РЫБОХОД Российский патент 2006 года по МПК E02B8/08 

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

Известен рыбоход [1], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, гаситель энергии потока в виде бесконечной гибкой эластичной ленты, установленной на направляющих роликах с возможностью вращения посредством привода.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность работы вследствие отсутствия оптимальных гидравлических условий для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность работы.

Известен рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта и выполненный в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль продольной оси рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах и имеющих возможность перемещения посредством привода, с образованием канала между лентами, элементы усиленной шероховатости и направляющие стенки, выполненные параллельно продольной оси рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность работы, обусловленная отсутствием оптимальных гидравлических условий для продвижения рыбы по рыбоходному тракту.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [3], включающий рыбоходный тракт в виде лотка с поперечными перегородками, имеющими вплывные отверстия, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта и выполненный в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах, размещенных и утопленных в нишах, образованных в лотке рыбоходного тракта и имеющих возможность перемещения посредством привода, причем элементы усиленной шероховатости жестко прикреплены к внешним поверхностям гибких бесконечных лент, при этом ведущие ролики гибких бесконечных лент соединены с приводом их перемещения.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность перемещения рыбы вдоль рыбоходного тракта.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходе для прохода рыбы в верхний бьеф гидроузла.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Выполнение рыбоходного тракта с горизонтальными и наклонными участками позволяет сократить общую длину рыбохода. Это достигается в основном за счет выполнения наклонных участков рыбоходного тракта с продольным уклоном в направлении нижнего бьефа. Для поддержания оптимального гидравлического режима протекания водного потока, эффективного перемещения рыбы вдоль рыбохода и гашения избыточной кинетической энергии водного потока на наклонных участках выполнены гасители энергии потока в виде гибких бесконечных лент, размещенных в донных нишах (фиг.1). Этому процессу способствуют элементы усиленной шероховатости, жестко прикрепленные к внешним поверхностям гибких бесконечных лент, которые активно тормозят поток в придонном горизонте. Эффективную работу гасителей энергии потока обеспечивает привод, соединенный с ведущими роликами, что позволяет перемещать гибкие бесконечные ленты с заданной скоростью против течения потока рыбоходного тракта.

Выполнение верхних концов наклонных участков, сопрягающихся с горизонтальными участками посредством поперечной перегородки с донным вплывным отверстием (фиг.10), позволяет создать наиболее благоприятные условия для продвижения рыбы по наклонному скоростному участку и преодоления рыбой вплывного отверстия.

Размещение гасителей энергии потока на наклонных участках компенсирует высокую скорость потока, протекающего вдоль их поверхности. Поскольку вращение гибких бесконечных лент против направления основного потока позволяет тормозить поток в придонных горизонтах и изменять продольный вектор скорости основного потока на противоположное (фиг.10).

Выполнение донных ниш и донных вплывных отверстий размещенными на одной продольной оси (в одном продольном створе) позволяет рыбе, не изменяя трассы своего перемещения, гарантированно найти вход в вплывное отверстие и преодолеть перепад уровней воды на поперечной перегородке (фиг.5, 7, 8, 9 и 11).

Наличие горизонтальных участков позволяет сформировать по длине рыбоходного тракта зоны отдыха, в которых рыба имеет возможность восстановить свой энергетический потенциал и показатели плавательной способности.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение рыбохода с дополнительными гасителями энергии потока, установленными в поверхностном горизонте потока и выполненными в виде гибких бесконечных лент, расположенных параллельно дну рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах, позволяет эффективно гасить кинетическую энергию потока в поверхностных горизонтах. За счет частичного погружения гибкой бесконечной ленты в воду и ее постоянного вращения с заданной скоростью в направлении против потока в поверхностном горизонте продольный вектор скорости потока изменяет свое значение на противоположное (фиг.2). Таким образом, рыбы, перемещающиеся у поверхности, имеют возможность эффективного продвижения в сторону верхнего бьефа, затрачивая при этом меньше своей энергии.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение дополнительных гасителей энергии потока, установленных над основными гасителями энергии потока, выполненными в дне рыбоходного тракта, позволяет создать эффективные условия для продвижения рыбы как в поверхностных, так и в придонных горизонтах потока (фиг.3). В данной компоновке вертикальная эпюра скорости потока трансформируется и у поверхности, и у дна, при этом максимальные скорости потока формируются в средней части потока.

