КОМПЛЕКСНОЕ РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО
COMPLEX FISH PROTECTION 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.
Известен способ отвода рыб от водозаборных сооружений, включающий подачу водяных струй в зону накопления рыб перед водозаборным фронтом. Для оптимизации процесса защиты рыб и отведения их из зоны непосредственного действия ГЭС и иных крупных источников опасности водяные струи подают из мобильного струегенератора, который перемещают вдоль водозаборного фронта в местах скопления рыб, причем с помощью водяных струй перед мобильным струегенератором организуют локальное сносящее течение, в котором рыб захватывают, удерживают и перемещают от источника опасности в безопасное место водоема. Мобильный струегенератор в местах скопления рыб перемещают преимущественно в сумеречное и ночное время суток (см. патент РФ на изобретение №2354776, МПК Е02В 8/08, от 09.08.2007 г.).
Известен способ защиты рыб на водозаборах из водотоков, включающий подачу воды группой потокообразователей из области питания водозабора в транзитный поток. С целью повышения эффективности рыбозащиты, подачу воды группой потокообразователей из области питания водозабора в транзитный поток осуществляют на горизонтах ската рыб и (или) производят подачу воды другой группой потокообразователей в область питания водозабора из горизонтов транзитного потока, где нет ската рыб (см. авторское свидетельство СССР №1148935, МПК Е02В 8/08, от 21.02.1983 г.).
Недостаток известных конструкций заключается в недостаточной эффективности функционирования устройства, возможности попадания рыбы и мусора в водозабор; оба способа направлены на предотвращение попадания в водозабор молоди рыб и не предотвращают попадание в водозабор рыбы более крупных размеров.
Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности функционирования устройства, снижение вероятности попадания рыбы и мусора в водозабор, создание оптимальных гидравлических условий (направление и скорость) транзитного потока, обеспечивающих снос рыбы из зоны действия водозабора, снижение вероятности попадания в водозабор рыбы более крупных размеров.
Поставленная задача достигается тем, что предложено комплексное рыбозащитное устройство, включающее, по меньшей мере, один потокообразователь с насадками, расположенными в один или несколько рядов на потокообразователе, и электрический экран, состоящий из кассет, на которые подается электрический ток, образуя электрическое поле.
Потокообразователь комплексного рыбозащитного устройства может располагаться горизонтально или вертикально или горизонтально и вертикально одновременно (при количестве потокообразователей в составе устройства от 2 и более). Каждый отдельный потокообразователь в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника (фиг. 1, 6, 10). Расположение каждого отдельного потокообразователя выбирается в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте размещения водозабора и заявленного технического решения (направления и скорости течений в зоне водозабора, зоны распределения рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Если транзитное течение в зоне размещения устройства отсутствует, потокообразователь целесообразно размещать вертикально таким образом, что струи, истекающие из насадок потокообразователя, будут создавать оптимальные гидравлические условия (направление и скорость) транзитного потока, обеспечивая снос рыб из зоны действия водозабора.
При горизонтальном расположении потокообразователя, на насадки потокообразователя может подаваться вода, воздух или водовоздушная смесь, обеспечивая при помощи восходящей струевой, либо воздушной, либо водовоздушной завесы перераспределение рыб из нижнего горизонта потока в верхний и далее из зоны действия водозабора.
При одновременном горизонтальном и вертикальном расположении потокообразователей в пределах одного устройства (при количестве потокообразователей в составе устройства от 2 и более), восходящая струевая, либо воздушная, либо водовоздушная завеса, образуемая горизонтально расположенным потокообразователем, обеспечивает перераспределение рыб из нижнего горизонта в верхний горизонт потока. Далее струевая завеса, образуемая вертикально расположенным потокообразователем, обеспечивает снос рыб и мусора из зоны действия водозабора.
Количество рядов насадок в каждом отдельном потокообразователе и количество насадок в каждом отдельном ряду может быть от 1 и более и различаться в пределах одного устройства. Угол установки каждой отдельной насадки потокообразователя и диаметр сопла каждой отдельной насадки могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Данные параметры выбираются в зависимости от гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора и рыбозащитного устройства, зоны обитания рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Для повышения эффективности работы устройства, заявляемое техническое решение дополнительно содержит электрический экран, состоящий из кассет, на которые подается электрический ток, образуя электрическое поле.
