РЫБОНАПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК E02B8/08 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам и сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула (рыбоходы, рыбоходно-нерестовые каналы, рыбоподъемники и рыбопропускные шлюзы).

Известно, что уровень освещенности влияет на эффективность как захода, так и продвижения рыб в рыбопропускных сооружениях [1].

Известно рыбонаправляющее устройство [2], включающее донные рыбонаправляющие пороги, установленные в плане под острым углом к входной части рыбопропускного сооружения, устройство для регулирования вдольпорогового течения и рыбонаправляющие каналы.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность рыбопривлекающего эффекта.

Известно рыбонаправляющее устройство [3], включающее донные рыбонаправляющие пороги, установленные в плане под острым углом к входной части рыбопропускного сооружения, устройство для регулирования вдольпорогового течения, выполненное в виде щелевых отверстий, соединенных с галереей дополнительного блока питания.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность рыбопривлекающего эффекта.

Известно рыбонаправляющее устройство [4], включающее донные рыбонаправляющие пороги, установленные в плане под острым углом к входной части рыбопропускного сооружения и дополнительное рыбонаправляющее для зрительной ориентации рыб, выполненное в виде гибких шлангов, соединенных с насадками галерей дополнительного блока питания.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность рыбопривлекающего эффекта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, является рыбонаправляющее устройство [5], включающее донные рыбонаправляющие пороги, установленные в плане под острым углом к входной части рыбоходного тракта и дополнительное средство для зрительной ориентации рыб, выполненное на безнапорной грани порогов, соединенное с системой управления, при этом рабочие элементы дополнительного средства дискретно размещены вдоль длины порога.

Недостатком данной компоновки является низкая эффективность привлечения рыбы из нижнего бьефа в условиях низкого уровня освещенности (вечерние и ночные часы суток).

Целью изобретения является создание эффективных условий, обеспечивающих привлечение рыб в темное время суток.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Благодаря выполнению источников света внутри герметичных коробов, выполненных параллельно безнапорной грани донных порогов, позволяет создать дополнительный рыбопривлекающий эффект, который позволит использовать физический эффект (свет) для повышения эффективности привлечения рыб в ночное время суток (в основном это относится к донным рыбам - осетровым, пик часовой активности которых приходится на ночные часы). Этому способствует ориентация рабочей части (торцевой части, выполненной из прочного прозрачного материала) в направлении нижнего бьефа.

Соединение источников света с системой управления, снабженной коммутатором, позволяет сформировать в придонной части потока эффект «бегущих огней», с направлением к входной части рыбопропускного сооружения, что способствует активному использованию зрительной и оптомоторной реакции рыб, подходящих со стороны нижнего бьефа.

Выполнение рабочей части коробов из прочного и прозрачного материала, позволяет эффективно пропускать лучи света, формируемые источниками света.

Параллельное размещение торцевых, рабочих частей, относительно безнапорной грани донного порога, позволяет в минимальной степени стеснять транзитный поток и создавать минимум гидравлического сопротивления.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение источников света внутри отражателей и выполнение отражателей расширяющимися в сторону нижнего бьефа позволяет формировать направленный источник света, характеризующийся более равномерным распределением по всей рабочей поверхности прозрачного материала.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение рабочих частей по всей высоте порогов позволяет повысить эффективность воздействия источников света на окружающее водное пространство.

По п.4 формулы изобретения. Выполнение донных порогов Г-образной формы с образованием козырька со стороны безнапорной грани порога позволяет сконцентрировать потоки излучения, формируемые источниками света, в придонной части потока. Тем самым повышается эффективность создаваемого рыбонаправляющего эффекта, поскольку козырьки не позволяют свету проникать выше горизонта установки плоскости козырьков.

