Способ привлечения рыбы в рыбоход и рыбоход его осуществляющий

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам и сооружениям, предназначенным для привлечения и перевода производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Способ привлечения рыбы в рыбоход заключается в формировании по всей длине рыбоходного тракта управляемого водного потока, зависящего от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы и создаваемого в каждой камере рыбохода в результате подачи расхода воды в струеобразующие насадки, расположенные по периметрам вплывных отверстий или непосредственно во вплывных отверстиях, выполненных в разделительных стенках, и направленные в сторону верхнего бьефа, последующем формировании параллельных или под углом к оси вплывного отверстия рядов затопленных параллельных гидравлических струй, причем струи могут быть предварительно закрученными, и создании при совместном взаимодействии этих рядов струй гидравлического сопротивления основному потоку, т.е. зоны частично равных давлений, поступающему по рыбоходному тракту через камеры рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывные отверстия в сторону верхнего бьефа. Из верхнего бьефа посредством дополнительного трубопровода или канала во входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода подают дополнительный расход воды, который, соединяясь с привлекающим потоком, движущимся транзитом по рыбоходу из верхнего бьефа, увеличивает величину привлекающего потока на входе в рыбоход. Приведена конструкция рыбохода, осуществляющего этот способ. Изобретение обеспечивает повышение эффективности привлечения рыбы в рыбоход за счет возможности усиления привлекающего потока на входе в рыбопропускное сооружение. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам и сооружениям, предназначенным для привлечения и перевода производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.

Известен способ привлечения и перевода рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний, предложенный Введенским О.Г. (патент РФ №2130991, кл. Е02В 8/08, опубл. 1999.05.27, Бюл. №15), и способ транспортировки жидкости с первого участка на второй, вышерасположенный участок, предложенный Введенским О.Г. (патент РФ №2179265, кл. F04F 5/02, опубл. 2002.02.10, Бюл. №4), заключающиеся в формировании управляемого водного потока по всей длине рыбоходного тракта, зависящего от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов, а также вида пропускаемой рыбы, создаваемого в каждой камере рыбохода в результате подачи воды через струеобразующие насадки, расположенные по периметру рыбопропускного отверстия прямоугольной формы в разделительных стенках, делящих рыбоход на камеры, и направленные под углом друг к другу в сторону верхнего бьефа, последующем формировании двух рядов затопленных гидравлических струй и создании при совместном взаимодействии этих гидравлических струй гидравлического сопротивления потоку, поступающему по рыбоходному тракту (камерам рыбохода) из верхнего бьефа, создавая тем самым благоприятные условия для прохода рыбы в сторону верхнего бьефа.

Также близким по технологической схеме и достигаемому результату является способ пропуска рыбы через рыбоходный тракт рыбохода, предложенный Чистяковым А.А. (патент РФ №2236501, кл. Е02В 8/08, опубл. 2004.09.20), заключающийся в создании управляемого водного потока по всей длине рыбоходного тракта, при этом управляемый поток, зависящий от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы, создают в каждой камере рыбохода в результате подачи дополнительного расхода воды в систему струеформирующих насадков, размещенных выше и ниже продольной оси вплывного отверстия, расположенного в поперечной перегородке, и направленных под углом к друг к другу и в сторону верхнего бьефа, последующем формировании двух рядов затопленных гидравлических струй и создании при совместном взаимодействии этих гидравлических струй гидравлического сопротивления потоку, поступающему по рыбоходному тракту и камерам рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывное отверстие в сторону верхнего бьефа, причем гидравлические струи формируются непосредственно в вплывном отверстии поперечной перегородки или в автономных каналах, выполненных по всему периметру рыбопропускного отверстия, и могут являться предварительно закрученными.

Общим недостатком этих способов является то, что с целью привлечения рыбы с большей части зоны поисков необходимо усиливать привлекающий поток на входе в рыбоход, а это ведет к увеличению величины привлекающего потока по всему рыбоходному тракту, что в конечном итоге снижает плавательную способность у рыб и соответственно эффективность пропуска рыб в верхний бьеф гидроузла. Таким образом, повышая результативность привлечения рыб в рыбоход, снижают эффективность пропуска их в верхний бьеф гидроузла.

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, опубл. 1999.05.27, Бюл. №15; Заявка №2006113903 от 24.04.2006), и конструкция насосно-эжекторной установки для транспортировки жидкости с первого участка на второй, вышерасположенный участок, предложенная Введенским О.Г. и Поляниным А.Я. (патент РФ №2178480, кл. Е02В 8/08, опубл. 2002.01.20, Бюл. №2), содержащие открытые сверху водосливные лотки с поперечно расположенными разделительными вертикальными стенками, разделительные стенки выполнены с расположенными в нижней их части рыбопропускными отверстиями прямоугольной формы, оснащенными 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, опубл. 2004.09.20), 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, также 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.

Основными общими недостатками данных конструкций рыбоходов являются невозможность создания усиленного привлекающего потока на входе в рыбоход, не изменяя величины привлекающего потока на остальной части рыбоходного тракта.

Целью изобретения является создание равномерного и стабильного привлекающего потока по длине рыбохода с возможностью увеличения его величины на входе в рыбопропускное сооружение, повышающего эффективность привлечения рыбы в рыбоход за счет усиления привлекающего потока в нижнем бьефе гидроузла.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Благодаря подаче из верхнего бьефа посредством дополнительного трубопровода (канала) во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) дополнительного расхода воды имеется возможность увеличивать величину привлекающего потока на входе в рыбоход.

По п.2 формулы изобретения. Выпуск дополнительного расхода воды со стороны нижнего бьефа и непосредственно перед рыбопропускным (вплывным) отверстием разделительной стенки, отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, позволяет создать привлекающий поток, который не будет дезориентировать рыбу во входной камере рыбохода (входном оголовке рыбохода), при этом также позволит получать мощный привлекающий поток и в нижнем бьефе гидроузла, исходящий непосредственно из рыбопропускного (вплывного) отверстия входной стенки рыбохода.

По п.3 формулы изобретения. Выпуск дополнительного расхода воды со стороны нижнего бьефа и ниже уровня рыбопропускного (вплывного) отверстия разделительной стенки, отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, позволяет создать привлекающий поток равномерный по всей глубине входной камеры рыбохода (входного оголовка рыбохода) при минимальной величине интенсивности турбулентности.

По п.4 формулы изобретения. Изменение расхода воды, подаваемого через дополнительный трубопровод (канал), позволяет регулировать величину привлекающего потока на входе в рыбопропускное сооружение.

По п.5 формулы изобретения. Выполнение выпускающего коллектора в разделительной стенке, отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, размещение его ниже раздающего коллектора, питающего струеобразующие насадки со стороны верхнего бьефа, и соединение его с помощью дополнительного трубопровода (канала) с верхним бьефом гидроузла позволяет усиливать привлекающий поток на входе в рыбопропускное сооружение.

По п.6 формулы изобретения. Оборудование дополнительного трубопровода (канала), соединяющего выпускающий коллектор с верхним бьефом гидроузла, задвижкой (запорным устройством) позволяет управлять величиной привлекающего потока на входе в рыбопропускное сооружение.

По п.7 формулы изобретения. Равномерное размещение выпускных отверстий выпускающего коллектора по всей длине нижней кромки рыбопропускного (вплывного) отверстия со стороны нижнего бьефа позволяет сформировать равномерную структуру привлекающего потока во входной камере рыбохода (входном оголовке рыбохода).

По п.8 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий выпускающего коллектора круглой формы и оборудование их струеобразующими насадками позволяет получить более выраженный привлекающий поток в общей массе воды входной камеры рыбохода (входного оголовка рыбохода).

По п.9 и 10 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий выпускающего коллектора квадратной или прямоугольной формы по сравнению с п.8 позволяет получить привлекающий поток с меньшей скоростью, но больший по расходу.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации нового способа привлечения рыбы в рыбоход и создания новой конструкции рыбохода. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих чертежах:

фиг.1 - общая схема рыбохода и способа его размещения в створе плотины гидроузла;

фиг.2 - рыбоход, продольный разрез и схема подачи дополнительного расхода во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода);

фиг.3 - вид со стороны нижнего бьефа на разделительную стенку рыбохода, отделяющую входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, выпускные отверстия выпускающего коллектора имеют форму круга;

фиг.4 - вид со стороны нижнего бьефа на разделительную стенку рыбохода, отделяющую входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, выпускные отверстия выпускающего коллектора имеют форму квадрата;

фиг.5 - вид со стороны нижнего бьефа на разделительную стенку рыбохода, отделяющую входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, выпускные отверстия выпускающего коллектора имеют форму прямоугольника.

Рыбоход (фиг.1) размещают в створе плотины 1 гидроузла и выполняют в виде открытого ступенчатого, наклонного или наклонно-ступенчатого водосливного лотка (рыбоходного тракта) 2, соединяющего верхний и нижний бьефы гидроузла. Внутри водосливного лотка рыбоходного тракта 2 устанавливают вертикальные (разделительные) стенки 3 (фиг.1-2), образующие камеры рыбохода 4. В разделительных стенках 3 выполняют рыбопропускные (вплывные) отверстия 5, оснащенные заградительными козырьками 6, образованные экранирующими заградительными стенками, установленными по всему периметру пропускных (рыбопропускных) отверстий 5 параллельно осям распространения струй (фиг.2). Внутри заградительных козырьков по периметрам рыбопропускных (вплывных) отверстий 5 расположены струеобразующие насадки 7 параллельно или под углом к оси рыбопропускного отверстия 5, питающиеся от раздающих коллекторов 8. В разделительной стенке 9 (фиг.2), отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от выше расположенной камеры рыбохода, выполняют выпускающий коллектор 10, соединенный посредством дополнительного трубопровода (канала) 11 с верхним бьефом гидроузла.

Кроме того, дополнительный трубопровод (канал) 11, соединяющий выпускающий коллектор с верхним бьефом гидроузла, оборудуют задвижкой (запорным устройством) 12 (фиг.2).

Помимо того, выпускные отверстия выпускающего коллектора равномерно размещают по всей длине нижней кромки рыбопропускного (вплывного) отверстия со стороны нижнего бьефа (фиг.3-5).

Кроме того, выпускные отверстия 14 выпускающего коллектора 10 могут иметь форму круга (фиг.3), а так же могут быть оборудованы струеобразующими насадками 13 (фиг.2).

Помимо того, выпускные отверстия 15 выпускающего коллектора 10 могут иметь форму квадрата (фиг.4).

Кроме того, выпускные отверстия 16 выпускающего коллектора 10 могут иметь форму прямоугольника (фиг.5).

Способ привлечения рыбы в рыбоход осуществляется следующим образом.

Рабочую жидкость (воду) подают в насадки 7 из раздающих коллекторов 8 (фиг.2). При истечении воды через эти насадки 7 образуются ряды параллельных гидравлических струй, которые, взаимодействуя между собой, способствуют образованию перед вплывными (рыбопропускными) отверстиями 5 зон частично равных давлений (эпюр противодавления). Благодаря созданию зон частично равных давлений обеспечивается беспрепятственный пропуск производителей рыб через рыбоход из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф. Для ориентации рыбы по камерам рыбохода и нахождения рыбой вплывных отверстий 5 через весь рыбоходный тракт 2 подается привлекающий поток (фиг.2) со скоростями, как в свободной реке или немного ниже. С целью привлечения рыбы в рыбоход и нахождения рыбой рыбопропускного (вплывного) отверстия входной стенки рыбохода (входного рыбопропускного (вплывного) отверстия рыбохода) необходимо наличие стойкого привлекающего потока (привлекающего шельфа) в нижнем бьефе гидроузла, явно выделяющегося из всех течений нижнего бьефа и охватывающего как можно большую его площадь. Для этого из верхнего бьефа посредством дополнительного трубопровода (канала) 11 во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) подают дополнительный расход воды, который, соединяясь с привлекающим потоком, движущимся транзитом по рыбоходному тракту 2 из верхнего бьефа, увеличивает величину привлекающего потока на входе в рыбоход (фиг.2).

Реализация способа в случае выпуска дополнительного расхода воды со стороны нижнего бьефа и непосредственно перед рыбопропускным (вплывным) отверстием 5 разделительной стенки 9, отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, отвечает наиболее благоприятным условиям формирования привлекающего потока в нижнем бьефе гидроузла (фиг.2).

Выпуск дополнительного расхода воды со стороны нижнего бьефа и ниже уровня рыбопропускного (вплывного) отверстия 5 разделительной стенки 9, отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода, позволяет сформировать привлекающий поток, равномерный по всей глубине входной камеры рыбохода (входного оголовка рыбохода), при минимальной величине интенсивности турбулентности (фиг.2).

Регулировку величины привлекающего потока на входе в рыбопропускное сооружение осуществляют с помощью задвижки (запорного устройства) 12 путем изменения расхода воды, подаваемого посредством дополнительного трубопровода (канал) 11 во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) через выпускающий коллектор 10, выполненный в разделительной стенке 9, отделяющей входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) от вышерасположенной камеры рыбохода (фиг.2).

Рыбоход работает следующим образом.

Из верхнего бьефа подают расчетный расход воды, который пропускается по рыбоходному тракту 2, проходя через вплывные отверстия 5. Одновременно в работу включаются системы струеобразующих насадков 7, при этом они формируют гидравлические струи, которые создают гидравлическое сопротивление перед вплывными отверстиями 5, делая проход рыбы из нижерасположенных камер 4 в вышерасположенные камеры 4 рыбохода свободным и самостоятельным (фиг.2). По дополнительному трубопроводу (каналу) 11 во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) подают дополнительный расход воды, который, соединяясь с привлекающим потоком, движущимся транзитом по рыбоходному тракту 2 из верхнего бьефа, увеличивает величину привлекающего потока на входе в рыбоход, способствуя привлечению в рыбоход производителей рыбы, находящейся в нижнем бьефе гидроузла. Регулируя с помощью задвижки (запорного устройства) 12 величину расхода воды, подаваемого посредством дополнительного трубопровода (канал) 11 во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода) через выпускающий коллектор 10, выполненный в разделительной стенке 9, получают привлекающий поток с учетом гидрологической обстановки в нижнем бьефе гидроузла и видом пропускаемой через рыбоход рыбы.

Несомненным достоинством способа привлечения рыбы в рыбоход является подача дополнительного расхода воды во входную камеру рыбохода (входной оголовок рыбохода), что позволяет формировать однородный привлекающий поток, исходящий непосредственно из рыбопропускного (вплывного) отверстия входной стенки рыбохода, практически любой интенсивности, сохраняя при этом оптимально минимальные скорости встречного потока на всем остальном протяжении рыбоходного тракта (до верхнего бьефа), способствуя сохранению плавательной способности у рыб.

Предлагаемый способ привлечения рыбы в рыбоход и рыбоход его осуществляющий позволяет создавать управляемый привлекающий поток на входе в рыбоход, что в максимальной степени способствует привлечению рыбы в рыбоход и самостоятельному, а также свободному проходу рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф.

1. Способ привлечения рыбы в рыбоход, заключающийся в формировании по всей длине рыбоходного тракта управляемого водного потока, зависящего от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы и создаваемого в каждой камере рыбохода в результате подачи расхода воды в струеобразующие насадки, расположенные по периметрам вплывных отверстий или непосредственно во вплывных отверстиях, выполненных в разделительных стенках, и направленные в сторону верхнего бьефа, последующем формировании параллельных или под углом к оси вплывного отверстия рядов затопленных параллельных гидравлических струй, причем струи могут быть предварительно закрученными, и создании при совместном взаимодействии этих рядов струй гидравлического сопротивления основному потоку, т.е. зоны частично равных давлений, поступающему по рыбоходному тракту через камеры рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывные отверстия в сторону верхнего бьефа, отличающийся тем, что из верхнего бьефа посредством дополнительного трубопровода или канала во входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода подают дополнительный расход воды, который, соединяясь с привлекающим потоком, движущимся транзитом по рыбоходу из верхнего бьефа, увеличивает величину привлекающего потока на входе в рыбоход.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительный расход воды выпускают со стороны нижнего бьефа и непосредственно перед вплывным отверстием разделительной стенки, отделяющей входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода от вышерасположенной камеры рыбохода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительный расход воды выпускают со стороны нижнего бьефа и ниже уровня вплывного отверстия разделительной стенки, отделяющей входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода от вышерасположенной камеры рыбохода.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что величину привлекающего потока на входе в рыбопропускное сооружение регулируют путем изменения расхода воды, подаваемого через дополнительный трубопровод или канал во входную камеру рыбохода.

5. Рыбоход, выполненный в виде ступенчатого или наклонного лотка или канала с продольным уклоном в сторону нижнего бьефа, содержащего поперечно расположенные вертикальные разделительные стенки, делящие рыбоход на камеры, с размещенными в них вплывными отверстиями прямоугольной, квадратной или круглой формы, по периметру которых расположены струеобразующие насадки и которые оснащены заградительными козырьками таким образом, что насадки находятся внутри сформированной козырьками выходной части вплывного отверстия и расположены параллельно плоскости экранирующей стенки прилегающего заградительного козырька, причем выходные отверстия насадков расположены непосредственно во вплывных отверстиях между плоскостями боковых поверхностей поперечных разделительных стенок, струеобразующие насадки сообщены с питающими трубопроводами или раздающими коллекторами, выполненными внутри поперечных перегородок, отличающийся тем, что выпускающий коллектор, выполненный в разделительной стенке, отделяющей входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода от вышерасположенной камеры рыбохода, размещен ниже раздающего коллектора, питающего струеобразующие насадки, и соединен с помощью дополнительного трубопровода или канала с верхним бьефом гидроузла.

6. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что дополнительный трубопровод или канал, соединяющий выпускающий коллектор с верхним бьефом гидроузла, оборудован задвижкой или запорным устройством.

7. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что выпускные отверстия выпускающего коллектора равномерно размещены по всей длине нижней кромки вплывного отверстия со стороны нижнего бьефа.

8. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что выпускные отверстия выпускающего коллектора имеют форму круга и оборудованы струеобразующими насадками.

9. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что выпускные отверстия выпускающего коллектора имеют форму квадрата.

10. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что выпускные отверстия выпускающего коллектора имеют форму прямоугольника.