственно, при эксплуатации поверхностного водозабора электроды следует располагать в поверхностных слоях водоема (фиг.6, позиция I, II) и т.д.
Таким образом, расположение токопроводящих электродов на той или иной глубине (фиг.6) зависит от вида, размера обитающих в акватории функционирования устройства рыб, их распределения по глубине и обитания в определенном горизонте, а также от конструктивных особенностей водозабора.
За счет применения горизонтально расположенных электродов или секций электродов, в особенности в случаях их расположения в поверхностных слоях водоисточника, облегчается проведение регулярного осмотра, ремонта, технического обслуживания, очистки элементов устройства. В результате наблюдается снижение эксплуатационных затрат, увеличение надежности, работоспособности и эффективности его функционирования.
Такой принцип расположения отдельных электродов или электродов, объединенных в секции, в отличие от типового вертикального расположения позволяет значительно снизить и свести к минимуму отрицательное воздействие создаваемого устройством электрического поля на насосное оборудование насосной станции, поскольку при горизонтальном расположении токопроводящих электродов электрическое поле создается в вертикальной проекции, перекрывая створ водозабора и способствуя отводу рыб из зоны действия водозабора, не оказывая при этом воздействия на насосное оборудование насосной станции.
Принцип действия заявленного технического решения сводится к тому, что от блока управления импульс подается на отдельные электроды 1 устройства или на секции А, В, С... N электродов 1, создавая в зоне влияния водозабора дискомфортные условия для рыб посредством формирования в водоисточнике импульсного электрического поля, которое вызывает у рыб оборонительную реакцию, заставляя выходить из опасной зоны действия водозабора.
Рассмотрим работу устройства, приведенного на фиг.1 (частный случай).
От электронного блока формирования сигналов импульсного тока на один из электродов, например а, подается отрицательный потенциал напряжения, делая этот электрод катодом, тогда положительный потенциал напряжения подается на все остальные электроды (b, с, d, e, f, g, h, i… n), делая их анодами. Затем катодом становится следующий электрод (b), а оставшиеся электроды (а, с, d, e, f, g, h, i… n) - анодами и так далее по цепочке, в результате возникает однородное катодное электрическое поле, создавая обширную отпугивающую зону, ориентирующую рыбу от электродов 1 и уводящую ее от защищаемого водозабора.
Рассмотрим работу устройства, приведенного на фиг.2 (частный случай).
От электронного блока формирования сигналов импульсного тока на одну из секций электродов, например А, подается отрицательный потенциал напряжения, делая эту секцию катодом, тогда положительный потенциал напряжения подается на все остальные секции электродов (В, С… N), делая их анодами. Затем катодом становится следующая секция (В), а секции А, С… N - анодами и так далее по цепочке, в результате возникает однородное катодное электрическое поле, создавая обширную отпугивающую зону, ориентирующую рыбу от секций А, В, С… N электродов 1 и уводящую ее от защищаемого водозабора.
Поставленная задача, заключающаяся в сведении к минимуму отрицательного воздействия электрического поля на насосное оборудование насосной станции, обеспечении экономической выгоды использования устройства за счет снижения эксплуатационных затрат без снижения эффективности функционирования устройства, облегчении проведения регулярного осмотра и технического обслуживания устройства, увеличении надежности, работоспособности и эффективности эксплуатации устройства, выполнена.
Применение заявленного устройства позволяет использовать известные в промышленности устройства и элементы.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, достигается за счет применения горизонтально расположенных отдельных электродов либо горизонтально расположенных электродов, объединенных в секции.
Настоящее техническое решение может быть использовано для ограничения зон скопления рыб или трасс их перемещения от попадания рыбы в водозабор.