РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК E02B8/08 E02B9/04 

Описание патента на изобретение RU2257445C2

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам, сооружениям и устройствам, предназначенных для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения.

Известно рыбозащитное устройство [1], включающее рыбозадерживающий экран, установленный поперек водотока и сформированный из синтетических водорослей, выполненных вертикальными рядами.

Недостатком данного рыбозащитного устройства является низкая эффективность рыбозащиты, поскольку концентрация молоди рыбы в направлении поверхности воды увеличивается, и она имеет потенциальную возможность проникать в водозабор.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбозащитное устройство, включающее установленный в водотоке рыбозадерживающий экран, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по глубине водотока направляющих, и гибких эластичных элементов, прикрепленных к верхним частям направляющих, средство для поддержания рыбозадерживающего экрана в рабочем состоянии, выполненное в виде перфорированных в верхней части воздуховодов, соединенных с источником сжатого воздуха и расположенных на дне водотока под острым углом к продольной оси подводящего канала, мусорорыбоотводной лоток, размещенный в верхней части экрана параллельно перфорированным воздуховодам и сообщающийся с рыбоотводом [2].

Недостатком данного устройства является низкая эффективность защиты и отвода молоди рыб от зоны влияния водозаборного фронта.

Целью изобретения является создание эффективных условий, обеспечивающих задержание и отвод молоди рыбы вне пределов зоны влияния водозабора.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Формирование рыбозадерживающего экрана из гибких эластичных элементов, прикрепленных к перфорированным полотнам, позволяет не только сформировать рыбозадерживающий экран, выполненный поярусно, но и создать эффективные условия для направленного отвода молоди рыбы, попавшей во внутреннее пространство экрана. Молодь рыбы, от яруса к ярусу, под воздействием факела воздушно-пузырьковой завесы, постепенно, через отверстия перфорации полотен-направляющих, транспортируется к поверхности водотока. Попав в пределы верхнего яруса, молодь рыбы оказывается в зоне влияния мусороотводного лотка, вдоль которого она за счет составляющей вектора транзитного потока отводится в рыбоотвод. Выполнение ширины экрана каждого яруса больше, чем ширина нижерасположенного яруса, позволяет повысить мощность рыбозадерживающего экрана, что не позволяет молоди рыбы проникать в водозабор. Данное обстоятельство в полной мере учитывает повышение концентрации молоди рыбы к поверхности воды, чему в немалой степени способствует активное влияние факела воздушно-пузырьковой завесы.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение гибких эластичных элементов из материала с удельным весом, равным удельному весу воды, является вариантом формирования рыбозадерживающего экрана. Нейтральная плавучесть гибких элементов способствует имитировать из гибких эластичных элементов естественное состояние водной растительности.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение гибких эластичных элементов из материала с удельным весом меньше, чем удельный вес воды, является вариантом формирования рыбозадерживающего экрана. Положительная плавучесть гибких элементов способствует поддержанию направляющих, а также гибкие эластичные элементы из этого материала в большей степени подвержены влиянию факела воздушно-пузырьковой завесы. Кроме того, положительная плавучесть гибких элементов делает рыбозадерживающий экран более устойчивым (в вертикальном положении) при воздействии на него транзитной скорости потока.

По п.4 формулы изобретения. Расположение отверстий перфорации в направляющих перфорированных полотнах в шахматном порядке, позволяет более равномерно распределять как отвод молоди рыбы, так нагрузку от динамического давления транзитного потока и воздействия вертикальной составляющей воздушно-пузырьковой завесы.

Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбозащитного устройства. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - рыбозащитное устройство, продольный разрез;

фиг.2 - рыбозащитное устройство, план;

фиг.3 - фрагмент рыбозащитного устройства;

фиг.4 - фрагмент перфорированного полотна направляющей, отверстия перфорации выполнены в шахматном порядке, изометрия.

Рыбозащитное устройство включает установленный в водотоке 1 рыбозадерживающий экран 2, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами 3 по глубине водотока направляющих 4, и гибких эластичных элементов 5, прикрепленных к верхним частям направляющих 4, средство для поддержания рыбозадерживающего экрана 2 в рабочем состоянии, выполненное в виде перфорированных в верхней части воздуховодов 6, соединенных с источником сжатого воздуха (не показан) и расположенных на дне водотока 1 под острым углом к продольной оси подводящего канала 7, мусорорыбоотводной лоток 8, размещенный в верхней части экрана 2 параллельно перфорированным воздуховодам 6 и сообщающийся с рыбоотводом 9. Направляющие 4 выполнены в виде перфорированных полотен 10 и соединены с тросовыми растяжками 11, образующими совместно с направляющими 4 систему для формирования рыбозадерживающего экрана 2, при этом тросовые растяжки 11 установлены под углом к потоку подводящего канала 7, с наклоном в сторону водозаборного канала 12, а мусорорыбоотводной лоток 8 выполнен из эластичного полотнища и своей нижней кромкой соединен с направляющей 4 верхнего яруса 3, причем ширина каждого вышерасположенного яруса 3, начиная от донного, увеличивается в направлении мусорорыбоотводного лотка 8.

Кроме того, гибкие эластичные элементы 5 могут быть выполнены из материала с удельным весом, равным удельному весу воды.

Помимо того, гибкие эластичные элементы 5 могут быть выполнены из материала с удельным весом, меньшим удельного веса воды.

Кроме того, отверстия перфорации в перфорированном полотне 10 могут быть выполнены в шахматном порядке.

За поддержание гибких эластичных элементов 5 в активном рабочем состоянии и обеспечение отвода молоди рыбы в поверхностные горизонты водотока 1 отвечает факел 13 ВПЗ (воздушно-пузырьковой завесы), создаваемый перфорированными трубопроводами 6.

Рыбозащитное устройство работает следующим образом.

Служба эксплуатации водозаборного сооружения выставляет рыбозадерживающий экран 2 в рабочее положение, перекрывая тем самым водоток 1, таким образом разделяя его на подводящий канал 7 и водозаборный канал 12. Для этой цели включается в работу компрессор (не показан) и из перфорированных трубопроводов 6 подается воздушная смесь из мелких пузырьков воздуха, формируя факел 13 воздушно-пузырьковой завесы (ВПЗ). Молодь рыбы под действием транзитного потока подводящего канала 7 сносится к экрану 2, где концентрируется вблизи его рабочей поверхности и задерживается им, тем самым предотвращается ее скат в водозабор 12. Молодь рыбы, попавшая внутрь экрана 2, имеет возможность выйти из него в направлении к поверхности воды, поскольку направляющие 4 выполнены в виде перфорированного полотна 10. Активное воздействие факела 13 ВПЗ позволяет поддерживать гибкие эластичные элементы 5 в вертикальном положении, формируя тем самым рыбозадерживающий экран 2, при этом вверх активно выносится пассивная молодь рыбы, понижая концентрацию молоди рыбы внутри экрана 2. Благодаря соединению перфорированного полотна 10 верхнего яруса 3 с мусорорыбоотводным лотком 8 молодь рыбы имеет возможность быть отведенной по лотку 8 в рыбоотвод 9 и далее за пределы влияния водозаборного канала 12. Проникновению молоди рыбы из верхнего яруса 3 в нижний ярус 3, препятствует вертикальная составляющая вектора скорости, формируемая факелом 13 воздушно-пузырьковой завесы.

Возможен вариант выполнения гибких эластичных элементов 5 из материала с удельным весом, равным удельному весу воды. Нейтральная плавучесть гибких элементов 5 позволяет имитировать из гибких эластичных элементов 5 естественное состояние водной растительности, в которой привыкла обитать молодь рыбы.

Возможен вариант выполнения гибких эластичных элементов 5 из материала с удельным весом меньшим, чем удельный вес воды. В этом случае за счет дополнительной плавучести экран 2 приобретает более устойчивое вертикальное положение и элементы 5 под воздействием факела 13 ВПЗ имеют возможность более интенсивного воздействия на молодь рыбы путем формирования гидродинамического отпугивающего поля, что усиливает эффект отпугивания молоди рыбы от зоны установки экрана 2.

