РЫБОСПУСКНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК E02B8/08 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для транзитного спуска покатных рыб из поверхностного слоя водохранилища в нижний бьеф.

Наиболее близким к заявляемому является рыбоспускное сооружение, включающее подпорную плотину с напорным водоводом, сопряженным в верхней части с рыбоотводящей шахтой, в водоводе в месте сопряжения его с шахтой выполнен направляющий элемент в виде козырька, а в самой рыбоотводящей шахте имеются фильтрующие сетки и рыбоотвод у поверхности воды, а перед напорной гранью плотины размещена забральная стенка.

Однако в известном устройстве рыбоприемный тракт, образованный забральной стенкой и напорной верховой гранью плотины, создает примерно равномерное по поперечному сечению распределение скоростей и не имеет элементов, переконцентрирующих рыб по поперечному сечению, вследствие чего снижается эффективность его работы.

Целью изобретения является повышение эффективности рыбоспуска путем обеспечения переконцентрации рыб в поперечном сечении по пути ее ската в рыбоприемном тракте и увеличения тем самым количества рыб, попадающих в рыбоотводящую шахту.

Поставленная цель достигается тем, что в забральной стенке выполнены отверстия, через которые дополнительный расход верхнего бьефа попадает в рыбоприемный тракт и "отжимает" скатывающихся рыб к напорной грани плотины, увеличивая их концентрацию перед направляющим козырьком рыбоотводящей шахты. Для увеличения переконцентрации рыб между отверстиями к забральной стенке со стороны плотины прикреплены поперечные ребра, которые, с одной стороны, являются гидравлическими сопротивлениями, и поэтому уменьшают расход, сбрасываемый через отверстия в забральной стенке и рыбоприемный тракт, а с другой - являются препятствиями в потоке, создают вокруг себя особые гидравлические условия - изменяющееся скоростное поле и поле давлений, которое воспринимается рыбами как сигнал тревоги и приводит к их перемещению от источника опасности, т. е. к рыбоотводящей шахте.

Выполнение всей забральной стенки с отверстиями, между которыми со стороны плотины расположены поперечные ребра, является новым по отношению к прототипу.

Исследование известных в науке и технике решений показало, что использование забральной стенки с отверстиями и поперечными ребрами между ними, обращенными к плотине, обнаружено не было, в то время как именно такое выполнение забральной стенки приводит к достижению поставленной цели.

В гидротехнике широко используются фильтрующие полотна для регулирования расхода и отделения плавающих тел от основного расхода потока. Однако использования отверстий в непроницаемой стенке, отделяющей подпертый бьеф от сбросного тракта, в котором имеются скатывающиеся рыбы, для увеличения их концентрации с противоположной стороны сечения, обнаружено не было.

Известно рыбопропускное устройство, в котором в трубе, соединяющей верхний и нижний бьефы, имеются звенья в виде раструба с коническими насадками, обращенными навстречу потоку. Кроме того, в поверхности трубы имеются отверстия, через которые вода подводится навстречу основному потоку в трубе рыбоподъемника, с целью гашения скорости воды в трубе, чтобы по ней могли проходить на нерест взрослые производители рыб.

В заявляемом же устройстве отверстия и ребра в забральной стенке выполнены с целью переконцентрации скатывающихся рыб путем "отжатия" их гидравлическими струями и создания вдоль забральной стенки структуры течений, имитирующих препятствия и опасности для рыб.

Это свидетельствует о том, что заявляемое техническое решение, содержащее всю совокупность признаков, соответствует критерию "существенные отличия".

Положительный эффект достигается совокупностью всех признаков, но причиной достижения поставленной цели - повышения эффективности рыбоспуска путем увеличения концентрации рыб перед направляющим козырьком рыбоотводящей шахты - является выполнение в забральной стенке отверстий, к которым со стороны плотины прикреплены поперечные ребра.

На чертеже представлен продольный разрез заявляемого устройства.

Рыбоспускное устройство содержит плотину 1 с напорным водоводом 2, сопряженным с рыбоотводящей шахтой 3, внутри которой размещены фильтрующая сетка 4 и рыбоотвод 5 в верхней части шахты. К нижнему краю фильтрующей сетки выполнен направляющий элемент 6, выполненный, например, в виде потокоотклоняющего козырька, выступающего в водовод. Перед напорной гранью плотины установлена забральная стенка 7, в которой выполнены отверстия 8, а со стороны плотины 1 прикреплены поперечные ребра 9.

Рыбоспускное устройство работает следующим образом. Находящиеся в верхнем бьефе плотины 1 покатные рыбы, обитающие в поверхностном слое воды, увлекаются потоком в напорный водовод 2, при этом проходят через отверстия 8 в верхней части забральной стенки 7, расположенной перед напорной гранью плотины 1, и проходят через напорный водовод, образованный забральной стенкой 7 и верховой напорной гранью плотины 1, а затем попадают в водовод 2. При попадании в водовод 2 вследствие увеличения внешнего давления от заглубления под уровень воды рыбы стремятся перемещаться вверх, вследствие чего они концентрируются в верхней части водовода 2, где направляются козырьком 6 в рыбоотводящую шахту 3, в которой отцеживаются в небольшом расходе воды фильтрующей сеткой 4, в котором отводятся в нижний бьеф плотины рыбоотводом 5. Для увеличения количества рыб, попадающих в рыбоотводящую шахту 3, в забральной стенке 7 выполнены отверстия 8, проходя через которые, воды верхнего бьефа отжимает рыб к напорной грани плотины 2, т. е. к направляющему козырьку рыбоотводящей шахты 3, для увеличения переконцентрации рыб в поперечном сечении рыбоприемного тракта, образованного забральной стенкой 7 и напорной гранью плотины 1, между отверстиями 7 к забральной стенке 7 со стороны плотины прикреплены поперечные ребра 9, создающие резкоизменяющуюся структуру потока вдоль забральной стенки, т. е. отпугивающие покатных рыб от нее.

Размеры и количество отверстий в забральной стенке и поперечных ребер зависят от конкретной плотины и условий эксплуатации водопропускного и рыбоспускного трактов. При этом возможно выполнение поперечных ребер в виде тонких перпендикулярных пластин, прикрепленных к забральной стенке как одинаковой высоты, так и возрастающей по длине потока высоты. При малых расходах водопропускного и рыбоспускного трактов для увеличения гидравлических сопротивлений ребра выполняют криволинейными или ломаными с выходной гранью, направленной навстречу потоку. При относительно больших расходах ребра выполняют с выходной гранью по потоку и увеличивающимся по пути рыбоприемного тракта расстоянием между забральной стенкой и напорной гранью плотины, что позволяет не увеличивать среднюю скорость течения при притоке дополнительного расхода через отверстия в забральной стенке, т. е. не снижать рыбоотводящий расход при существующем перепаде между верхним бьефом и рыбоотводящей шахтой.

Эффективность данного устройства, оцениваемая количеством отведенных в рыбоотвод покатников рыб, зависит от геометрических размеров устройства и расходов: основного сбросного, рыбоприемного и подсасываемого через отверстия в забральной стенке. При оптимальном сочетании параметров эффективность заявляемого устройства выше, чем в прототипе не менее чем на 50% .

Заявляемое устройство просто по конструкции, не требует специальной эксплуатации.

(56) Авторское свидетельство СССР N 282153, кл. E 02 B 8/08, 1970.

Малеванчик Б. С. , Никоноров И. В. Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. М. : Легкая и пищевая промышленность, 1984, стр. 229-230, рис. 94.

Использование: для пропуска покатных рыб из поверхностного слоя воды верхнего бьефа в нижний бьеф. Сущность изобретения: покатные рыбы затягиваются потоком в пространство между напорной гранью плотины 1 и забральной стенкой 7 и попадает в верхнюю часть напорного водовода 2. Направляющий козырек 6 обеспечивает поступление покатной рыбы в рыбоотводящую шахту 3 и далее в рыбоотвод 5. Закрепленные на забральной стенке 2 со стороны плотины 1 поперечные ребра 9 с расположенными между ними в забральной стенке 2 отверстиями 8 способствуют повышению концентрации рыб перед направляющим козырьком 6 и их отвод в нижний бьеф. 1 ил.

РЫБОСПУСКНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее плотину с напорным водоводом, забральную стенку, расположенную в верхнем бьефе перед напорной гранью плотины, рыбоотвод, соединенный с напорным водоводом рыбоотводящей шахтой с расположенной в ней фильтрующей сеткой, и направляющий козырек, размещенный в напорном водоводе и скрепленный с фильтрующей сеткой, отличающееся тем, что оно снабжено поперечными ребрами, при этом забральная стенка выполнена с отверстиями, между которыми со стороны плотины к ней прикреплены поперечные ребра.