Каждая отдельная кассета электрического экрана представляет собой набор пластин, либо прутков, либо стержней, либо сетчатое полотно, выполненные из электропроводящего материала. Количество кассет в электрическом экране составляет от 1 и более. Количество пластин, либо прутков, либо стержней в составе каждой отдельной кассеты электрического экрана может быть от 1 и более и различаться в пределах одного устройства. Пластины, прутки или стержни, из которых состоят кассеты электрического экрана, могут иметь вертикальное, горизонтальное или наклонное расположение, иметь прямолинейную, криволинейную или зигзагообразную форму, в сечении иметь круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, т.е. иметь любую геометрическую форму. Шаг установки и угол наклона пластин, прутков или стержней, размеры ячеи сетчатого полотна в каждой отдельной кассете электрического экрана могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Данные параметры выбираются в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора и рыбозащитного устройства, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных параметров электрического поля в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Установка пластин, прутков или стержней в кассетах электрического экрана под разным углом к подходному потоку в зависимости от гидравлических условий в зоне функционирования водозабора позволяет изменять гидравлическую структуру потока, выбирая наиболее оптимальный вариант, что важно при использовании поведенческих электрических рыбозащитных устройств, поскольку при их эксплуатации отсутствует возможность создания выровненной гидравлической структуры подходного потока.
Каждая отдельная кассета электрического экрана в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника в зависимости от гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора, зоны обитания рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Выполнение кассет в виде набора платин, либо прутков, либо стержней, либо сетчатого полотна создает визуальный эффект сплошной непроницаемой преграды для рыб.
Варианты создания электрического поля могут быть различными, исходя из ихтиологической ситуации в зоне работы водозабора, створа и горизонта размещения и функционирования устройства.
Катодом может быть как одна или несколько кассет электрического экрана, а все оставшиеся или некоторые из оставшихся кассет электрического экрана становятся анодами. Катодом может быть одна или несколько пластин, либо один или несколько прутков или стержней в составе одной кассеты электрического экрана, а все или некоторые из оставшихся пластин, прутков или стержней в составе одной кассеты электрического экрана становятся анодами. Катодом может становиться каждая последующая или несколько последующих по цепочке кассет электрического экрана, либо каждая последующая или несколько последующих по цепочке пластин кассеты электрического экрана, либо каждый последующий или несколько последующих по цепочке прутков или стержней кассеты электрического экрана, или через одну кассету или группу кассет электрического экрана, либо через одну пластину или группу пластин одной кассеты электрического экрана, либо через один или группу прутков или стержней одной кассеты электрического экрана, или в шахматном порядке.
В результате возникает «сильное» катодное поле, и «слабое» пульсирующее анодное поле, создавая обширную отпугивающую зону, ориентирующую и уводящую рыбу от защищаемого водозабора.
Для повышения эффективности работы устройства, в состав комплексного рыбозащитного устройства может дополнительно входить, по меньшей мере, одна горизонтальная или вертикальная стенка или горизонтальная и вертикальная стенки одновременно. При этом каждая отдельная вертикальная и/или горизонтальная стенки могут быть выполнены глухими или водопроницаемыми и состоять из отдельных пластин. Количество вертикальных и/или горизонтальных стенок в составе комплексного рыбозащитного устройства может быть от 1 и более. Угол установки каждой отдельной пластины водопроницаемой горизонтальной или вертикальной стенки к осевой линии комплексного рыбозащитного устройства и шаг установки между каждыми двумя отдельными пластинами могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Количество вертикальных и/или горизонтальных стенок в составе устройства, угол установки каждой отдельной пластины к осевой линии комплексного рыбозащитного устройства и шаг установки каждой отдельной пластины определяются в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических условий в месте установки устройства и размерно-видового состава защищаемых рыб.
Угол установки каждой отдельной горизонтальной и/или вертикальной стенки к водозаборному потоку может быть любым и различаться в пределах одного устройства. Установка горизонтальной и/или вертикальной стенок под разным углом к подходному потоку в зависимости от гидравлических условий в зоне функционирования водозабора позволяет изменять гидравлическую структуру потока, выбирая наиболее оптимальный вариант для обеспечения наиболее эффективного транспортирования рыб в безопасную зону водоисточника.
