РЫБОХОД (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к гидротехническому строительству, а именно к сооружениям, предназначенным для привлечения и перевода производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.
Известен рыбоход для пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний, предложенный Введенским О.Г. и Поляниным А.Я. (патент РФ №2130990, кл. Е02В 8/08) и конструкция насосно-эжекторной установки для транспортировки жидкости с первого участка на второй, выше расположенный участок, предложенная Введенским О.Г. и Поляниным А.Я. (патент РФ №2178480, кл. Е02В 8/08), содержащие открытые сверху водосливные лотки с поперечно расположенными разделительными вертикальными стенками, разделительные стенки выполнены с расположенными в нижней их части рыбопропускными отверстиями прямоугольной формы, оснащенные - заградительными козырьками, по периметру которых внутри заградительных козырьков расположены струеобразующие насадки.
Кроме того, так же близкой по технологической схеме и достигаемому результату является конструкция рыбохода, предложенная Чистяковым А.А. (патент РФ №2236501, кл. Е02В 8/08), включающая рыбоходный тракт, соединяющий нижний и верхний бьефы гидроузла, выполненный в виде камер, соединенных между собой поперечными перегородками и размещенных ступенчато или в виде лоткового канала с продольным уклоном в сторону нижнего бьефа, донные вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках, причем вплывные отверстия со стороны верхнего бьефа выполнены со струеформирующими насадками, сообщенными с источником рабочей среды и размещенными выше и ниже продольной оси вплывного отверстия, при этом насадки ориентированы под острым углом к продольной оси вплывных отверстий, причем насадки расположены между экранирующими козырьками, размещенными по полупериметру вплывного отверстия выше и ниже плоскости установки струеформирующих насадков, таким образом, что насадки находятся внутри сформированной козырьками выходной части вплывного отверстия и расположены параллельно плоскости прилегающего экранирующего козырька, так, что струеформирующие насадки выполнены по всему периметру вплывного отверстия, при этом выходные отверстия насадков расположены непосредственно во вплывных отверстиях между плоскостями боковых поверхностей поперечных перегородок, а внутри поперечных перегородок выполнены раздающие коллекторы, причем вплывные отверстия могут быть выполнены квадратной, прямоугольной или круглой формы, или вплывные отверстия в поперечной перегородке выполнены поярусно, или же высота вплывного отверстия со стороны нижнего бьефа больше, чем аналогичная высота со стороны верхнего бьефа, так же концевые участки напорного трубопровода, примыкающие к насадкам, могут быть снабжены закручивающими приспособлениями, позволяющими закручивать гидравлические струи в направлении по часовой стрелке, против часовой стрелки, навстречу друг другу или в различных комбинациях, помимо того, поперечная перегородка может быть выполнена с дополнительными сквозными отверстиями, сообщающимися с камерами верхнего и нижнего уровня, при этом внутри этих отверстий соосно с образуемыми автономными каналами размещены струеформирующие насадки.
Основным общим недостатком данных конструкций рыбоходов является большие энергетические затраты на создание противодавлении перед вплывными отверстиями рыбохода, а отсюда низкая эффективность пропуска рыбы в сторону верхнего бьефа.
Целью полезной модели является значительное снижение энергетических затрат на создание противодавлении перед вплывными отверстиями рыбохода, а так же создание эффективных условий для продвижения рыб по длине рыбоходного тракта.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
По п.1 формулы полезной модели. Выполнение лотка (канала) рыбохода на виде в плане (сверху) по типу ступенчато сужающегося лотка в сторону верхнего бьефа гидроузла позволяет значительно снизить энергетические затраты на создание противодавлении перед вплывными отверстиями рыбохода. Уменьшение ширины лотка (канала) рыбохода ведет и к уменьшению ширины (количества) вплывных отверстий, сохраняя при этом гидравлику потока. Чем уже вплывное отверстие (чем меньше количество вплывных отверстий), тем меньше требуется струеобразующих насадков, установленных по периметру вплывного отверстия, и, следовательно, меньше требуется энергетических затрат на образование гидравлических струй, направленных на создание противодавления перед вплывным отверстием рыбохода. Действительно, широкие вплывные отверстия (большое количество вплывных отверстий) необходимы в начальной части (входном оголовке) рыбохода для привлечения рыб с более большой части водотока нижнего бьефа гидроузла. Внутри и на выходе рыбохода исполнение широких (большого количества) вплывных отверстий нецелесообразно.
