РЫБОНАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, предназначенным для создания транзитных водных течений с целью отвода рыб и ее молоди от водозаборов и других источников опасностей в безопасные места рыбообитаемых водоемов, в том числе для привлечения производителей рыб и их проводки от выходного оголовка рыбопропускного сооружения на участки и притоки водохранилища с ярко выраженными естественными течениями, а так же перенаправления молоди рыб от мест нереста к рыбопропускным сооружениям при покатных миграциях.
Известно, что движущиеся против течения на нерест рыба, пройдя в верхний бьеф гидроузла, попадает из условий реки в условия озера. Это, безусловно, отрицательно сказывается на эффективности отыскания ими нерестилищ. Поэтому в водохранилищах целесообразно создавать потоки воды для привлечения и проводки производителей рыб на участки и притоки водохранилища с ярко выраженными естественными течениями. Отнерестившись, производители и ее молодь начинает совершать покатные миграции. В условиях водохранилищ происходит задержка ската молоди перед плотиной, вынос покатников в ирригационные системы и их массовое попадание в другие водозаборные сооружения, а так же массовая гибель молоди рыб в турбинах гидроэлектростанций. Для предупреждения подхода рыб к источнику опасности в условиях самостоятельного или пассивного расселения рыб по акватории водохранилища разумно использовать рыбоотводящие течения со сносящими скоростями для рыб, которые позволят защитить мигрантов от попадания в водозаборные сооружения. С другой стороны рыбоотводящие течения можно так же применять для перенаправления покатников от водозаборов и других источников опасности в места водохранилища благоприятные для обитания рыб или к специальным устройствам, обеспечивающих безопасный пропуск мигрирующей рыбы через плотину в нижний бьеф гидроузла.
Известен ряд устройств, создающих рыбоотводящие течения с целью предотвращения ската и гибели рыб в водоприемниках ГЭС. Так, известно рыбомусороотводное устройство рыбозащитного сооружения [1], включающее эжекторную установку с центральным подводом, состоящую из входной части, камеры смешения и напорного водовода, установленную в месте водоема с повышенной концентрацией молоди рыбы, при этом входная часть установки сообщается с водоемом и камерой смешения, а выходная часть напорного водовода - с рыбоотводом. Устройство снабжено водоприемным колодцем, при этом эжекторная установка установлена вертикально и соосно рыбоприемной части водоема, выполненной в виде колодца цилиндрической формы, причем выходной оголовок напорного водовода ориентирован вверх в направлении рыбоотвода и снабжен струеформирующим насадком, выполненным под острым углом к напорному водоводу, а входная часть эжекторной установки выполнена в виде короба, установленного соосно с напорным водоводом и имеющего два щелевых рыбоприемных отверстия, расположенных горизонтально в диаметрально противоположных торцевых частях короба, имеющего возможность вращения вокруг вертикальной оси посредством реактивной тяги, создаваемой насадками, соединенными с напорной линией эжектора и выполненными асимметрично щелевым рыбоприемным отверстиям, при этом верхняя кромка колодца выполнена наклонной в сторону рыбоотвода, расположенного на уровне верхней кромки и выполненного в виде лотка кольцевой формы соосно колодцу и оси эжекторной установки. Недостатком данного устройства является сложность конструкции, низкая мобильность, достаточно высокая вероятность травмирования молоди рыбы, а так же невозможность безопасного отвода молоди рыбы от источника опасности на значительные расстояния.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату является устройство для защиты водозабора от попадания в него рыб и мусора [2] и его аналог [3]. Устройства выполнены в виде водонепроницаемых стенок, ограждающие водоприемные окна от основного водотока. В стенках выполнено одно или несколько пропускных отверстий с системами струеобразующих насадков. Сами струеобразующие насадки сообщаются с раздающими коллекторами, выполненными внутри водонепроницаемой стенки. Струеобразующие насадки пропускных отверстий размещены со стороны основного водотока и направлены в сторону основного водотока. Причем водонепроницаемые стенки могут представлять собой двухгранную поверхность [2] или же цилиндрическую поверхность, которая на виде в плане имеет форму дуги эллипса [3]. Их основными недостатками являются отсутствие мобильности, а так же конструктивное исполнение для конкретного источника опасности.