Горизонтальная и/или вертикальная стенки образуют подпор струевой завесе, формируемой вертикально расположенным потокообразователем, либо струевой или воздушной или водовоздушной завесе, формируемой горизонтально расположенным потокообразователем, в результате создается поток (или завеса), более сформированный и более устойчивый к деформации при воздействии на него потоков воды различных направлений и величин, который обеспечивает отвод рыб из зоны действия водозабора.
Горизонтальная и/или вертикальная стенки способствуют отсечению нужного горизонта или створа потока, где обитает молодь рыб, препятствуя ее попаданию в водозаборное сооружение и обеспечивая отвод рыб из зоны действия водозабора.
Каждая отдельная горизонтальная и/или вертикальная стенки в составе устройства могут размещаться на любом горизонте и в любом створе потока по горизонтали и по вертикали водоисточника. Выбор места расположения горизонтальной и/или вертикальной стенок зависит от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте размещения устройства (направлений, скоростей течений, размерно-видового состава защищаемых рыб, распределения рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника). Так, при их размещении в верхнем горизонте водоисточника, осуществляется отвод рыб и мусора из поверхностного горизонта водоисточника; при расположении в нижнем горизонте - осуществляется отвод рыб и мусора из нижнего горизонта водоисточника и т.д. Роль глухой вертикальной и/или горизонтальной стенки может выполнять стенка гидротехнического сооружения.
В состав комплексного рыбозащитного устройства может дополнительно входить, по меньшей мере, один фильтрующий экран, выполненный в виде набора пластин, установленных под углом к потоку, либо в виде сетчатого полотна. Пластины, из которых состоит фильтрующий экран, могут иметь вертикальное, горизонтальное или наклонное расположение, иметь прямолинейную, криволинейную или зигзагообразную форму, в сечении иметь круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, т.е. иметь любую геометрическую форму. Угол установки каждого отдельного фильтрующего экрана к потоку может быть любым и различаться в пределах одного устройства. Шаг и угол установки каждой отдельной пластины к потоку, ячея сетного полотна в каждом отдельном фильтрующем экране могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Данные параметры выбираются в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора и рыбозащитного устройства, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических параметров в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Каждый отдельный фильтрующий экран в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника в зависимости от гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора, распределения рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
При обтекании фильтрующего экрана струями из насадок потокообразователя образуется поток, способствующий выносу рыб за пределы зоны влияния водозабора. При набегании струевого потока, создаваемого потокообразователем, на пластины, либо сетчатую поверхность фильтрующего экрана, образуются турбулентные возмущения на внешней поверхности фильтрующего экрана, которые воздействуют на поведение рыб, способствуя их самостоятельному отходу из зоны действия устройства и водозабора. Выполнение фильтрующего экрана из пластин, установленных под углом к водозаборному потоку, либо из сетчатого полотна создает визуальный эффект сплошной непроницаемой преграды для рыб.
Отличительные от прототипа признаки заявленного технического решения состоят в следующем: потокообразователь комплексного рыбозащитного устройства может располагаться горизонтально или вертикально или горизонтально и вертикально одновременно, при горизонтальном расположении потокообразователя на насадки потокообразователя может подаваться вода, воздух или водовоздушная смесь, потокообразователь в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника, количество рядов насадок в каждом отдельном потокообразователе и количество насадок в каждом отдельном ряду может быть от 1 и более и различаться в пределах одного устройства, угол установки каждой отдельной насадки потокообразователя и диаметр сопла каждой отдельной насадки могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства; устройство сдержит электрический экран, состоящий из кассет, на которые подается электрический ток, образуя электрическое поле; каждая отдельная кассета электрического экрана представляет собой набор пластин, либо прутков, либо стержней, либо сетчатое полотно, выполненные из электропроводящего материала; количество кассет в электрическом экране составляет от 1 и более, количество пластин, либо прутков, либо стержней в составе каждой отдельной кассеты электрического экрана может быть от 1 и более и различаться в пределах одного устройства, пластины, прутки или стержни, из которых состоят кассеты электрического экрана, могут иметь вертикальное, горизонтальное или наклонное расположение, иметь прямолинейную, криволинейную или зигзагообразную форму, в сечении иметь круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, т.