РЫБООХРАННЫЙ КОМПЛЕКС ПЭС

Полезная модель относится к охране природы и может быть использована для сохранения водных биологических ресурсов на приливных электростанциях (ПЭС).
ПЭС предназначена для выработки электрической энергии с использованием энергии морских приливов. С этой целью от моря плотиной отсекают залив, приливно-отливный водообмен в котором обеспечивают, пропуская воду через агрегатный водовод ПЭС (Бернштейн Л.Б. и др. «Приливные электростанции» М., Энергоатомиздат, 1987, с.243, рис.20.3). Приливно-отливный характер морских течений в створе ПЭС и, собственно, принцип ее работы подразумевают то, что бьефы гидроузла периодически меняются местами, т.е. во время прилива уровень воды моря выше уровня воды бассейна и, наоборот, во время отлива уровень воды моря ниже уровня воды бассейна. Это обеспечивает периодичность течения воды через створ в противоположных направлениях, соответственно из моря в бассейн и, наоборот, из бассейна в море, т.е. отверстия транзитного агрегатного водовода попеременно выполняют водоприемную и водовыпускную функции.
Такой состав и режим работы сооружений существенно сказывается на характере и возможностях обеспечения нагульных и нерестовых миграций водных биологических ресурсов прилегающей к ПЭС морской акватории. Совершая нагульные или нерестовые миграции из моря в залив и реку или, наоборот, из залива в море, рыбы и другие морские обитатели подходят к гидроузлу ПЭС. При этом они движутся, придерживаясь береговой линии, или в морских течениях, скорости которых оптимальны для миграций. Поэтому перед ПЭС трассы миграции проходят либо вдоль берега и далее вдоль глухой плотины в направлении агрегатных блоков, либо по границе распределения сформированного ими водного шлейфа. В обоих случаях трассы миграций нарушаются и замыкаются в зоне примыкания глухой плотины к зданию ПЭС. При этом морское население не только не может пройти через створ ПЭС, но и подвергается опасности попадания и гибели в ее агрегатах.
Для предотвращения негативного влияния ПЭС на морские водные ресурсы в составе гидроузла ПЭС необходимо предусмотреть комплекс рыбоохранных сооружений. Его отличительной особенностью от речных комплексов является то, что в море и в его заливе, перегороженном ПЭС, морские обитатели совершают, преимущественно, нагульные и преднерестовые миграции, во время которых они ведут еще морской образ жизни. Поэтому мигранты перемещаются в необходимом для них направлении, используя особенности приливно-отливного характера морских течений, т.е. могут двигаться как навстречу, так и по течению. При этом приоритетными для являются не направление скорости морских течений, а необходимость достижения участков акватории с определенными свойствами (географическое положение и кормность участка, его соленость, «запах родной реки» и другие качественные характеристики воды и ее течения). В тоже время скорость морского естественного или искусственно создаваемого течения должна быть преодолима для мигрантов.
Для обеспечения замкнутого цикла нерестово-нагульных миграций морских обитателей необходимо обеспечить беспрепятственный проход мигрантов из моря в бассейн и обратно из бассейна в море и предупредить их попадание в агрегаты.
Известен рыбоход по А.С. СССР №1557249 А1 Е02В 8/08 опубликовано 15.04.1990 Б.И. №14, включающий размещенную в рыбопропускном тракте систему разделенных переходными бассейнами многониточных блоков, с различным количеством маршевых камер в каждой нитке.
Однако при размещении рыбохода вдали от агрегатов ПЭС, формирующих мощный шлейф привлекающего рыб течения воды, не обеспечиваются условия для захода производителей в рыбоход. Кроме того, при таком размещении рыбохода не обеспечиваются условия направления в него покатников, попадание которых в агрегаты предотвращают с помощью рыбозащитных мероприятий. В результате нарушаются условия свободного прохода рыб через створ ПЭС.
Известно также рыбообитаемое убежище по патенту РФ на полезную модель №68530 Е028/08, А01К 61/00 опубликовано 27.11.2007 Б.И. №33, включающее протяженную гряду ориентиров и укрытий, создающих в водоеме обстановку, отличающуюся от окружающей ситуации и благоприятную для обитания рыб.
Данное техническое решение в условиях ПЭС может быть использовано для задержки ската покатников в агрегаты, а также для направления производителей в рыбоход. Однако при размещении рыбообитаемой гряды в стороне от рыбохода, агрегатов и рыбозащиты на них она не сможет полностью реализовать свои возможности.
Известно также техническое решение, реализуемое в способе защиты рыб на ГАЭС по патенту РФ №2346108 Е028 8/08 опубликовано 10.02.2009 Б.И. №4 и заключающееся в удержании рыб с помощью рыбозащиты перед водоприемником ГАЭС и отведении их от водоприемника с помощью обратного течения через него.
Работа данного технического решения основана на использовании режима присущих ПЭС «приливно-отливных» течений. Однако специфика ГАЭС не предусматривает необходимость прохода рыб на нерест в ее искусственно созданный верхний бассейн. Поэтому рыбоохранный комплекс на ПЭС отличается от аналогичного комплекса на ГАЭС отсутствием системы пропуска производителей в верхний бассейн.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является рыбоохранный комплекс (Иванов А.В. и др. «Рыбоохранный комплекс для сохранения условий естественного воспроизводства рыб при гидротехническом строительстве» М., Гидротехническое строительство, 2004, №6, с.37-42), включающий комплекс устроенных на зарегулированном водотоке рыбопропускных, рыбозащитных и рыбообитаемых сооружений.
Данный комплекс предназначен для сохранения условий естественного воспроизводства рыб при зарегулировании рек, характеризующихся их течением в одном направлении. Однако рыбоохранный комплекс на ПЭС в отличие от аналогичного на речном гидроузле должен учитывать приливно-отливную специфику морских течений.
