Рыбозащитное устройство

Полезная модель относится к гидротехническому строительству, в частности к рыбозащитным устройствам, позволяющим защищать молодь рыбы в водозаборных сооружениях.
Известно воздушно пузырьковое рыбозащитное устройство, содержащее успокоительную решетку, щелевой затвор, пусковую камеру, воздухо-распылительный шланг для создания пузырьковой завесы, расположенный под углом к потоку рыбоотвода, воздушный компрессор для подачи сжатого воздуха, расположенный стационарно у стенки рыбозащитного устройства. Воздухо-распылительный шланг соединен с компрессором, по всей длине шланга имеются отверстия, через которые сжатый воздух подается в водоем,  тем самым создается воздушно-пузырьковая завеса. Эффективность действия воздушно-пузырьковой завесы зависит от диаметра и количества отверстий в воздухо-распылительном шланге, а также от угла по отношению к направлению движения рыбы в потоке воды. (см. кн. Д.С. Павлов «Биологические основы управления поведением рыб в потоке воды» - М.: Издательство «Наука», 1979. - c. 231).
Недостатком указанного устройства является то, что для защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения используется стационарный направляющий канал с потоком водозабора и потоком рыбоотвода, размещенный перед водозаборным сооружением. Для создания потока водозабора и водоотвода необходимо дополнительно нагнетать воду в канал, что создает повышенные расходы воды, а молодь рыбы сможет обойти рыбоотвод и попасть в зону всасывания водозаборного сооружения.
Наиболее близким по технической сути является рыбозащитное устройство, содержащее всасывающий патрубок, заглубленный под уровень воды, водонепроницаемый экран, средство для отвода молоди рыбы, выполненное в виде гидросмывателя с кольцевой щелью, расположенного соосно всасывающему патрубку вне пределов всасывающего патрубка, подводящий трубопровод, соединенный с напорной линией насоса и выполненный внутри всасывающего патрубка соосно ему и кольцевую конусную перегородку, расположенной коаксиально всасывающему патрубку, жестко закрепленную на внешней поверхности трубы всасывающего патрубка, гидросмыватель образован двумя чашеобразными дефлекторами, обращенными вогнутой стороной к всасывающему отверстию, установленными один над другими с образованием кольцевой щели, направленной вдоль водонепроницаемого экрана, при этом нижний дефлектор выполнен с центральным выпускным отверстием, диаметр которого меньше диаметра струи формирующего насадка, расположенного соосно гидросмывателю и жестко соединенного с концевой частью подводящего трубопровода, а кольцевая конусная перегородка установлена большим основанием в сторону всасывающего патрубка, при чем ее меньшее основание расположено в плоскости всасывающего патрубка (см. патент РФ 2250954, 2005 г.).
Однако, такое рыбозащитное устройство не позволяет отпугивать молодь рыбы с больших расстояний над всасывающим патрубком т.к. зона действия гидродинамического поля гидросмывателя имеет ограниченный объем, а его действие на молодь рыбы распространяется только с внешней стороны всасывающего патрубка, кроме того гидродинамическое поле создаваемое гидросмывателем имеет небольшую зону действия, поэтому молодь рыбы преодолевает его не только снизу, но и сбоку, попадая в зону действия гидродинамического поля всасывающего патрубка, где всасывается и погибает. Кроме того, такая конструкция рыбозащитного устройства не предохраняет от попадания молоди рыбы в зону всасывания с боков по всему периметру, так как между экраном и всасывающим патрубком образуется просвет, в который заходит молодь. В условиях хорошей видимости и высокой концентрации молодь рыбы близко подходит к всасывающему патрубку, а соприкасаясь с его гидродинамическим полем принудительно увлекается и попадает в водозаборное сооружение.
Техническая задача - создание устройства, позволяющего снизить попадание молоди рыбы, в водозаборное сооружение.
Технический результат - повышение эффективности работы устройства при его использовании.