е. иметь любую геометрическую форму, шаг установки и угол наклона пластин, прутков или стержней, размеры ячеи сетчатого полотна в каждой отдельной кассете электрического экрана могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства, каждая отдельная кассета электрического экрана может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника, варианты создания электрического поля электрическим экраном могут быть различными; устройство может дополнительно содержать, по меньшей мере, одну горизонтальную и/или вертикальную стенку или горизонтальную и вертикальную стенки одновременно, при этом вертикальная и/или горизонтальная стенки выполняются глухими или водопроницаемыми, состоящими из отдельных пластин, угол установки каждой отдельной пластины водопроницаемой горизонтальной и/или вертикальной стенки к осевой линии устройства, шаг установки между каждыми двумя отдельными пластинами и угол установки каждой отдельной горизонтальной и/или вертикальной стенки к водозаборному потоку могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства, каждая отдельная горизонтальная и/или вертикальная стенки могут устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника, горизонтальная и/или вертикальная стенки могут быть выполнены в виде стационарной конструкции и стационарно крепиться к гидротехническому сооружению или на опорах, либо в виде плавающей конструкции и устанавливаться на плавающих понтонах; в состав устройства может дополнительно входить, по меньшей мере, один фильтрующий экран, выполненный в виде набора пластин, установленных под углом к потоку, либо в виде сетчатого полотна, при этом пластины, из которых состоит каждый отдельный фильтрующий экран, могут иметь вертикальное, горизонтальное или наклонное расположение, иметь прямолинейную, криволинейную или зигзагообразную форму, в сечении иметь круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, угол установки каждого отдельного фильтрующего экрана к потоку может быть любым и различаться в пределах одного устройства, шаг и угол установки каждой отдельной пластины к потоку, ячея сетного полотна в каждом отдельном фильтрующем экране могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства, каждый отдельный фильтрующий экран в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника.
Сущность заявляемого технического решения поясняется фигурами:
на фиг. 1 схематически показан частный случай выполнения устройства (в составе устройства 1 вертикальный потокообразователь, 1 горизонтальный потокообразователь, 1 вертикальный электрический экран, 1 горизонтальная стенка, 1 вертикальный фильтрующий экран);
на фиг. 2 схематически показан частный случай выполнения устройства (в составе устройства 1 вертикальный потокообразователь, 1 горизонтальный потокообразователь, 1 вертикальный электрический экран, 2 горизонтальные стенки, 1 вертикальная стенка, 1 вертикальный фильтрующий экран);
на фиг. 3 схематически показан частный случай выполнения устройства (в составе устройства 1 вертикальный потокообразователь, 1 вертикальный электрический экран, 1 горизонтальная стенка, 1 вертикальный фильтрующий экран);
на фиг. 4 схематически показан частный случай выполнения устройства (в составе устройства 1 вертикальный потокообразователь, 1 горизонтальный потокообразователь, 1 горизонтальный электрический экран, 1 горизонтальная стенка, 1 вертикальный фильтрующий экран);
на фиг. 5 схематически показан частный случай выполнения устройства (в составе устройства 1 вертикальный потокообразователь, 1 горизонтальный электрический экран, 1 горизонтальная стенка, 1 вертикальный фильтрующий экран);
на фиг. 6-9 схематически показаны частные случаи выполнения устройства при размещении вертикальных и горизонтальных элементов устройства на различных горизонтах и в различных створах потока водоисточника по горизонтали и по вертикали;
на фиг. 10-12 схематически показаны возможные варианты компоновки потокообразователя(ей) и кассеты(кассет) электрического экрана в составе устройства.
Комплексное рыбозащитное устройство (рис. 1-10), включающее, по меньшей мере, один потокообразователь 1 с насадками 2, расположенными в один или несколько рядов на потокообразователе 1, и электрический экран 3, состоящий из кассет, на которые подается электрический ток, образуя электрическое поле.
Потокообразователь 1 комплексного рыбозащитного устройства может располагаться горизонтально или вертикально или горизонтально и вертикально одновременно (рис. 1) (при количестве потокообразователей 1 в составе устройства от 2 и более). Каждый отдельный потокообразователь 1 в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника (фиг. 1, 6, 10). Расположение каждого отдельного потокообразователя 1 выбирается в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте размещения водозабора 7 и заявленного технического решения (направления и скорости течений в зоне водозабора, распределения рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Если транзитное течение в зоне размещения устройства отсутствует, потокообразователь 1 целесообразно размещать вертикально (рис. 1) таким образом, что струи, истекающие из насадок потокообразователя 1, будут создавать оптимальные гидравлические условия (направление и скорость) транзитного потока, обеспечивая снос рыб из зоны действия водозабора 7.