Целью изобретения является сохранение условий естественного воспроизводства рыб при эксплуатации ПЭС путем обеспечения их беспрепятственного прохода из моря в бассейн и обратно из бассейна в море и предупреждения попадания в агрегаты.
Поставленная цель достигается тем, что рыбоохранный комплекс состоит из рыбозащитного, рыбопропускного блоков и блока временного обитания рыб, которые взаимосвязаны как друг с другом, так и с агрегатным блоком работающей ПЭС, и взаимно дополняют друг друга таким образом, что рыбопропускной, временного обитания рыб и агрегатный блоки обеспечивают отведение рыб от рыбозащитного блока, который совместно с блоком временного обитания рыб направляют, а агрегатный блок привлекает рыб в рыбопропускной блок, при этом рыбопропускной, рыбозащитный и агрегатный блоки являются средствами доставки мигрантов в блок временного обитания рыб.
Каждая нитка многониточного агрегатного блока ПЭС включает транзитный агрегатный водовод, водопропускные отверстия которого в условиях приливно-отливного характера водных течений через створ ПЭС попеременно выполняют водоприемную и водовыпускную функции.
Рыбопропускной блок включает не менее одного рыбопропускного устройства, которое в условиях приливно-отливного характера водных течений через створ ПЭС обеспечивает вне зависимости от перепада уровней воды на ней пропуск рыб через ее створ в обоих направлениях.
Рыбозащитный блок включает систему рыбозащитных устройств, которыми оборудованы водопропускные отверстия агрегатного водовода ПЭС, причем каждое из них предназначено для предотвращения попадания покатников в агрегат ПЭС в период выполнения соответствующим отверстием водоприемной функции.
Блок временного обитания рыб включает систему ориентиров, объединенных в протяженные гряды-рифы, в которых созданы условия отличные от окружающей обстановки в водоеме и благоприятные для восстановления ориентации и временного обитания аборигенов, а также самостоятельного продвижения в заданном направлении мигрантов.
Существо изобретения поясняется графически, где на фиг.1 показана схема работы рыбоохранного комплекса ПЭС во время отлива, в плане.
Рыбоохранный комплекс включает размещенный в море 1 и отсекающий от него бассейн 2 гидроузел ПЭС, состоящий из агрегатного блока 3 и сопрягающих его с берегами глухих плотин 4. Между блоком 3 и плотинами 4 размещены многониточные рыбоходы рыбопропускного блока 5, являющиеся, одновременно, рыбоотводящими трактами водоструйных устройств рыбозащитного блока 6, которыми оборудованы водопропускные отверстия транзитного агрегатного водовода блока 3. В зоне непосредственного действия ПЭС возможные трассы миграций морских обитателей оформлены протяженными грядами-рифами блока временного обитания рыб 7, проложенными к рыбоходам рыбопропускного блока 5.
Рыбоохранный комплекс работает следующим образом.
В зоне действия ПЭС обитают как аборигенное население, совершающее кормовые миграции, так и мигранты: производители и покатники.
Активные мигранты движутся к створу ПЭС, преимущественно навстречу течению, придерживаясь либо береговой линии и плотины 4, либо по границе течений 8 через агрегатный блок 3, спутно которым вдоль протяженных гряд блоков временного обитания рыб 7 растекаются привлекающие шлейфы 9, сформированные рыбоходами блоков 5. Подойдя к грядам 7, в которых созданы условия отличные от окружающей обстановки в водоеме и благоприятные для восстановления ориентации и временного обитания аборигенов и самостоятельного продвижения в заданном направлении, мигранты вдоль них, привлеченные транзитным течением 9 из рыбопропускного блока 5, направляются к входам в рыбоходы. В рыбопропускном блоке 5 вне зависимости от перепада уровней на ПЭС поддерживают скорость течения воды, привлекающую производителей. Благодаря этому обеспечивают их самостоятельный проход в другой (верхний) бьеф.
Покатники скатываются к ПЭС, увлеченные водозаборным течением 10. Перед агрегатным блоком 3 водоструйные устройства рыбозащитного блока 6 создают скоростной режим течений, при котором скорость перетекания воды в водозабор не превышает, а скорость потока, направляющего рыб в безопасное место, превышает критические значения для покатников. В качестве безопасного места используют гряды блоков временного обитания рыб 7. Вдоль них стремящиеся к перемещению в заданном направлении мигранты направляются в сторону рыбоходов блока 5, в которых вне зависимости от перепада уровней на ПЭС поддерживают скорость течения воды, сносящую покатников. Благодаря этому обеспечивают их скат в другой (нижний) бьеф.
Восстановившие ориентацию у гряд-ориентиров временного обитания 7 аборигены на период действия водозаборного течения 10 воздерживаются от дальнейшего ската к источнику опасности 3.
При изменении течения воды через ПЭС на противоположное из агрегатного блока 3 организуют водное течение 8, которое, протекая через блоки 7, по своим скоростным характеристикам превышает водозаборное течение 10. Благодаря этому аборигенов, ранее удерживавшихся среди ориентиров блока временного обитания 7 вымывают высокоскоростным течением 8 и в нем отводят на безопасные участки акватории, удаленные от ПЭС.
Таким образом, выполнение на ПЭС единого многокомпонентного рыбоохранного комплекса, включающего совместно работающие с ПЭС рыбопропускной, рыбозащитный и временного обитания рыб блоки, в котором один элемент является частью и продолжением других взаимодополняющих его блоков, позволяет организовать защиту аборигенов и проход мигрантов через створ ПЭС в обоих направлениях в соответствии с их в данный момент преференциями.