По п.4 и 5 формулы изобретения. Выполнение дополнительных гасителей энергии потока, установленных со смещением, в сторону верхнего бьефа или нижнего бьефа по отношению к основным гасителям энергии потока является вариантами их установки. Данная компоновка позволяет формировать многоградиентную эпюру скоростей по вертикали.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение гибких бесконечных лент, выполненных автономными и размещенных в донных нишах, расположенных параллельно друг другу и продольной оси рыбоходного тракта, создает равновероятные условия для продвижения донных видов рыб по ширине рыбоходного тракта. При изменении траектории своего движения рыба имеет возможность использовать ту или иную скоростную дорожку (фиг.7).

По п.7 формулы изобретения. Выполнение гибкой бесконечной ленты введенной в донное вплывное отверстие позволяет образовать ложное дно, при этом концевой участок ложного дна вынесен за пределы поперечной перегородки (фиг.11, 12 и 13). Данная компоновка улучшает рыбам проход створа вплывного отверстия и одновременно является активным тактильным ориентиром.

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

фиг.1 - рыбоход, фрагмент продольного разреза;

фиг.2 - то же, вариант установки дополнительных гасителей в поверхностном горизонте потока;

фиг.3 - вариант установки дополнительных гасителей в поверхностном горизонте потока, над основными гасителями энергии потока;

фиг.4 - то же, вариант со смещением дополнительных гасителей в сторону верхнего бьефа;

фиг.5 - рыбоход, фрагмент плана;

фиг.6 - вариант установки дополнительных гасителей в поверхностном горизонте потока над основными гасителями энергии потока, вариант со смещением дополнительных гасителей в сторону нижнего бьефа;

фиг.7 - рыбоход, фрагмент плана, вариант с параллельно расположенными донными гасителями;

фиг.8 - поперечный разрез рыбоходного тракта;

фиг.9 - разрез А-А на фиг.7;

фиг.10 - разрез Б-Б на фиг.7;

фиг.11 - рыбоход, фрагмент плана, вариант поперечной перегородки с донным вплывным отверстием;

фиг.12 - разрез В-В на фиг.11;

фиг.13 - разрез Г-Г на фиг.11;

фиг.14 - то же, вариант с дополнительными гасителями, установленными в поверхностном горизонте потока, над основными гасителями энергии потока.

Рыбоход включает рыбоходный тракт 1 в виде лотка с поперечными перегородками 2, имеющими вплывные отверстия 3, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта 1 и выполненный в виде гибких бесконечных лент 4, расположенных вдоль рыбоходного тракта 1 на натяжных направляющих роликах 5, размещенных и утопленных в нишах 6, образованных в лотке рыбоходного тракта 1 и имеющих возможность перемещения посредством привода (не показан), причем элементы усиленной шероховатости 7 жестко прикреплены к внешним поверхностям гибких бесконечных лент 4, при этом ведущие ролики 5 гибких бесконечных лент 4 соединены с приводом их перемещения.

Дно лотка рыбоходного тракта 1 выполнено с горизонтальными участками 8 и участками 9, имеющими продольным уклоном в направлении нижнего бьефа, при этом верхние концы наклонных участков 9 сопрягаются с горизонтальными участками 8 посредством поперечной перегородки 2 с донным вплывным отверстием 3, а ниши 6 выполнены в дне наклонных участков 9.

Кроме того, рыбоход может быть снабжен дополнительными гасителями 10 энергии потока, установленными в поверхностном горизонте потока и выполненными в виде гибких бесконечных лент 4, расположенных параллельно дну рыбоходного тракта 1 на натяжных направляющих роликах 5.

Помимо того, дополнительные гасители 10 энергии потока могут быть установлены над основными гасителями энергии потока, выполненными в дне рыбоходного тракта 1.

Кроме того, дополнительные гасители 10 энергии потока могут быть установлены со смещением в сторону верхнего бьефа по отношению к основным гасителям энергии потока.

Помимо того, дополнительные гасители 10 энергии потока могут быть установлены со смещением в сторону нижнего бьефа по отношению к основным гасителям энергии потока.

Кроме того, гибкие бесконечные ленты 4 могут быть выполнены автономными и размещены в донных нишах 6, расположенных параллельно друг другу и продольной оси рыбоходного тракта 1.

Помимо того, в донное вплывное отверстие 3 может быть введена гибкая бесконечная лента 4, образующая ложное дно, при этом концевой участок ложного дна вынесен за пределы поперечной перегородки 2.

Рыбоход работает следующим образом.