При горизонтальном расположении потокообразователя 1, на насадки 2 потокообразователя 1 может подаваться вода, воздух или водовоздушная смесь 4 (рис. 1), обеспечивая при помощи восходящей струевой, либо воздушной, либо водовоздушной завесы 4 перераспределение рыб из нижнего горизонта потока в верхний и далее из зоны действия водозабора 7.
При одновременном горизонтальном и вертикальном расположении потокообразователей 1 в пределах одного устройства (рис. 1) (при количестве потокообразователей 1 в составе устройства от 2 и более), восходящая струевая, либо воздушная, либо водовоздушная завеса 4, образуемая горизонтально расположенным потокообразователем 1, обеспечивает перераспределение рыб из нижнего горизонта в верхний горизонт потока. Далее струевая завеса, образуемая вертикально расположенным потокообразователем 1, обеспечивает снос рыб и мусора из зоны действия водозабора 7.
Количество рядов насадок 2 в каждом отдельном потокообразователе 1 и количество насадок 2 в каждом отдельном ряду может быть от 1 и более и различаться в пределах одного устройства. Угол установки каждой отдельной насадки 2 потокообразователя 1 и диаметр сопла каждой отдельной насадки 2 могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Данные параметры выбираются в зависимости от гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора и рыбозащитного устройства, зоны обитания рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Для повышения эффективности работы устройства, заявляемое техническое решение дополнительно содержит электрический экран 3, состоящий из кассет, на которые подается электрический ток, образуя электрическое поле.
Каждая отдельная кассета электрического экрана 3 представляет собой набор пластин, либо прутков, либо стержней, либо сетчатое полотно, выполненные из электропроводящего материала. Количество кассет в электрическом экране 3 составляет от 1 и более. Количество пластин, либо прутков, либо стержней в составе каждой отдельной кассеты электрического экрана 3 может быть от 1 и более и различаться в пределах одного устройства. Пластины, прутки или стержни, из которых состоят кассеты электрического экрана 3, могут иметь вертикальное (рис. 1), горизонтальное (рис. 4) или наклонное расположение, иметь прямолинейную (рис. 1), криволинейную или зигзагообразную форму, в сечении иметь круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, т.е. иметь любую геометрическую форму. Шаг установки и угол наклона пластин, прутков или стержней, размеры ячеи сетчатого полотна в каждой отдельной кассете электрического экрана 3 могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Данные параметры выбираются в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора и рыбозащитного устройства, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных параметров электрического поля в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора 7.
Установка пластин, прутков или стержней в кассетах электрического экрана 3 под разным углом к подходному потоку в зависимости от гидравлических условий в зоне функционирования водозабора 7 позволяет изменять гидравлическую структуру потока, выбирая наиболее оптимальный вариант, что важно при использовании поведенческих электрических рыбозащитных устройств, поскольку при их эксплуатации отсутствует возможность создания выровненной гидравлической структуры подходного потока.
Каждая отдельная кассета электрического экрана 3 в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника (фиг. 1, 4, 6, 8, 10) в зависимости от гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора, зоны обитания рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора.
Расположением электродов в разных горизонтах воды можно регулировать интенсивность электрического поля, создаваемого устройством на различных горизонтах потока. Расположение электродов на той или иной глубине или в том или ином створе водоисточника зависит от размера и вида обитаемых в данной акватории рыб и характера их распределения. Например, крупная рыба достаточно чувствительна к минимальному воздействию электрического поля, поэтому в первую очередь именно на рыбу более крупных размеров направлено действие электрического поля, создаваемого кассетами электрического экрана 3.
Выполнение кассет в виде набора платин, либо прутков, либо стержней, либо сетчатого полотна создает визуальный эффект сплошной непроницаемой преграды для рыб.
Варианты создания электрического поля могут быть различными, исходя из ихтиологической ситуации в зоне работы водозабора, створа и горизонта размещения и функционирования устройства.