Он достигается тем, что известное устройство, содержащее всасывающий патрубок, заглубленный под уровень воды, водонепроницаемый экран, средство для отвода молоди рыбы, выполненное в виде гидросмывателя с кольцевой щелью, расположенного соосно всасывающему патрубку вне пределов всасывающего патрубка, подводящий трубопровод, соединенный с напорной линей насоса и выполненный внутри всасывающего патрубка соосно ему и кольцевую конусную перегородку выполненную коаксиально всасывающему патрубку, жестко закрепленную на внешней поверхности трубы всасывающего патрубка, при этом гидросмыватель образован двумя чашеобразными дефлекторами, обращенными вогнутой стороной к всасывающему отверстию, установленными один над другими с образованием кольцевой щели, направленной вдоль водонепроницаемого экрана, нижний дефлектор выполнен с центральным выпускным отверстием, диаметр которого меньше диаметра струеформирующего насадка, расположенного соосно гидросмывателю и жестко соединенного с концевой частью подводящего трубопровода, а кольцевая конусная перегородка установлена большим основанием в сторону всасывающего патрубка, причем ее меньшее основание расположено в плоскости всасывающего отверстия, имеет смесительную камеру со штуцером и клапаном, регулирующим подачу сжатого воздуха, установленную по периметру в нижней части кольцевой конусной перегородки, выполненную в виде кольца из круглой металлической трубы и жестко закрепленную к ее нижнему основанию на внешней стороне камеры по всему периметру предусмотрены отверстия для подачи сжатого воздуха, при этом штуцер жестко соединен с воздуховодом, через который подается сжатый воздух.
Смесительная камера предназначена для подачи сжатого воздуха, который через отверстия выходит наружу в водную среду, образуя направленный поток воздушно-водяной смеси, которая образует пузырьковую завесу по всему периметру всасывающего патрубка, и поднимаясь вверх, создает оптическое объемное поле контрастов, молодь рыбы зрительно воспринимает воздушную завесу как преграду на своем пути, и стремится обойти преграду в любом направлении с большего расстояния.
На чертеже изображено предлагаемое устройство (фиг. 1 - вид сбоку, фиг. 2 - вид сверху)
Рыбозащитное устройство содержит всасывающий патрубок 1, водонепроницаемый экран 2, гидросмыватель 3 с двумя чашеобразными дефлекторами 4, обращенными вогнутой стороной к всасывающему отверстию, установленными один над другим с образованием кольцевой щели 5, при этом нижний дефлектор выполнен с центральным выпускным отверстием 6, диаметр которого меньше диаметра струи формирующего насадка 7, расположенный соосно всасывающему патрубку 1 вне пределов всасывающего патрубка, подводящий трубопровод 8, выполненный внутри всасывающего патрубка 1, кольцевую конусную перегородку 9, жестко закрепленную на внешней поверхности трубы всасывающего патрубка 1, смесительную полую камеру 10, выполненную в виде кольца из круглой металлической трубы, установленной по периметру в нижней части кольцевой конусной перегородки 9, и жестко закрепленной к ее нижнему основанию. В камере 10 по всему периметру выполнены отверстия 11 для подачи сжатого воздуха. Смесительная камера 10 имеет штуцер с клапаном 12, регулирующим подачу сжатого воздуха, жестко соединенный с воздуховодом 13, через который подается сжатый воздух.
Устройство работает следующим образом.
Всасывающий патрубок 1 рыбозащитного устройства опускают в воду и включают в работу насос, установленный на водозаборном сооружении, который одновременно подает воду во всасывающий патрубок 1 и трубопровод 8. Поток воды, выходящий из патрубка трубопровода 8, формирует осесимметричный гидравлический напор воды, который разбивается на две части, создавая основную гидравлическую завесу перед водопроницаемым экраном 2 и второстепенную, выходящую из центрального выпускного отверстия 6 с зоной влияния 360 градусов. Соединяясь вместе, они образуют гидродинамическую завесу в виде поля давления, которое создает отпугивающий эффект. Одновременно с подачей воды, по воздуховоду 13 в смесительную камеру 10 с помощью компрессора на водозаборном сооружении подается сжатый воздух, который через воздухоотводящие отверстия 10 выходит наружу, создавая по всему периметру водозаборного устройства воздушно пузырьковую завесу в виде цилиндрического столба. Отпугивающий эффект воздушно-пузырьковой завесы создается за счет пузырьков воздуха, которые воспринимаются молодью рыб как механическая преграда.
Таким образом, установка смесительной камеры с воздухоотводящими отверстиями по всему периметру и подача в нее сжатого воздуха, позволяет создавать воздушно-пузырьковую завесу в виде цилиндра вокруг рыбозащитного устройства. Молодь рыбы воспринимает воздушно-пузырьковую завесу как механическую преграду, которая отпугивает ее с большего расстояния, тем самым обеспечивает уменьшение доли рыбы, попадающей в водозаборное сооружение.
Предлагаемое устройство позволяет более эффективно сохранять имеющиеся запасы молоди промысловых рыб, осуществлять водозабор с меньшей степенью попадания молоди в водозаборное устройство, предотвращать травмируемость молоди рыб.