По п.5 формулы изобретения. Выполнение козырька криволинейной формы, при этом его вогнутая поверхность обращена к коробам, позволяет улучшить гидравлику вдольпорогового течения, образуемого за безнапорной гранью порога. Одновременно повышается интенсивность поперечной составляющей вектора скорости вихревого вальца, создаваемого вдоль безнапорной грани порога, поскольку за счет криволинейной формы козырька снижается гидравлическое сопротивление транзитному потоку, а не затраченная на это кинетическая энергия потока используется на формирование вдольпорогового течения.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение начальной части рыбоходного тракта с дополнительными источниками света позволяет повысить эффективность продвижения рыб в направлении лотка-рыбонакопителя (рыбоходного тракта). Действительно, привлекаемая рыба имеет возможность ориентироваться на «бегущие огни», формируемые непосредственно внутри рыбоходного тракта, тем самым давая рыбе возможность гарантированно продвигаться вдоль боковых стенок рыбоходного тракта и накапливаться внутри рыбопропускного сооружения.

Выполнение источников света внутри коробов, помещенных в боковых стенках рыбоходного тракта, а также размещение рабочих поверхностей коробов в плоскости боковых стен рыбоходного тракта позволяет механизмам (например, сетчатому полотну побудительного устройства в случае работы устройства в составе рыбоподъемника или рыбопропускного шлюза) рыбопропускного сооружения беспрепятственно перемещаться относительно боковых стен рыбоходного тракта (лотка-рыбонакопителя).

Авторы достаточно детально представили конструктивную часть заявки, проиллюстрированную обширным графическим материалом, и постарались подробно описать принцип работы устройства, а также раскрыли сущность предлагаемого изобретения, что оставляет экспертизе минимум возможности для запроса дополнительных материалов. Со своей стороны авторы надеются на конструктивный диалог с экспертизой, который будет плодотворным для обеих заинтересованных сторон.

В целом конструктивные признаки независимого и зависимых пунктов изобретения отвечают критерию "существенные отличия " и связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации новой конструкции рыбонаправляющего устройства, входящего в состав рыбопропускного сооружения, позволяющего повысить эффективность привлечения рыбы из зоны нижнего бьефа. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - рыбопропускное сооружение (например, рыбоподъемник), план;

фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

фиг.3 - фрагмент донного порога, изометрия;

фиг.4 - продольный разрез короба, компоновка источников света;

фиг.5 - входная часть рыбоходный тракта (например, лоток-рыбонакопитель), показаны дополнительные источники света, изометрия;

фиг.6 - то же, поперечный разрез рыбоходного тракта;

фиг.7 - поперечный разрез рыбонаправляющего устройства, вариант с Г-образным козырьком;

фиг.8 - то же, вариант выполнения козырька криволинейной формы;

фиг.9 - фрагмент донного рыбонаправляющего порога, изометрия.

Рыбонаправляющее устройство включает донные рыбонаправляющие пороги 1, установленные в плане под острым углом к входной части 2 рыбоходного тракта 3, и дополнительное средство 4 для зрительной ориентации рыб, выполненное на безнапорной грани 5 порогов 1, соединенное с системой управления, при этом рабочие элементы 6 дополнительного средства 4 дискретно размещены вдоль длины порога 1. Рабочие элементы 6 расположены параллельно безнапорной грани 5 порога 1, а дополнительное средство 4 выполнено в виде точечных источников света 7, помещенных внутри герметичного короба 8, причем источники света 7 ориентированы в сторону нижнего бьефа 9, при этом торцевая часть короба 8, обращенная в сторону нижнего бьефа 9, выполнена из прочного прозрачного материала 10, причем система управления оснащена коммутатором, позволяющим источникам света 7 формировать эффект «бегущих огней» в направлении входной части 2 рыбоходного тракта 3.

Кроме того, источники света 7 могут быть установлены внутри отражателей 11, при этом отражатели 11 выполнены расширяющимися в направлении торцевой части короба 8, выполненной из прочного прозрачного материала 10.

Помимо того, рабочие элементы 6 могут быть выполнены по всей высоте безнапорной грани 5 донного порога 1.

Кроме того, донные пороги 1 могут быть выполнены в поперечном сечении Г-образной формы с формированием козырька 12, образуемого со стороны безнапорной грани 5 порогов 1.

Помимо того, козырек 12 может быть выполнен криволинейной формы, при этом его вогнутая плоскость обращена к коробам 8.