Целью полезной модели является создание новой модели рыбонаправляющего устройства, обладающего высокой эффективностью и мобильностью, а так же обеспечивающего регулируемую дальность и скорость транзитного водного течения рыбоотводящего или рыбопривлекающего назначения на заданной глубине при соблюдении всех экологических требований охраны природы.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
По п.1 формулы полезной модели. Исполнение водонепроницаемой стенки, установленной в параллельных друг другу направляющих балках вертикально прикрепленных к понтонам, позволит обеспечить мобильность и необходимую плавучесть рыбонаправляющего устройства по акватории рек, озер и водохранилищ. Направляющие балки обеспечат вертикальное расположение водонепроницаемой стенки в затопленном положении при работе рыбонаправляющего устройства.
По п.2 формулы полезной модели. Выполнение водонепроницаемой стенки с возможностью фиксации в направляющих балках в заданном положении по высоте с помощью троса позволит заглубить водонепроницаемую стенку на расчетную глубину и соответственно сформировать транзитное водное течение рыбоотводящего или рыбопривлекающего характера в нужном горизонте воды.
По п.3 формулы полезной модели. Исполнение рыбопропускных отверстий водонепроницаемой стенки квадратной формы позволит получить несколько транзитных водных течений рыбоотводящего или рыбопривлекающего характера.
По п.4 формулы полезной модели. Выполнение рыбопропускных отверстий водонепроницаемой стенки круглой формы позволит получить тот же эффект, что и в случае п.3, однако в этом случае транзитное водное течение рыбоотводящего или рыбопривлекающего характера будет иметь более равномерное поле скоростей по всей площади рыбопропускного отверстия.
По п.5 формулы полезной модели. Исполнение рыбопропускных отверстий прямоугольной формы водонепроницаемой стенки позволит сформировать рыбопропускные отверстия любой ширины. В этом случае получим одно или несколько транзитных водных течений рыбоотводящего или рыбопривлекающего характера любой ширины, вплоть до ширины самой водонепроницаемой стенки.
По п.6 формулы полезной модели. Выполнение рыбопропускных отверстий водонепроницаемой стенки несколькими ярусами позволит сформировать транзитные водные течения рыбоотводящего или рыбопривлекающего характера заданных гидравлических характеристик в различных горизонтах обустраиваемой водной акватории.
Решение поставленной задачи достигается путем создания новой модели рыбонаправляющего устройства. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемой полезной модели, представлен на следующих фигурах:
фиг.1 - схема рыбонаправляющего устройства на виде прямо;
фиг.2 - то же, разрез на виде с боку;
фиг.3 - вид прямо на водонепроницаемую стенку, рыбопропускные отверстия выполнены квадратной формы;
фиг.4 - то же, рыбопропускные отверстия выполнены круглой формы;
фиг.5 - то же, рыбопропускные отверстия выполнены в два яруса;
фиг.6 - схема работы рыбонаправляющего устройства на виде с боку;
фиг.7 - схема совместной работы рыбонаправляющих устройств на виде в плане.
Рыбонаправляющее устройство включает в себя водонепроницаемую стенку 1 (фиг.1, 2, 6), установленную в параллельных друг другу направляющих балках 2, которые вертикально прикреплены к понтонам 3. Сами балки скреплены между собой посредством мостика 4, опирающегося на понтоны 3. Для придания жесткости конструкции рыбонаправляющего устройства используют поперечные и наклонные тяги 5. С целью недопущения вылета стенки 1 из направляющих балок 2 на концах последних выполняют уступы 6. В водонепроницаемой стенке 1 устраивают одно (фиг.1) или несколько рыбопропускных отверстий 7 (фиг.3-5) с системами струеобразующих насадков 8 (фиг.2, 6). Сами струеобразующие насадки 8 располагают под углом (фиг.2, 6) или параллельно к оси рыбопропускного отверстия 7, а так же параллельно плоскости прилегающей экранирующей стенки 9 заградительного козырька (фиг.2, 6). Роль экранирующих стенок 9 заградительного козырька играют грани выходной части рыбопропускного отверстия 7 (фиг.1-6). Питание струеобразующих насадков 8 осуществляют посредством раздающих коллекторов 10, выполненных внутри водонепроницаемой стенки 1 (фиг.2, 6).
Помимо того, водонепроницаемая стенка 1 фиксируется в направляющих балках 2 в заданном положении по высоте с помощью троса 11, который намотан на барабан 12 с червячным приводом 13 (фиг.2, 6).
Кроме того, рыбопропускные отверстия 7 водонепроницаемой стенки 1 могут быть выполнены квадратной формы (фиг.3).
Помимо того, рыбопропускные отверстия 7 водонепроницаемой стенки 1 могут быть выполнены круглой формы (фиг.4).