Выполнение перфорированного полотна 10 с отверстиями перфорации, выполненными в шахматном порядке (фиг.4) позволяет более равномерно воспринимать гидродинамическую нагрузку от транзитного потока, а также более равномерно отводить молодь рыбы по всей площади направляющих 4.

Надо отметить, что формирование экрана 2 с увеличением ширины каждого вышерасположенного яруса 3 (увеличение количества вертикальных рядов гибких эластичных элементов), позволяет повысить мощность рыбозадерживающего экрана 2 и, соответственно, повысить эффективность рыбозащиты.

Предлагаемое рыбозащитное устройство позволяет простыми и доступными средствами в условиях ската молоди рыб осуществлять водозабор без нанесения экологического ущерба водоему. Кроме того, основные компоненты рыбозадерживающего экрана - гибкие эластичные элементы (синтетические водоросли), имитируют водную растительность, то есть естественную среду обитания молоди рыбы, в которой она привыкла обитать. Как достоинство предлагаемого изобретения надо отметить удачную компоновку экрана, выполненного поярусно, со смещением каждого яруса в сторону водозабора, что повышает вероятность выхода молоди рыбы из каждого автономного экрана в направлении к поверхности воды. Кроме того, воздействие воздушно-пузырькового факела позволяет активно транспортировать молодь рыбы в поверхностные горизонты водотока.

Источники информации

1. Вдовин Ю.И., Анисимов А.В., Симакин В.И., Кордон М.Я., Волков В.Н. и Лушкин И.А. Фильтрующие рыбозащитные сооружения и устройства коммунальных и промышленных водозаборов. Пенза-Ухта, 2002. стр.48, рис.1.11 (ж).

2. А.С. СССР №1707128 (СССР). МПК Е 02 В 8/08. "Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения". Авторы: Чистяков А.А., Фоменко В.А., Черкасов В.А. и Шкура В.Н. Опубл. 23.01.92. Б.И. №3, 1992.

Похожие патенты RU2257445C2

название год авторы номер документа
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2003
  • Чистяков А.А.
  • Шкура В.Н.
  • Мирхаликов К.В.
RU2266365C2
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ 2003
  • Чистяков А.А.
  • Шкура В.Н.
  • Мирхаликов К.В.
RU2245423C1
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ 2003
  • Чистяков А.А.
  • Шкура В.Н.
RU2245422C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ МОЛОДИ РЫБЫ ОТ ПОПАДАНИЯ В ВОДОЗАБОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ И РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО, ЕГО ОСУЩЕСТВЛЯЮЩЕЕ 2006
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Шкура Виктор Николаевич
  • Михеев Павел Александрович
  • Мирхаликов Константин Владимирович
RU2326209C1
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ 2003
  • Чистяков А.А.
  • Шкура В.Н.
  • Мирхаликов К.В.
RU2245421C1
Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения 1989
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Фоменко Владимир Анатольевич
  • Черкасов Владимир Александрович
  • Шкура Виктор Николаевич
SU1707128A1
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2003
  • Чистяков А.А.
  • Шкура В.Н.
  • Мирхаликов К.В.
  • Горяйнов А.В.
RU2265697C2
РЫБОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ 2006
  • Шкура Виктор Николаевич
  • Михеев Павел Александрович
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Боровской Владимир Петрович
  • Пурас Геннадий Николаевич
  • Перелыгин Андрей Иванович
RU2312184C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РЫБОЗАДЕРЖИВАЮЩЕГО ЭКРАНА И РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ 2006
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Шкура Виктор Николаевич
  • Михеев Павел Александрович
  • Боровской Владимир Петрович
  • Мирхаликов Константин Владимирович
RU2310716C2
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ 2005
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Шкура Виктор Николаевич
  • Михеев Павел Александрович
  • Перелыгин Андрей Иванович
RU2288990C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 257 445 C2

