СПОСОБ ПРИВЛЕЧЕНИЯ РЫБ ВО ВХОДНОЙ ОГОЛОВОК РЫБОХОДНО-НЕРЕСТОВОГО КАНАЛА И РЫБОХОДНО-НЕРЕСТОВЫЙ КАНАЛ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИЙ 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 способ привлечения рыб во входной оголовок рыбоходно-нерестового канала [1], заключающийся в создании привлекающего рыбу потока в створе входного оголовка, посредством подачи привлекающего расхода из водопроводящего тракта и дополнительных водопроводящих трактов во входной оголовок, при этом формируют устойчивую гидравлическую структуру в зоне влияния входного оголовка и на фоне зоны поисков для рыб.

Недостатком данного способа является низкая эффективность привлечения рыб в входной оголовок и нерациональное использование водных ресурсов.

Наиболее близким по технологической схеме является способ привлечения рыб во входной оголовок рыбоходно-нерестового канала [2], заключающийся в создании привлекающего рыбу потока в створе входного оголовка, посредством подачи привлекающего расхода из водопроводящего тракта и дополнительного блока питания во входной оголовок, при этом формируют устойчивую гидравлическую структуру в зоне влияния входного оголовка и на фоне зоны поисков для рыб.

Недостатком данного способа является низкая эффективность привлечения рыб в рыбоходный тракт канала и нерациональное использование дополнительного расхода воды.

Известен рыбоходно-нерестовый канал [1], включающий водопроводящий тракт, выполненный в виде канала, головная часть которого соединена с верхним бьефом гидроузла, а устьевая часть - с нижним бьефом, элементы усиленной и естественной шероховатости, установленные на дне канала по его длине и дополнительные проточные тракты, головные части которых соединены с водопроводящим трактом, при этом дополнительные проточные тракты выполнены с различным продольным уклоном.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность выделения привлекающего рыбу потока, формируемого во входном оголовке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоходно-нерестовый канал [2], включающий водопроводящий тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, элементы усиленной шероховатости, выполненные в виде параллелепипедов, установленные на дне канала по его длине под острым углом к продольной оси канала и дополнительный блок питания, входная часть которого соединена с верхним бьефом, а выходная часть - с входным оголовком, при этом выходная часть дополнительного блока питания выполнена параллельно продольной оси входного оголовка.

Недостатком данного способа является низкая эффективность привлечения рыб в рыбоходный тракт канала и нерациональное использование дополнительного расхода воды.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходно-нерестовом канале для прохода рыбы в его внутреннее пространство.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Технология, по которой дополнительный расход воды одновременно подают по направлению и против направления течения основного потока в водопроводящем тракте, позволяет рационально использовать дополнительный расход воды. Действительно, подача расхода воды по направлению течения основного потока в водопроводящем тракте, позволяет усилить привлекающую скорость по продольной оси входного оголовка. Вместе с этим, одновременная подача части расхода воды против направления течения основного потока в водопроводящем тракте позволяет повысить эффективность гашения кинетической энергии водного потока за счет взаимогашения основного и встречного потоков. При этом не происходит дезориентации рыб при их перемещении вдоль водопроводящего тракта и не вносится в поток дополнительных элементов для гашения кинетической энергии водного потока.

По п.2 формулы изобретения. Подача дополнительного расхода воды в виде сосредоточенных гидравлических струй является вариантом и позволяет более полно использовать кинетическую энергию затопленной сосредоточенной струи. (Примечание. Сосредоточенная струя - компактная струя, свободно распространяемая в заданном направлении в окружающем ее водном пространстве и не испытывающая взаимного влияния с другими струями).

По п.3 формулы изобретения. Подача дополнительного расхода воды в виде рассредоточенных гидравлических струй также является вариантом и позволяет более полно использовать их пространственную компоновку и, соответственно, кинетическую энергию затопленных рассредоточенных струй. (Примечание. Рассредоточенная струя - группа компактных струй, свободно распространяемых в разных направлениях в окружающем ее водном пространстве и испытывающая взаимное влияние с другими струями).

По п.4 формулы изобретения. Подача дополнительного расхода воды в придонные горизонты, позволяет более полно использовать эффект гашения кинетической энергии водного потока.

По п.5 формулы изобретения. Подача дополнительного расхода воды в поверхностные горизонты позволяет обеспечить беспрепятственный проход донных видов рыб вдоль водопроводящего тракта.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение входного оголовка рыбоходно-нерестового канала, снабженного дополнительным выходным оголовком, дополнительного блока питания, размещенным в центре водопроводящего тракта, соосно продольной оси входного оголовка, позволяет осуществить подачу дополнительного расхода по оси канала. При этом усиливается привлекающий "шлейф" скоростей в центральной части канала и, одновременно, при подаче расхода воды против направления течения основного потока в канале повышается эффективность гашения кинетической энергии водного потока. Кроме того, гидравлическая струя или струи, направленные против направления течения основного потока в канале, обеспечивают дополнительный подпор уровня воды в створе размещения дополнительного выходного оголовка дополнительного блока питания, что дает возможность управлять кривой свободной поверхности и, соответственно, гидравлическим режимом в устьевой части рыбоходно-нерестового канала.

Выполнение водоподводящего тракта дополнительного блока питания выполнен в виде напорного водовода и соединение его с днищем дополнительного выходного оголовка дополнительного блока питания, позволяет рационально подвести рабочий расход воды. При этом живое сечение канала не испытывает дополнительных сопротивлений.

Выполнение дополнительного выходного оголовка с выпускными отверстиями, размещенными на его внешней поверхности, позволяет равномерно распределять дополнительный привлекающий рыбу расход воды.

По п.7 формулы изобретения. Выполнение дополнительного выходного оголовка затопленным является вариантом его исполнения. При этой компоновке создаются условия для эффективного привлечения донных видов рыб, а также для эффективного гашения кинетической энергии водного потока в придонных горизонтах потока.

По п.8 формулы изобретения. Выполнение дополнительного выходного оголовка незатопленным также является вариантом его исполнения. При этой компоновке создаются условия для эффективного привлечения рыб, обитающих в поверхностных горизонтах потока, а также для эффективного гашения кинетической энергии водного потока в поверхностных горизонтах потока.

По п.9 формулы изобретения. Выполнение дополнительного выходного оголовка дополнительного блока питания с выпускными отверстиями, размещенными на его торцевых стенках, расположенных перпендикулярно продольной оси входного оголовка водопроводящего тракта, осуществить подачу дополнительного расхода по оси канала как по направлению, так и против направления течения основного потока водопроводящего тракта.

По п.10 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий круглой формы является вариантом их исполнения и позволяет формировать затопленные осесимметричные гидравлические струи.

По п.11 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий прямоугольной формы также является вариантом их исполнения и позволяет формировать плоские гидравлические струи.

По п.12 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий прямоугольной формы, расположенных горизонтально, является вариантом их пространственного размещения.

По п.13 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий прямоугольной формы, расположенных вертикально, также является вариантом их пространственного размещения.

По п.14 формулы изобретения. Выполнение части выпускных отверстий дополнительного выходного оголовка, расположенных на его боковых стенках, параллельных продольной оси входного оголовка водопроводящего тракта, позволяет формировать гидравлические струи, распространяемые перпендикулярно основному течению в водопроводящем тракте. Данная компоновка позволяет формировать максимальное гашение кинетической энергии водного потока.

По п.15 формулы изобретения. Выполнение части выпускных отверстий дополнительного выходного оголовка, расположенных на его верхней горизонтальной крышке, позволяет гасить кинетическую энергию водного потока в поверхностных горизонтах водного потока.

По п.16 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий дополнительного выходного оголовка, расположенных по высоте в несколько ярусов, позволяет усилить степень воздействия дополнительного расхода на транзитный расход воды. Кроме того, данная компоновка обеспечивает более равномерное распределение дополнительного расхода.

По п.17 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий четных ярусов, смещенных относительно выпускных отверстий нечетных ярусов, повышает не только равномерность распределения дополнительного расхода, но и эффективность гашения кинетической энергии транзитного потока.