Привлечение рыбы из нижнего бьефа во входной оголовок рыбоходного тракта 1 осуществляется подачей рабочего расхода из верхнего бьефа. Рыба заходит в входной оголовок рыбохода и начинает свое продвижение по рыбоходному тракту 1, преодолевая донные или поверхностные вплывные отверстия 3, выполненные в поперечных перегородках 2. Для улучшения гидравлических условий протекания потока в рыбоходном тракте 1 на наклонных участках 9 выполнены гасители энергии потока в виде гибких бесконечных лент 4, размещенных в нишах 6 (фиг.1). Этому процессу способствуют элементы усиленной шероховатости 7, жестко прикрепленные к внешним поверхностям гибких бесконечных лент 4, которые активно тормозят поток в придонном горизонте. Эффективную работу гасителей энергии потока обеспечивает привод, соединенный с ведущими роликами 5, что позволяет перемещать гибкие бесконечные ленты 4 с заданной скоростью в направлении против течения потока рыбоходного тракта 1.

Рыба при своем движении по наклонному участку 9 использует гидравлическую структуру потока, формируемую в придонном горизонте гибкой бесконечной лентой 4, и, преодолевая вплывное отверстие 3, попадает на горизонтальный участок 8. Благодаря меньшим значениям скоростей потока, имеющих место на горизонтальном участке 8, рыба восстанавливает свои энергетические возможности и продолжает перемещение вдоль рыбоходного тракта 1 в направлении верхнего бьефа гидроузла.

Выполнение рыбоходного тракта 1 с горизонтальными 8 и наклонными 9 участками позволяет сократить общую длину рыбохода. Это достигается в основном за счет выполнения наклонных 9 участков рыбоходного тракта 1 с продольным уклоном в направлении нижнего бьефа. Выполнение верхних концов наклонных участков 9, сопрягающихся с горизонтальными участками 8 посредством поперечной перегородки 2 с донным вплывным отверстием 3 (фиг.8), позволяет создать наиболее благоприятные условия для продвижения рыбы по наклонному 9 участку и преодоления рыбой вплывного отверстия 3.

Размещение гасителей энергии потока на наклонных 9 участках компенсирует высокую скорость потока, протекающего вдоль их поверхности, поскольку вращение гибких бесконечных лент 4 против направления основного потока позволяет тормозить поток в придонных горизонтах и изменять направление продольного вектора скорости основного потока на противоположное (фиг.10).

Выполнение ниш 6 и вплывных отверстий 3 размещенными на одной продольной оси (в одном продольном створе) позволяет рыбе, не изменяя трассы своего перемещения, гарантированно найти вход в вплывное отверстие 3 и преодолеть перепад уровней воды на очередной поперечной перегородке 2 (фиг.5, 7, 8, 9 и 11).

Наличие горизонтальных 8 участков позволяет сформировать по длине рыбоходного тракта 1 зоны отдыха, в которых рыба имеет возможность восстановить свой энергетический потенциал и показатели плавательной способности.

Возможен вариант выполнения рыбохода с дополнительными гасителями 10 энергии потока, установленными в поверхностном горизонте потока и выполненными в виде гибких бесконечных лент 4, расположенных параллельно дну рыбоходного тракта 1 на натяжных направляющих роликах 5, что позволяет эффективно гасить кинетическую энергию потока в поверхностных горизонтах. За счет частичного погружения гибкой бесконечной ленты 4 в воду и ее постоянного вращения с заданной скоростью в направлении против потока в поверхностном горизонте продольный вектор скорости потока изменяет свое значение на противоположное (фиг.2). Таким образом, рыбы, перемещающиеся у поверхности, имеют возможность эффективного продвижения в сторону верхнего бьефа, затрачивая при этом меньше своей энергии.

Возможен вариант выполнения дополнительных гасителей 10 энергии потока, установленных над основными гасителями энергии потока, выполненными в дне рыбоходного тракта 1, что позволяет создать эффективные условия для продвижения рыбы как в поверхностных, так и в придонных горизонтах потока (фиг.3). В данной компоновке вертикальная эпюра скорости потока трансформируется и у поверхности, и у дна, при этом максимальные скорости потока формируются в средней части потока.

Возможен вариант выполнения дополнительных гасителей энергии 10 потока, установленных со смещением, в сторону верхнего бьефа (фиг.4) или нижнего бьефа (фиг.6) по отношению к основным гасителям энергии потока, что является вариантами их установки. Данная компоновка позволяет формировать многоградиентную эпюру скоростей по вертикали.

Возможен вариант выполнения гибких бесконечных лент 4, выполненных автономными и размещенных в донных нишах 6, расположенных параллельно друг другу и продольной оси рыбоходного тракта 1, что создает равновероятные условия для продвижения донных видов рыб по ширине рыбоходного тракта 1. При изменении траектории своего движения рыба имеет возможность использовать ту или иную скоростную дорожку (фиг.7).

Возможен вариант выполнения гибкой бесконечной ленты 4, введенной в донное вплывное отверстие 3, что позволяет образовать ложное дно, при этом концевой участок ложного дна вынесен за пределы поперечной перегородки 2 (фиг.11, 12 и 13). Данная компоновка улучшает рыбам условия прохода створа вплывного отверстия 3, а ложное дно является активным тактильным ориентиром для рыбы.

Предлагаемый рыбоход позволяет повысить эффективность по пропуску рыб, обитающих в поверхностных и придонных горизонтах потока, а также пловцов с различными показателями плавательной способности.

Источники информации

1. А.С. СССР №1318644. Е 02 В 8/08. Ленточный рыбоход. Авторы: Земскова С.И., Карелин B.C. и Коноплев Е.Н. Опубл. БИ №23, 1987.

2. А.С. СССР №1723244. Е 02 В 8/08. Ленточный рыбоход. Авторы: Чистяков А.А., Шкура В.Н., Черкасов В.А. и Цветков О.В. Опубл. БИ №12, 1992.

3. Патент РФ №2234569. Е 02 В 8/08. Рыбоход. Автор: Чистяков А.А. Опубл. 20-08-2004.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Рыбоход включает рыбоходный тракт в виде лотка с поперечными перегородками, имеющими вплывные отверстия, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гасители энергии потока, установленные внутри рыбоходного тракта и выполненные в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах, размещенных и утопленных в нишах, образованных в лотке рыбоходного тракта и имеющих возможность перемещения посредством привода. К внешним поверхностям гибких бесконечных лент жестко прикреплены элементы усиленной шероховатости. Ведущие ролики гибких бесконечных лент соединены с приводом их перемещения. Дно лотка рыбоходного тракта выполнено с горизонтальными участками и участками, имеющими продольный уклон в направлении нижнего бьефа. Верхние концы наклонных участков сопряжены с горизонтальными участками посредством поперечных перегородок с донным вплывным отверстием. Ниши выполнены в дне наклонных участков, причем ниши и донные вплывные отверстия размещены на одной продольной оси. Изобретение обеспечивает создание в рыбоходе гидравлических условий, эффективных для прохода рыбы в верхний бьеф гидроузла. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт в виде лотка с поперечными перегородками, имеющими вплывные отверстия, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гасители энергии потока, установленные внутри рыбоходного тракта и выполненные в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах, размещенных и утопленных в нишах, образованных в лотке рыбоходного тракта, и имеющих возможность перемещения посредством привода, причем к внешним поверхностям гибких бесконечных лент жестко прикреплены элементы усиленной шероховатости, при этом ведущие ролики гибких бесконечных лент соединены с приводом их перемещения, отличающийся тем, что дно лотка рыбоходного тракта выполнено с горизонтальными участками и участками, имеющими продольный уклон в направлении нижнего бьефа, при этом верхние концы наклонных участков сопряжены с горизонтальными участками посредством поперечных перегородок с донным вплывным отверстием, а ниши выполнены в дне наклонных участков, причем ниши и донные вплывные отверстия размещены на одной продольной оси.2. Рыбоход по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными гасителями энергии потока, установленными в поверхностном горизонте потока и выполненными в виде гибких бесконечных лент, расположенных параллельно дну рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах.3. Рыбоход по п. 2, отличающийся тем, что дополнительные гасители энергии потока установлены над основными гасителями энергии потока, выполненными в дне рыбоходного тракта.4. Рыбоход по п. 3, отличающийся тем, что дополнительные гасители энергии потока установлены со смещением в сторону верхнего бьефа по отношению к основным гасителям энергии потока.5. Рыбоход по п. 3, отличающийся тем, что дополнительные гасители энергии потока установлены со смещением в сторону нижнего бьефа по отношению к основным гасителям энергии потока.6. Рыбоход по п. 1, отличающийся тем, что гибкие бесконечные ленты выполнены автономными и размещены в донных нишах, расположенных параллельно друг другу и продольной оси рыбоходного тракта.7. Рыбоход по п. 6, отличающийся тем, что в донное вплывное отверстие введена гибкая бесконечная лента, образующая ложное дно, при этом концевой участок ложного дна вынесен за пределы поперечной перегородки.