Реферат патента 2005 года РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ВОДОЗАБОРНОГО СООРУЖЕНИЯ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбозащитным устройствам, устраиваемым в составе водозаборных сооружений и предназначенным для защиты молоди рыбы от попадания в них. Рыбозащитное устройство включает установленный в водотоке рыбозадерживающий экран, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по глубине водотока направляющих, и гибких эластичных элементов, прикрепленных к верхним частям направляющих, средство для поддержания экрана в рабочем состоянии, выполненное в виде перфорированных в верхней части воздуховодов, соединённых с источником сжатого воздуха и расположенных на дне водотока под острым углом к продольной оси подводящего канала, мусорорыбоотводной лоток, размещенный в верхней части экрана параллельно перфорированным воздуховодам и сообщающийся с рыбоотводом. Направляющие выполнены в виде перфорированных полотен и соединены с тросовыми растяжками, образующими совместно с направляющими систему для формирования рыбозадерживающего экрана. Тросовые растяжки установлены под углом к потоку подводящего канала с наклоном в сторону водозаборного канала. Мусорорыбоотводной лоток выполнен из эластичного полотнища и нижней кромкой соединён с направляющей верхнего яруса. Ширина каждого вышерасположенного яруса, начиная от донного, увеличивается в направлении мусорорыбоотводного лотка. Изобретение обеспечивает создание эффективных условий для задержания и отвода молоди рыбы за пределы зоны влияния водозабора. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 257 445 C2

1. Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения, включающее установленный в водотоке рыбозадерживающий экран, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по глубине водотока направляющих и гибких эластичных элементов, прикрепленных к верхним частям направляющих, средство для поддержания рыбозадерживающего экрана в рабочем состоянии, выполненное в виде перфорированных в верхней части воздуховодов, соединенных с источником сжатого воздуха и расположенных на дне водотока под острым углом к продольной оси подводящего канала, мусорорыбоотводной лоток, размещенный в верхней части экрана параллельно перфорированным воздуховодам и сообщающийся с рыбоотводом, отличающееся тем, что направляющие выполнены в виде перфорированных полотен и соединены с тросовыми растяжками, образующими совместно с направляющими систему для формирования рыбозадерживающего экрана, при этом тросовые растяжки установлены под углом к потоку подводящего канала с наклоном в сторону водозаборного канала, а мусорорыбоотводной лоток выполнен из эластичного полотнища и нижней кромкой соединен с направляющей верхнего яруса, причем ширина каждого вышерасположенного яруса, начиная от донного, увеличивается в направлении мусорорыбоотводного лотка.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкие эластичные элементы выполнены из материала с удельным весом, равным удельному весу воды.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкие эластичные элементы выполнены из материала с удельным весом, меньшим удельного веса воды.4. Устройство по п.1, или 2, или 3, отличающееся тем, что отверстия перфорации в перфорированном полотне выполнены в шахматном порядке.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2257445C2

Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения 1989
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Фоменко Владимир Анатольевич
  • Черкасов Владимир Александрович
  • Шкура Виктор Николаевич
SU1707128A1
Рыбозащитное устройство 1989
  • Шкура Виктор Николаевич
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Цветков Олег Владимирович
  • Синякин Александр Владимирович
SU1650865A1
РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО 1991
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Шкура Виктор Николаевич
RU2026464C1
СПОСОБ РЫБОМУСОРООТВЕДЕНИЯ И РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Чистяков Александр Анатольевич
  • Шкура Виктор Николаевич
RU2026468C1
Линия из морских синтетических водорослей, предназначенная для отфильтровывания частиц материала, содержащегося в подводных течениях, и ковер из морских синтетических водорослей, предназначенный для отфильтровывания частиц материала, содержащегося в подводных течениях 1985
  • Питер Алсоп
SU1605929A3
US 4374629 A, 22.02.1983.

RU 2 257 445 C2

Авторы

Чистяков А.А.

Шкура В.Н.

Даты

2005-07-27Публикация

2003-09-22Подача