Кроме того, рыбопропускные отверстия 7 водонепроницаемой стенки 1 могут быть выполнены прямоугольной формы (фиг.1).
Помимо того, рыбопропускные отверстия 7 водонепроницаемой стенки 1 могут быть выполнены несколькими ярусами (фиг.5).
Рыбонаправляющие устройства 14 размещают на водной акватории рек, озер или водохранилищ на существующих или проектируемых трассах движения рыб, идущих на нерест, или покатников, либо вблизи источников опасностей для предотвращения гибели молоди и взрослой рыбы (фиг.7). Само устройство работает следующим образом. Посредством насосов, установленных на мостике рыбонаправляющего устройства или на отдельном понтоне, либо на берегу, подают воду через раздающие коллекторы 10, выполненные внутри водонепроницаемой стенки 1, в систему струеобразующих насадков 8 рыбопропускных отверстий 7, которые формируют гидравлические струи 15 (фиг.6). Гидравлические струи 15, взаимодействуя между собой, образуют в зависимости от количества рыбопропускных отверстий 7 один или несколько суммарных потоков 16 (фиг.6). Благодаря расположению струеобразующих насадков 8 внутри и по периметру рыбопропускного отверстия 7 под углом или параллельно к его оси, а так же наличию экранирующих стенок 9 заградительного козырька в выходной части рыбопропускного отверстия 7 достигают стабилизацию суммарного потока.
Суммарные потоки 16, в свою очередь, формируют перед водонепроницаемой стенкой 1 и за ней транзитное водное течение 17, которое в зависимости от величины скорости может иметь рыбоотводящие или рыбопривлекающее назначение. Транзитное водное течение 17 рыбоотводящего или привлекающего назначения позволяет проводить через рыбопропускное отверстие 7 производителей рыб и ее молодь на значительные расстояния. Скорость и дальность транзитного водного течения 17 регулируется скоростью истечения гидравлических струй 15 в зависимости от его назначения с учетом гарантированного обеспечения жизнестойкости рыб и ее молоди.
Для формирования транзитного водного течения рыбоотводящего назначения 18 с целью отвода рыб и ее молоди от водозаборов 19 и других источников опасностей (например, водосбросная плотина ГЭС 20) в безопасные места рыбообитаемого водоема размещают вблизи данных инженерных сооружений рыбонаправляющие устройства 14 в необходимом количестве (фиг.7).
В случае привлечения и проводки производителей рыб от выходного оголовка рыбопропускного сооружения 21 к местам нереста 22 рыбонаправляющие устройства 14 расставляют вдоль проектируемой трассы следования рыб, формируя тем самым транзитное водное течение рыбопривлекающего назначения 23 (фиг.7). Кроме того, рыбонаправляющие устройства 14 целесообразно использовать и в нижнем бьефе гидроузла для привлечения рыб, идущих на нерест, в рыбопропускное сооружение 21 (фиг.7).
Предлагаемая полезная модель позволит существенно упростить задачу формирования эффективных транзитных водных течений рыбоотводящего или привлекающего назначения. Поэтому данная полезная модель найдет достаточно широкое применение для защиты рыб и ее молоди на водозаборах и на других источниках опасностей, привлечения производителей рыб в рыбопропускные сооружения и дальнейшей их проводки от рыбопропускных сооружений на участки и притоки водохранилища с ярко выраженными естественными течениями, а так же перенаправления молоди рыб от мест нереста к рыбопропускным сооружениям при покатных миграциях.
Источники информации
7
1. Пат. 2250298, МПК E02B 8/08 Способ транспортирования молоди рыбы в рыбоотвод и рыбомусороотводное устройство, его осуществляющее/ А.А. Чистяков, А.В. Новойдарский, В.Н. Шкура (РФ). - №2003121539/03; Заявлено 10.07.2003; Опубл. 20.04.2005, Бюл. №11.- 13 с.
8
2. Пат. 2404323 РФ, МПК E02B 8/08. Устройство для защиты водозабора от попадания в него рыб и мусора/ О.Г. Введенский (РФ). - №2009124515/21; Заявлено 26.06.2009; Опубл. 20.11.2010, Бюл. №32. - 19 с.
8
3. Пат. 2401357 РФ, МПК E02B 8/08. Оголовок водозаборного сооружения/ О.Г. Введенский (РФ). - №2009128357/21; Заявлено 21.07.2009; Опубл. 10.10.2010, Бюл. №28. - 30 с.