РЫБОХОД ДЛЯ ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ ДЕРИВАЦИОННЫХ ГЭС

Полезная модель относится к гидротехническому строительству, а именно к сооружениям, предназначенным для привлечения и пропуска рыбы через подпорные водозаборные сооружения к местам нереста и нагула.
Известно водозаборное сооружение для деривационных ГЭС (патент Кыргызской Республики на изобретение №607, МПК Е02В 13/00, 2003 г.), содержащее авторегулятор уровня верхнего бьефа на сбросном речном пролете сооружения и промывной тракт с концевым щитовым отверстием, армированным сдвоенным плоским затвором, обеспечивающим истечение воды как под полотнищем затвора, так и через его верховую грань. Передвижение рыбы вниз по течению через створ водозаборного сооружения для деривационных ГЭС обеспечивается без дополнительных устройств через водопропускное отверстия под полотнищем затвора авторегулятора уровня на речном пролете. Однако обратное ее передвижение через это отверстие невозможно ввиду высоких скоростей истечения и наличия перепада между верхним и нижним бьефом.
Следовательно, недостатком данного водозаборного сооружения является непреодолимое препятствие продвижению рыбы на нерест из нижнего бьефа в верхний бьеф гидроузла, создаваемое подпорными с элементами сооружения, такими как авторегулятор уровня и сдвоенный плоский затвор.
Известен рыбоход (патент РФ на полезную модель №92430, Е02В 8/08, 2010 г.), включающий открытый ступенчатый или наклонный лоток (канал), соединяющий нижний и верхний бьефы гидроузла, причем в плане лоток выполнен ступенчато сужающимся в сторону верхнего бьефа. Внутри лотка установлены вертикальные поперечные разделительные стенки, образующие камеры рыбохода, в которых выполняют рыбопропускные вплывные отверстия со струенаправляющими насадками по периметру отверстий.
Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, необходимость использования дополнительного насоса для создания противодавления и большая масса конструкции, вызванная расширением ступеней лотка по всей длине.
Наиболее близким по технической сущности является рыбоход (патент РФ на изобретение №2310717, Е02В 8/08, 2007 г.), включающий рыбоходный тракт в виде лотка с прямоугольным поперечным сечением, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, рыбоходные камеры, расположенные с обеих сторон по длине лотка и включающие поперечные перегородки с поверхностными и донными вплывными отверстиями, переходные участки, соединяющие между собой рыбоходные тракты. Рыбоходные тракты, выполненные в виде моноблока, примыкают к боковым стенкам лотка, причем переходные участки расположены ассиметрично четным и нечетным рыбоходным трактам и формируют дополнительные вплывные отверстия на всю глубину потока между торцевыми частями четных и нечетных рыбоходов. Рыбоходные тракты выполнены с шириной, равной половине ширины лотка.
Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность привлечения рыб с нижнего бьефа водозаборного сооружения из-за малой ширины лотка рыбохода.
Технической задачей полезной модели является создание конструкции съемного рыбохода для обеспечения продвижения рыб в период нереста вверх по течению через створ водозабора без нарушения режима работы водозаборного сооружения для деривационных ГЭС.
Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбохода, позволяющей обеспечить эффективные гидравлические условия для привлечения рыб во входной участок рыбохода, а также их продвижение в период нереста через створ водозабора.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Выполнение входного участка рыбохода сужающимся от ширины 1,5b до ширины b, где b - внутренняя ширина лотка рыбохода, с наклонными боковыми стенками облегчает привлечение и заход рыбы в камеры рыбохода с нижнего бьефа водозаборного сооружения для деривационных ГЭС.
Изготовление рыбохода из полимерных материалов, например, из полиэтилена, в виде открытого наклонного лотка-моноблока позволяет сделать его съемным, устанавливаемым только на период хода рыбы вверх по течению реки на нерест. На остальное время года рыбоход снимается на хранение и не препятствует выполнению технологических операций водозабора.
Выполнение шарнирного соединения входного участка рыбохода с лотком рыбохода позволяет обеспечить сопряжение входной части рыбохода с укрепленным дном нижнего бьефа водозаборного сооружения при изменении высотного положения сдвоенного затвора промывного тракта из-за его открытия или закрытия в процессе эксплуатации водозаборного сооружения для деривационных ГЭС.
Установка выходного оголовка рыбохода обтекаемой формы на верхнюю сливную грань сдвоенного затвора промывного тракта позволяет направить рыб, прошедших по рыбоходу, в поверхностные слои потока в верхнем бьефе водозаборного сооружения, не насыщенные твердыми фракциями речных наносов, сбрасываемые по промывному тракту.
Опирание сужающегося входного участка рыбохода, шарнирно соединенного с лотком, на крепление дна нижнего бьефа водозаборного сооружения, промежуточной части лотка рыбохода на опорную стойку, выполненную из труб и шарнирно закрепленную в нижней части боковых стенок лотка, а также закрепление выходного оголовка рыбохода хомутом к подъемному винту сдвоенного затвора обеспечивают устойчивость съемной конструкции рыбохода в условиях гидродинамического давления стекающегося по нему потока воды.
Графический материал, поясняющий сущность предлагаемой полезной модели, представлен на следующих фигурах:
фиг.1 - Схема рыбохода для водозаборного сооружения деривационной ГЭС в плане;
фиг.2 - продольный разрез А-А на фиг 1;
фиг.3 - поперечный разрез Б-Б на фиг 1;
фиг.4 - поперечный разрез В-В на фиг 1;
фиг.5 - поперечный разрез Г-Г на фиг.1.
Рыбоход для водозаборного сооружения деривационной ГЭС включает входной сужающийся оголовок 1 с наклонными боковыми стенками 2, соединенный шарниром 3 с лотком-моноблоком 4, изготовленным из полимерных материалов, например, полиэтилена. Входной оголовок 1 выполнен сужающимся от ширины 1,5b до ширины b, где b - внутренняя ширина лотка рыбохода 4. Лоток 4, имеющий боковые рыбоходные тракты 5, в промежуточной части опирается на опорные стойки 6, изготовленные из труб, и закрепленные шарниром 7 в нижней части боковых стенок лотка. Выходной оголовок 8 имеет обтекаемую форму и устанавливается на верхнюю грань сдвоенного затвора 9 промывного тракта 10 водозаборного сооружения для деривационных ГЭС и закрепляется к подъемному винту 11 сдвоенного затвора посредством хомута 12. Рыбоходные тракты 5, выполненные с шириной, равной половине ширины лотка 4, разделены поперечными 13 и продольными 14 перегородками. Поперечные перегородки 13 имеют поверхностные 15 и донные 16 вплывные отверстия. Переходные участки между перегородками 13 расположены ассиметрично левому и правому рыбоходным трактам и формируют дополнительные вплывные отверстия 17 на всю глубину потока между торцевыми частями перегородок 13.
Рыбоход для водозаборного сооружения деривационной ГЭС работает следующим образом.
Перед началом периода нереста рыб лоток-моноблок 4 рыбохода в поднятом положении сдвоенного затвора 9 устанавливается службой эксплуатации гидроузла так, чтобы входной оголовок 1 опирался на поверхность дна в нижнем бьефе водозаборного сооружения, а выходной оголовок 8 закреплялся хомутом 12 к подъемному винту 11 на гребне сдвоенного затвора 9. Затем сдвоенный затвор 9 промывного тракта 10 водозаборного сооружения опускается вместе с выходным оголовком 8 рыбохода на величину, обеспечивающую перелив воды через гребень затвора 9. Благодаря наличию шарнира 3 между входным оголовком 1 и лотком 4, входной оголовок 1 при опускании подъемного винта 11, имеет возможность перемещаться по поверхности дна нижнего бьефа, опираясь на нее. Герметизации стыка (вертикальной щели) между входным оголовком 1 и лотком 4 не требуется, т.к. этот стык затапливается водой с нижнего бьефа и через него рыба тоже может вплывать в рыбоход. В момент начала подачи по рыбоходу рабочего расхода воды, который создает благоприятные условия для привлечения рыб к сужающемуся входному оголовку 1, опускание затвора 9 прекращается и положение лотка 4 фиксируется с помощью опорных стоек 6, шарнирно соединенных с боковыми стенками лотка 4. После установки рыбохода в рабочее положение рыба, ориентируясь на привлекающий ее шлейф скоростей, заходит во входной оголовок 1 и начинает перемещаться в направлении верхнего бьефа водозаборного сооружения, постепенно преодолевая поверхностные 15 и донные 16 вплывные отверстия в поперечных перегородках 13 или щелевые вертикальные отверстия 17 между торцами этих перегородок. Достигая выходного оголовка 8 рыбохода, рыба выходит в верхние осветленные слои воды в промывном тракте 10, расположенном в верхнем бьефе водозаборного сооружения для деривационных ГЭС и далее беспрепятственно продвигается вверх по течению реки.
По окончанию периода нереста рыбы производится демонтаж съемного рыбохода, выполненного из легкого и прочного полимерного материала и перевозка его на склад до следующего сезона нереста рыбы. Применение данного типа съемного рыбохода позволяет решить проблему сохранения ихтиофауны при водозаборе в энергетические и ирригационные системы без строительства отдельного рыбопропускного сооружения в обход водозаборного узла, т.е. с гораздо меньшими финансовыми затратами.