Кроме того, начальная часть 13 рыбоходного тракта 3 может быть снабжена дополнительными источниками света 14, установленными в донной части внутренних боковых стен 15 рыбоходного тракта 3 и расположенных дискретно по длине его начальной части 13 и выполненных внутри герметичных коробов 8, причем плоскость рабочих элементов 6 ориентирована параллельно боковым стенам 15 и выполнена из прочного прозрачного материала 10, при этом внешняя плоскость рабочих элементов 6 совпадает с плоскостью, образуемой внутренними боковыми стенками 15 рыбоходного тракта 3, а дополнительные источники света 14 соединены с системой управления.

Рыбонаправляющее устройство работает следующим образом.

Служба эксплуатации посредством открытия блока питания подает рабочий расход воды в рыбоходный тракт 3, который создает благоприятные гидравлические условия для привлечения рыб из нижнего бьефа 9 ко входу в сооружение. Повышению эффективности привлечения рыбы из нижнего бьефа 9 способствуют рыбонаправляющие устройства, выполненные в виде донных порогов 1, при обтекании которых транзитным потоком формируются вторичные течения в виде продольно-винтовых вальцов, воспринимая которые рыба, посредством органов боковой линии, ориентируется в потоке и продвигается ко входу в рыбопропускное сооружение.

В темное время суток одновременно с подачей рабочего расхода воды служба эксплуатации включает в работу дополнительное средство 4 для привлечения рыбы, выполненное в виде источников света 7, размещенных внутри коробов 8, расположенных на безнапорной грани 5 порогов 1. Источники света 7, соединенные с системой управления, создают зрительный ориентир для донных рыб (например, осетровых) в виде эффекта «бегущих огней», при этом направление световой дорожки ориентировано ко входу в рыбопропускное сооружение, что провоцирует рыб на активное перемещение вслед за мигающими источниками света 7. Как известно, у рыб присутствует оптомоторная реакция, сущность которой состоит в активном перемещении за движущимися в воде предметами, в том числе и за источником света. Кроме того, известно, что эффективный лов рыбы может осуществляться на источник света, направленный в акваторию, где имеет место концентрация рыбы. Таким образом, для рыбы созданы оптимальные условия привлечения и захода в рыбоходный тракт 3. Эффективной работе источников света 7 способствует выполнение торцевой части коробов 8, обращенной в сторону нижнего бьефа 9, из прочного прозрачного материала 10.

Установка источников света 7 внутри отражателей 11 позволяет повысить интенсивность формируемого светового потока.

Выполнение рабочих элементов 6 по всей высоте порога 1 также способствует увеличению интенсивности формируемого светового потока.

Выполнение порогов 1 в поперечном сечении Г-образной формы (фиг.7), позволяет за счет козырька 12 создать направленное распространение светового потока в донном горизонте потока.

Выполнение козырьков 12 криволинейной формы является вариантом выполнения порогов 1 и позволяет улучшить гидравлику вдольпорогового течения, образуемого за безнапорной гранью 5 порога 1. Одновременно повышается интенсивность поперечной составляющей вектора скорости вихревого вальца, создаваемого вдоль безнапорной грани 5 порога 1, поскольку за счет криволинейной формы козырька снижается гидравлическое сопротивление транзитному потоку, а не затраченная на это кинетическая энергия потока используется на формирование вдольпорогового течения, что повышает интенсивность его распространения.

Вариант работы рыбонаправляющего устройства с дополнительными источниками света 14, установленных в боковых стенках 15 начальной части 13 рыбоходного тракта 3, позволяет повысить эффективность продвижения рыб непосредственно в рыбоходный тракт 3, поскольку дополнительные источники света 14 являются логическим продолжением основных источников света 7 и реализуют тот же принцип работы, то есть эффект «бегущих огней».

Предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности рыбонаправляющих устройств типа донный порог и позволяет повысить эффективность привлечения рыбы из нижнего бьефа гидроузла.

Источники информации

1. Павлов Д.С. Биологические основы управления поведением рыб в потоке воды. - М.: Наука, 1979, с.252-253.

2. А.С. СССР №1055814. МПК Е 02 В 8/08. "Рыбопропускное сооружение". Автор: Малеванчик Б.С. Опублик. БИ №43, 1983.

3. А.С. СССР №1625941. МПК Е 02 В 8/08. "Рыбопропускное сооружение". Авторы: Шкура В.Н., Чистяков А.А. и Шелестова Н.А., Опублик. БИ №5, 1991.

4. А.С. СССР №1650865. МПК Е 02 В 8/08. "Рыбозащитное устройство". Авторы: Чистяков А.А., Шкура В.Н., Цветков О.В. и Синякин А.В., Опублик. БИ №19, 1991.

5. А.С. СССР №1703782. МПК Е 02 В 8/08. "Рыбопропускное сооружение". Авторы: Шкура В.Н., Чистяков А.А. и Шелестова Н.А., Опублик. БИ №1, 1992.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к устройствам, предназначенным для создания направленного продвижения рыбы к входу в рыбопропускное сооружение. Рыбонаправляющее устройство включает донные рыбонаправляющие пороги, установленные в плане под острым углом к входной части рыбоходного тракта, и дополнительное средство для зрительной ориентации рыб, выполненное на безнапорной грани порогов и соединенное с системой управления. Рабочие элементы дополнительного средства дискретно размещены вдоль длины порога и расположены параллельно безнапорной грани порога. Дополнительное средство выполнено в виде точечных источников света, помещенных внутри герметичного короба, причем источники света ориентированы в сторону нижнего бьефа, при этом торцевая часть короба, обращенная в сторону нижнего бьефа, выполнена из прочного прозрачного материала, а система управления оснащена коммутатором, позволяющим источникам света формировать эффект «бегущих огней» в направлении входной части рыбоходного тракта. Изобретение обеспечивает создание эффективных условий для привлечения рыб в темное время суток. 5 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. Рыбонаправляющее устройство, включающее донные рыбонаправляющие пороги, установленные в плане под острым углом к входной части рыбоходного тракта, и дополнительное средство для зрительной ориентации рыб, выполненное на безнапорной грани порогов и соединенное с системой управления, при этом рабочие элементы дополнительного средства дискретно размещены вдоль длины порога, отличающееся тем, что рабочие элементы расположены параллельно безнапорной грани порога, а дополнительное средство выполнено в виде точечных источников света, помещенных внутри герметичного короба, причем источники света ориентированы в сторону нижнего бьефа, при этом торцевая часть короба, обращенная в сторону нижнего бьефа, выполнена из прочного прозрачного материала, причем система управления оснащена коммутатором, позволяющим источникам света формировать эффект «бегущих огней» в направлении входной части рыбоходного тракта.2. Рыбонаправляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что источники света установлены внутри отражателей, при этом отражатели выполнены расширяющимися в направлении торцевой части короба, выполненной из прочного прозрачного материала.3. Рыбонаправляющее устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что рабочие элементы выполнены по всей высоте безнапорной грани донного порога.4. Рыбонаправляющее устройство по п. 1, отличающееся тем, что донные пороги выполнены в поперечном сечении Г-образной формы с формированием козырька, образуемого со стороны безнапорной грани порогов.5. Рыбонаправляющее устройство по п. 4, отличающееся тем, что козырек выполнен криволинейной формы, при этом его вогнутая плоскость обращена к коробам.6. Рыбонаправляющее устройство по любому из пп. 1, 2 и 5, отличающееся тем, что начальная часть рыбоходного тракта снабжена дополнительными источниками света, установленными в донной части внутренних боковых стен рыбоходного тракта, расположенными дискретно по длине его начальной части и выполненными внутри герметичных коробов, причем плоскость рабочих элементов ориентирована параллельно боковым стенам и выполнена из прочного прозрачного материала, при этом внешняя плоскость рабочих элементов совпадает с плоскостью, образуемой внутренними боковыми стенками рыбоходного тракта, а дополнительные источники света соединены с системой управления.