РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО

Предполагаемое изобретение относится к области гидротехники, в частности, к устройствам, обеспечивающим защиту рыб от попадания в водозаборные сооружения.
Известно рыбозащитное устройство, устанавливаемое в пазах водоприемного окна оголовка водозаборного сооружения, выполненное в виде фильтрующей кассеты, состоящей из прямоугольного короба контейнера боковые верхняя и нижняя грани которого образуют жесткий каркас, а передняя напорная и задняя подпорная грани перекрыты удерживающими решетками между которыми размещается фильтрующий материал - щебень, гравий или керамзит (Рипинский И.И. Рыбозащитные устройства для водозаборных сооружений. Ассоциация гидроэкологов СССР, ПО «Совинтервод», Москва, 1991 г. с.106-110). Механизм защиты рыб устройством основан на способности рыб самостоятельного отхода от фильтрующей преграды и сноса ее течением водоисточника за зону действия водозабора. При этом молодь рыб, проявляя оборонительную реакцию, избегает контактов с фильтрующей преградой, чему способствует низкие скорости потока на входе в рыбозащитное устройство - ниже крейсерских скоростей плавания рыб - скоростей, при которых рыба не сносится потоком воды в водозабор. Недостатком устройства является быстрое заиливание фильтрующего материала (кальматация) взвешенными наносами, снижение за счет этого рыбозащитной эффективности и невозможность очисти кассет на рабочем месте, На практике очистка таких фильтрующих кассет производится на специальных площадках, для чего их поднимают из воды, фильтрующий материал высыпают, промывают и снова засыпают в кассеты, что определяет высокие эксплуатационные затраты на рыбозащиту.
Известно устройство в виде рыбозащитной фильтрующей кассеты с наполнителем в виде пластиковых шариков (Справочник проектировщика, Гидротехнические сооружения, Москва, Стройиздат, 1983 г. с.464-465), установленной в пазах водоприемного окна оголовка водозаборного сооружения, состоящей из короба-контейнера две противоположно расположенные с зазором относительно друг друга, фильтрующие грани которого перекрыты напорной и подпорной удерживающими решетками, выполненными в виде ряда параллельно закрепленных круглых прутков, а остальные грани образуют жесткий несущий каркас короба-контейнера, к которому они прикреплены, при этом в полость между удерживающими решетками плотно засыпаны пластиковые шарики.
Пластиковые шарики за счет своей гладкости в значительно меньшей степени, по сравнению с другими фильтрующими материалами (щебнем, керамзитом и т.д.), подвержены заилению и хорошо промываются в кассете на месте установки в водозаборе, обратным током воды или специальными водоструйными и воздухоструйными устройствами водозаборного сооружения. Для самопромывки кассет их часто переворачивают в пазах водоприемного окна оголовка водозаборного сооружения, т.е. меняют местами напорную и подпорную грани.
Недостатком данного устройства является быстрое засорение удерживающих решеток кассеты плавающим мусором (тростник, рогоз, бытовой мусор и т.п.) перемещающимся в водоисточнике, что связано с большой поверхностной шероховатостью решетки, обуславливающей зацепление и удерживание мусора прутками. Перекрытие, за счет засорения, части участков фильтрующей поверхности кассеты мусором, приводит к увеличению скоростей подходного потока и фильтрации на других - не замусоренных ее участках до биологически недопустимых значений. Вследствие чего, ранняя молодь рыб, не способная сопротивляться высоким скоростям подходного потока, прижимается им к фильтрующей поверхности и гибнет от механических повреждений, проходя через фильтрующий материал или в насосах. Тем самым снижается эффективность защиты рыб устройством. В период большой концентрации мусора в водоисточнике, как правило в паводок, такие устройства нуждаются в частой механической очистки прутков удерживающей решетки кассет, что значительно повышает эксплуатационные затраты на обслуживание устройства.
Техническая задача, поставленная перед полезной моделью, состоит в повышении эффективности работы устройства.
Данная техническая задача решается тем, что устройство снабжено дополнительными шариками с выполненными в них центральными отверстиями, через которые они свободно и без зазора между собой насажены на круглые прутки удерживающих решеток.
Предполагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен водозаборный оголовок с рыбозащитным устройством; на фиг.2 - кассета рыбозащитного устройства; на фиг.3 - узел I; на фиг.4 - разрез А-А. Рыбозащитная фильтрующая кассета 1, установленная в пазах водоприемного окна оголовка 2 водозаборного сооружения, состоящая из короба-контейнера 3, две противоположно расположенные с зазором относительно друг друга, фильтрующие грани которого перекрыты напорной 4 и подпорной 5 удерживающими решетками, выполненными в виде ряда параллельно закрепленных круглых прутков 6, а остальные грани образуют жесткий несущий каркас 7 короба-контейнера 3 к которому они прикреплены, при этом в полость между удерживающими решетками 4,5 плотно засыпаны пластиковые шарики 8, причем устройство снабжено дополнительными шариками 9 с выполненными в них центральными отверстиями, через которые они свободно и без зазора между собой насажены на круглые прутки 6 удерживающих решеток 4, 5.
Устройство работает следующим образом: поток воды из водоисточника, с молодью рыб, поступает к водоприемному окну оголовка 2 водозаборного сооружения, оборудованному рыбозащитной фильтрующей кассетой 1. Подходя к напорной решетки кассеты 4, снабженной насаженными на ее круглые прутки 6 пластиковыми шариками 9, молодь рыб, проявляя оборонительную реакцию на фильтрующую преграду, как на опасность, самостоятельно выходит из зоны фильтрации и, попадая в транзитный поток водоисточника, выносится за зону действия водозабора.
При этом хорошо обтекаемая гладкая шариковая поверхность решетки 4 не позволяет мусору закрепиться на кассете. При промывке кассеты обратным током воды из водозаборных сооружений мусор легко смывается и выносится транзитным потоком за зону действия водозабора.
Промывка рыбозащитной фильтрующей кассеты может осуществляться водозаборным потоком путем ее переворачивания в водоприемном окне оголовка 2 водозаборного сооружения на 180 градусов, при этом меняется направление тока воды в фильтрующей кассете на противоположное. Для обеспечения высокоэффективной защиты рыб фильтрующей кассетой необходимо ее эксплуатировать в не засоренном состоянии. Предлагаемая полезная модель в 10-15 раз подвержена меньшему засорению мусором чем прототип, за счет гладкости шариковой поверхности вдоль которой течет, смывающий наносы, транзитный поток воды водоисточника и в десятки раз требует меньших затрат на обслуживание, т.к. хорошо промывается обратным током воды на месте установки в оголовке водозаборного сооружения. Не требуется подъема кассет для обслуживания их на береговой площадке или на плавкране.
В соответствии с типовым набором работ по механической очистке прутьев решетки фильтрующей кассеты и промывки фильтрующего материала с подъемом ее из под воды плавкраном сметная стоимость одного цикла очистки составляет 100-150 тыс.руб. (для прототипа).
Стоимость очистки кассеты обратным током воды на месте 5-7 тыс.руб. (предполагаемая полезная модель).
Из расчета 3-х очисток устройств в период большой концентрации мусора в водоисточнике, как правило, в паводок:
Для прототипа ПР=(100.÷150)×3=(300÷450) тыс.руб.
Для предполагаемой полезной модели ПМ=(5÷7)×3=(15.÷21) тыс.руб.
Сравнение эксплуатационных затрат: ПР/ПМ=300/15= в 20 раз.