Катодом может быть как одна или несколько кассет электрического экрана 3, а все оставшиеся или некоторые из оставшихся кассет электрического экрана становятся анодами. Катодом может быть одна или несколько пластин, либо один или несколько прутков или стержней в составе одной кассеты электрического экрана 3, а все или некоторые из оставшихся пластин, прутков или стержней в составе одной кассеты электрического экрана 3 становятся анодами. Катодом может становиться каждая последующая или несколько последующих по цепочке кассет электрического экрана 3, либо каждая последующая или несколько последующих по цепочке пластин кассеты электрического экрана 3, либо каждый последующий или несколько последующих по цепочке прутков или стержней кассеты электрического экрана 3, или через одну кассету или группу кассет электрического экрана 3, либо через одну пластину или группу пластин одной кассеты электрического экрана 3, либо через один или группу прутков или стержней одной кассеты электрического экрана 3, или в шахматном порядке.
В результате возникает «сильное» катодное поле, и «слабое» пульсирующее анодное поле, создавая обширную отпугивающую зону, ориентирующую и уводящую рыбу от защищаемого водозабора 7.
В случаях использования электрорыбозаградителей в акватории, где обитает рыба длиной тела менее 50 мм, эффективность функционирования электрорыбозаградителей резко снижается. При эксплуатации комплексного рыбозащитного устройства, основанного на комплексном сочетании действия потокообразователя 1, направленного на создание оптимальных гидравлических условий (направление и скорость) транзитного потока, обеспечивающих снос рыбы из зоны действия водозабора, и электрического поля, создаваемого электрическим экраном 3, снижающего вероятность попадания в водозабор рыбы более крупных размеров, эффективность устройства в целом возрастает даже при его эксплуатации в водоеме, где обитает молодь рыб небольших размеров.
Компоновка потокообразователей 1 и кассет электрического экрана 3 в составе комплексного рыбозащитного устройства может быть различной (фиг. 10-12).
Потокообразователь(и) 1 могут располагаться непосредственно перед электрическим экраном 3 (фиг. 11а; 12ж-к). Потокообразователь(и) 1 могут располагаться в предыдущем створе перед электрическим экраном 3 (фиг. 11б, д; 12в, д) или в последущем за ним створе (фиг. 11в, г; 12г, е). Потокообразователь(и) 1 могут располагаться в одном створе над электрическим экраном 3 или под ними (фиг. 11е, ж; 12а, б).
Для повышения эффективности работы устройства, в состав комплексного рыбозащитного устройства может дополнительно входить, по меньшей мере, одна горизонтальная или вертикальная стенка 5 (рис. 1) или горизонтальная и вертикальная стенки 5 одновременно (рис. 2). При этом каждая отдельная вертикальная и/или горизонтальная стенки 5 могут быть выполнены глухими или водопроницаемыми и состоять из отдельных пластин. Количество вертикальных и/или горизонтальных стенок 5 в составе комплексного рыбозащитного устройства может быть от 1 и более. Угол установки каждой отдельной пластины водопроницаемой горизонтальной или вертикальной стенки 5 к осевой линии комплексного рыбозащитного устройства и шаг установки между каждыми двумя отдельными пластинами могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Количество вертикальных и/или горизонтальных стенок 5 в составе устройства, угол установки каждой отдельной пластины к осевой линии комплексного рыбозащитного устройства и шаг установки каждой отдельной пластины определяются в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора, зоны обитания рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб).
Горизонтальная и/или вертикальная стенки 5 могут быть выполнены в виде стационарной конструкции и стационарно крепиться к гидротехническому сооружению (рис. 1) или на опорах, либо в виде плавающей конструкции и устанавливаться на плавающих понтонах, при этом могут быть установлены на любом участке понтона.
Угол установки каждой отдельной горизонтальной и/или вертикальной стенки 5 к водозаборному потоку может быть любым. Установка горизонтальной и/или вертикальной стенок 5 под разным углом к подходному потоку в зависимости от гидравлических и ихтиологических условий в зоне функционирования водозабора позволяет изменять гидравлическую структуру потока, выбирая наиболее оптимальный вариант для обеспечения наиболее эффективного транспортирования рыб в безопасную зону водоисточника.
Горизонтальная и/или вертикальная стенки 5 образуют подпор струевой завесе, формируемой вертикально расположенным потокообразователем 1, либо струевой или воздушной или водовоздушной завесе 4 формируемой горизонтально расположенным потокообразователем 1, в результате создается поток (или завеса), более сформированный и более устойчивый к деформации при воздействии на него потоков воды различных направлений и величин, который обеспечивает отвод рыб из зоны действия водозабора 7.