По п.2 формулы полезной модели (Вариант). Выполнение лотка (канала) рыбохода на виде в плане (сверху) по типу плавно сужающегося лотка в сторону верхнего бьефа гидроузла позволяет значительно снизить энергетические затраты на создание противодавлении перед вплывными отверстиями рыбохода, при этом получая очень хорошую гидравлику потока по сравнению с первым вариантом. Такая геометрия лотка позволит избежать участков повышенной турбулентности.
Решение поставленной задачи достигается путем создания новой полезной модели рыбохода и ее варианта. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемой полезной модели и ее варианта, представлен на следующих фигурах:
фиг.1 - схема рыбохода со ступенчато сужающимся лотком (каналом) в сторону верхнего бьефа гидроузла на виде в плане (сверху);
фиг.2 - схема рыбохода с плавно сужающимся лотком (каналом) в сторону верхнего бьефа гидроузла на виде в плане (сверху);
фиг.3 - схема устройства вплывных отверстий в поперечных (разделительных) стенках на разрезе.
Рыбоход (фиг.1) размещают в створе плотины 1 гидроузла и выполняют в виде открытого ступенчатого, наклонного или наклонно-ступенчатого водосливного лотка (канала) 2, соединяющего верхний и нижний бьефы гидроузла, причем на виде в плане (сверху) лоток (канал) 2 выполнен ступенчато сужающимся в сторону верхнего бьефа гидроузла. Внутри водосливного лотка рыбоходного тракта 2 устанавливают вертикальные поперечные (разделительные) стенки 3, делящие общий напор гидроузла на части (по 1…5 м) и образующие камеры рыбохода. В разделительных стенках 3 выполняют вплывные отверстия 4. Все вплывные отверстия 4 рыбохода оснащают заградительными козырьками 5 (фиг.3), образованные экранирующими заградительными стенками, установленными по всему периметру вплывных отверстий 4 параллельно осям распространения струй. Внутри заградительных козырьков по периметрам вплывных отверстий 4 расположены струеобразую-щие насадки 6 параллельно или под углом к оси вплывного отверстия 4. Струеобразующие насадки 6 связывают посредством напорного трубопровода 7 с насосом.
Водосливной лоток (канал) 2 рыбохода по второму варианту полезной модели на виде в плане (сверху) выполнен плавно сужающимся в сторону верхнего бьефа гидроузла.
Рыбоход работает следующим образом.
Рабочая жидкость (вода) подается в насадки 6 из напорных трубопроводов 7 (фиг.3) от насосов, которые размещаются по периметрам вплывных отверстий 4. При истечении воды через эти насадки 6 образуются ряды параллельных гидравлических струй, которые, взаимодействуя между собой, способствуют образованию перед вплывными отверстиями 4 зон частично равных давлений (эпюр противодавления). Благодаря созданию зон частично равных давлений обеспечивают беспрепятственный пропуск производителей рыб через рыбоход из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф.
Благодаря выполнению лотков (каналов) 2 рыбохода с уменьшающейся шириной в сторону верхнего бьефа уменьшается и ширина (количество) вплывных отверстий, значительно уменьшая тем самым энергетические затраты на создание противодавлении перед вплывными отверстиями рыбохода, а так же достигается экономия материалов.
Предлагаемая полезная модель рыбохода и ее варианта позволяет создавать управляемое противодавление перед вплывными отверстиями рыбохода, а так же равномерную гидравлическую структуру потока в лотке (канале) рыбохода, что в максимальной степени способствует самостоятельному и свободному проходу рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф.