РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК E02B8/08 E02B9/04 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к рыбозащитным устройствам, предназначенным для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 показаны плановые эпюры потока после прохождения потока элементов усиленной шероховатости; на фиг. 5 - устройство, вид в плане, при наличии козырьков; на фиг.6 - вид на козырьки со стороны подводящего канала.

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения включает установленные на боковых стенках подводящего канала 1 поверхностный 2 и донный 3 оголовки рыбоотвода 4, образованные горизонтальными и вертикальными перегородками, элементы 5 усиленной шероховатости, выполненные в поперечном сечении треугольной формы и установленные в ряд вдоль боковых стенок подводящего канала 1 перед оголовками 2 и 3 рыбоотвода 4.

Элементы 5 усиленной шероховатости имеют высоту, равную половине глубины потока подводящего канала 1, и расположены соответственно выше и ниже горизонтальной плоскости, относительно которой расположены верхняя и нижняя горизонтальные перегородки донного 3 и поверхностного 2 оголовков рыбоотвода 4, причем ширина входных отверстий оголовков 2 и 3 рыбоотвода 4 равна половине ширины подводящего канала 1, а в створе расположения входных отверстий оголовков 2 и 3 они образуют водозаборные отверстия 6, расположенные соответственно выше и ниже донного 3 и поверхностного 2 оголовков.

Кроме того, устройство может быть снабжено козырьками 7, приводом (не показан) и вертикальной осью 8, расположенной по оси канала 1 со стороны элементов 5 усиленной шероховатости и прилегающей к передним кромкам вертикальных перегородок, при этом козырьки 7 закреплены на вертикальной оси 8 с возможностью независимого поворота посредством привода (например, гибкие тяги, соединенные с намоточными барабанами).

Вода, очищенная от мусора и молоди рыб, через водозаборные отверстия 6 поступает в водозабор 9.

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения работает следующим образом.

Поток воды, проходящий по подводящему каналу 1, попадает в зону установки элементов 5 усиленной шероховатости и вследствие набегания на них деформирует свою пространственную структуру. В месте установки донных элементов 5 усиленной шероховатости основная часть потока перераспределяется к противоположному берегу канала 1, аналогичная картина наблюдается и в месте установки поверхностных элементов 5. Таким образом, переформировывается плановая эпюра потока, скоростные характеристики которой во многом способствуют эффективному перераспределению молоди рыб в сторону расположения входных отверстий поверхностного 2 и донного 3 оголовков рыбоотвода 4. Одновременно деформируется и вертикальная эпюра скоростей в месте установки элементов 5 усиленной шероховатости, где соответственно увеличиваются скорости потока выше и ниже расположения элементов 5, что также позволяет повысить транспортирующую способность потока в направлении оголовков 2 и 3 рыбоотвода 4.

Кроме того, свою положительную роль в перераспределении молоди рыб играют элементы 5 в том плане, что за счет набегания на них потока вдоль них создается пограничный слой, характеризующийся повышенным уровнем турбулентности. Молодь рыб, попадающая в зону влияния элементов 5 усиленной шероховатости, ощущая органами боковой линии повышенный уровень турбулентных пульсаций пограничного слоя, активно покидает опасную зону и перераспределяется по ширине канала 1 к его противоположному берегу. Этому процессу также способствует наличие у этого берега, в этой толще, максимальных скоростей потока, благодаря которым молодь рыб, ушедшая от зоны с повышенным уровнем турбулентности, подхватывается скоростным потоком и сносится непосредственно к входным отверстиям оголовков 2 и 3 рыбоотвода 4 (фиг. 4).

Поток воды, свободный от молоди рыб и мусора, поступает в водозаборные отверстия 6 и далее в водозабор 9 к потребителю.

Для повышения эффективности работы устройства в условиях изменения величины транзитной скорости потока (при изменении забираемого в водозабоp 9 расхода) в работу могут быть включены козырьки 7, установленные на вертикальной оси 8, расположенной со стороны элементов 5 усиленной шероховатости и примыкающей к вертикальным торцам оголовков 2 и 3, расположенных в центральном створе канала 1. При повороте козырьков 7, установленных независимо на оси 8, посредством привода (не показан, например, гибкие тяги, соединенные с намоточными барабанами) осуществляется управление эффективным отбором потока, насыщенного молодью рыб и мусором, и перераспределение их к входным отверстиям оголовков 2 и 3 рыбоотвода 4. Козырьки 7 позволяют изменять ширину рыбозаборного фронта, что в условиях изменения величины транзитной скорости потока (возможно изменение эффективности перераспределения потока) позволяет отсекать по ширине канала 1 мусорорыбонасыщенный слой потока и направлять его в рыбоотвод 4.

Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить эффективность отвода молоди рыб за счет более интенсивного перераспределения пространственной структуры потока. Кроме того, изменяя положение козырьков, можно управлять не только процессом рыбоотведения, но и процессом водоотбора расхода в водозабор, поскольку в данном случае козырьки выполняют роль гидравлического сопротивления, изменяя которое можно изменять величину отбираемых расходов в водозабор.

Использование: в гидротехнических сооружениях, в частности в рыбозащитных устройствах водозаборного сооружения. Сущность изобретения: в водозаборном сооружении по подводящему каналу поток воды попадает в зону установки элементов усиленной шероховатости и меняет свою пространственную структуру. В месте установки донных элементов усиленной шероховатости основная часть потока перераспределяется к противоположному берегу канала. Такая же картина наблюдается и в месте установки поверхностных элементов шероховатости. Молодь рыб, попадая в зону влияния элементов усиленной шероховатости, покидает опасную зону и сносится к входным отверстиям оголовков рыбоотвода. Свободный от мусора и молоди рыб поток воды входит в водозабор и направляется к потребителю. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающее установленные на боковых стенках подводящего канала поверхностный и донный оголовки рыбоотвода, образованные горизонтальными и вертикальными перегородками, и элементы усиленной шероховатости, выполненные в поперечном сечении треугольной формы и установленные в ряд вдоль боковых стенок подводящего канала перед оголовками рыбоотвода, отличающееся тем, что элементы усиленной шероховатости имеют высоту, равную половине глубины потока подводящего канала, и расположены соответственно выше или ниже горизонтальной плоскости, относительно которой расположены верхняя и нижняя горизонтальные перегородки донного и поверхностного оголовков рыбоотвода, причем ширина входных отверстий оголовков рыбоотвода равна половине ширины подводящего канала, а в створе расположения входных отверстий оголовков они образуют водозаборные отверстия, расположенные соответственно выше и ниже донного и поверхностного оголовков. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено козырьками, приводом и вертикальной осью, расположенной по оси канала со стороны элементов усиленной шероховатости и прилегающей к передним кромкам вертикальных перегородок, при этом козырьки закреплены на вертикальной оси с возможностью независимого поворота посредством привода.