Горизонтальная и/или вертикальная стенки 5 способствуют отсечению нужного горизонта или створа потока, где обитает молодь рыб, препятствуя ее попаданию в водозаборное сооружение 7 и обеспечивая отвод рыб из зоны действия водозабора 7.
Каждая отдельная горизонтальная и/или вертикальная стенки 5 в составе устройства могут размещаться на любом горизонте и в любом створе потока по горизонтали и по вертикали водоисточника (рис. 2). Выбор места расположения каждой отдельной горизонтальной и/или вертикальной стенок 5 зависит от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте размещения устройства (направлений, скоростей течений, размерно-видового состава защищаемых рыб, распределения рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника). Так, при размещении стенки 5 в верхнем горизонте водоисточника, осуществляется отвод рыб и мусора из поверхностного горизонта водоисточника; при расположении в нижнем горизонте - осуществляется отвод рыб и мусора из нижнего горизонта водоисточника и т.д. Роль глухой вертикальной и/или горизонтальной стенки 5 может выполнять стенка гидротехнического сооружения (рис. 1).
В состав комплексного рыбозащитного устройства может дополнительно входить, по меньшей мере, один фильтрующий экран 6 (рис. 1), выполненный в виде набора пластин, установленных под углом к потоку, либо в виде сетчатого полотна. Пластины, из которых состоит фильтрующий экран 6, могут иметь вертикальное, горизонтальное или наклонное расположение, иметь прямолинейную, криволинейную или зигзагообразную форму, в сечении иметь круг, треугольник, квадрат, прямоугольник, многоугольник, т.е. иметь любую геометрическую форму. Угол установки каждого отдельного фильтрующего экрана 6 к потоку может быть любым и различаться в пределах одного устройства. Шаг и угол установки каждой отдельной пластины к потоку и осевой линии фильтрующего экрана, ячея сетного полотна в каждом отдельном фильтрующем экране 6 могут быть любыми и различаться в пределах одного устройства. Данные параметры выбираются в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора и рыбозащитного устройства, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических параметров в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора 7.
Каждый отдельный фильтрующий экран 6 в составе комплексного рыбозащитного устройства может устанавливаться на любом горизонте и в любом створе водоисточника (фиг. 1, 6) в зависимости от конструктивных особенностей водозаборного сооружения, гидравлических и ихтиологических условий в месте установки устройства (направления и скорости течений в зоне размещения водозабора, зоны обитания рыб в месте размещения рыбозащитного устройства по горизонтали и по вертикали водоисточника, размерно-видового состава защищаемых рыб) для создания наиболее оптимальных гидравлических условий в месте установки устройства, способствующих отводу рыб из зоны действия водозабора 7.
При обтекании фильтрующего экрана 6 струями из насадок 2 потокообразователя 1 образуется поток, способствующий выносу рыб за пределы зоны влияния водозабора 7. При набегании струевого потока, создаваемого потокообразователем 1, на пластины, либо сетчатую поверхность фильтрующего экрана 6, образуются турбулентные возмущения на внешней поверхности фильтрующего экрана 6, которые воздействуют на поведение рыб, способствуя их самостоятельному отходу из зоны действия устройства и водозабора 7. Выполнение фильтрующего экрана 6 из пластин, установленных под углом к водозаборному потоку, либо из сетчатого полотна создает визуальный эффект сплошной непроницаемой преграды для рыб.
Поставленная задача, заключающаяся в повышении эффективности функционирования устройства, снижении вероятности попадания рыбы и мусора в водозабор, создании оптимальных гидравлических условий (направление и скорость) транзитного потока, обеспечивающих снос рыбы из зоны действия водозабора, снижении вероятности попадания в водозабор рыбы более крупных размеров, выполнена.
Применение заявляемого технического решения позволяет использовать известные в промышленности элементы.
Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении эффективности функционирования устройства, создании в зоне действия устройства оптимальных гидравлических условий (направление и скорость) транзитного потока, обеспечивающих снос рыбы из зоны действия водозабора.
Настоящее техническое решение может быть использовано для ограждения зон скопления рыб или трасс их перемещения от попадания рыбы в водозабор.