По п.18 формулы изобретения. Выполнение выпускных отверстий дополнительного выходного оголовка в виде водосливных граней вдоль его боковых стенок, расположенных параллельно продольной оси входного оголовка водопроводящего тракта, при этом верхняя часть дополнительного выходного оголовка выполнена открытой, позволяет при небольшом напоре сформировать подачу дополнительного расхода из незатопленного выходного оголовка.

По п.19 формулы изобретения. Выполнение верхней части дополнительного выходного оголовка с крышкой создает оптимальные условия растекания подаваемого дополнительного расхода. Данный вариант возможен при большом напоре в водоподводящем тракте.

По п.20 формулы изобретения. Выполнение в верхней части выходного оголовка, соосно ему, струенаправляющего устройства V-образной формы, при этом его вершина обращена внутрь каркаса выходного оголовка, позволяет оптимизировать условия выпуска дополнительного расхода на поверхность основного потока. V-образная форма формирует направление выхода дополнительного расхода, равномерно распределяя его на два автономных потока.

По п.21 формулы изобретения. Выполнение крышки каркаса с отверстиями перфорации позволяет через них подавать дополнительный расход воды на поверхность основного потока (дополнительный выходной оголовок дополнительного блока питания выполнен незатопленным).

По п.22 формулы изобретения. Выполнение крышки каркаса V-образной формы, при этом ее вершина обращена вверх, является вариантом исполнения. При этом увеличивается общая площадь отверстий перфорации и улучшаются условия выпуска дополнительного расхода воды на поверхность основного потока.

По п.23 формулы изобретения. Выполнение крышки каркаса полусферической формы, при этом ее вогнутая поверхность обращена внутрь выходного оголовка, также является вариантом исполнения крышки. При этом увеличивается общая площадь отверстий перфорации и улучшаются условия выпуска дополнительного расхода воды на поверхность основного потока.

По п.24 формулы изобретения. Выполнение каркаса дополнительного выходного оголовка, перемещающимся относительно вертикальных направляющих, причем выпускные отверстия расположены в верхней части каркаса, а нижняя часть каркаса снабжена герметичными емкостями, заполненными воздухом, позволяет при малых перепадах уровней воды верхнего и нижнего бьефа подавать дополнительный расход воды в поверхностные горизонты основного потока. При изменении глубины во входном оголовке рыбоходно-нерестового канала, за счет плавучести (понтоны в виде герметичных емкостей) подвижная часть дополнительного выходного оголовка отслеживает это изменение, при этом дополнительный расход воды всегда подается в поверхностные горизонты основного потока, протекающего по водопроводящему тракту.

По п.25 формулы изобретения. Выполнение входного оголовка водопроводящего тракта с рыбонаправляющими устройствами в виде донных порогов, при этом пороги, в плане, выполнены криволинейными и своей выпуклой стороной обращены в сторону верхнего бьефа, позволяет сформировать стационарную рыбонаправляющую систему, благодаря которой донные виды рыб (например, осетровые) имеют устойчивые тактильные ориентиры, продвигаясь вдоль которых они заходят в рыбоходно-нерестовый канал.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации нового способа привлечения рыб во входной оголовок рыбоходно-нерестового канала и создания новой конструкции рыбоходно-нерестового канала его осуществляющего. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - входной оголовок рыбоходно-нерестовый канал, план;

фиг.2 - то же, вариант подачи дополнительного расхода воды по и против направления течения в водопроводящем тракте;

фиг.3 - разрез А-А на фиг.1;

фиг.4 - то же, вариант выполнения выпускных отверстий ярусами;

фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.1;

фиг.6 - то же, вариант подачи дополнительного расхода воды против направления течения в водопроводящем тракте;

фиг.7 - то же, вариант подачи дополнительного расхода воды по и против направления течения в водопроводящем тракте;

фиг.8 - поперечный разрез водопроводящего тракта, вариант подачи дополнительного расхода воды перпендикулярно направлению течения в водопроводящем тракте;

фиг.9 - то же, вариант подачи в горизонтальной плоскости;

фиг.10 - поперечный разрез водопроводящего тракта, вариант одновременной подачи дополнительного расхода воды перпендикулярно направлению течения в водопроводящем тракте в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

фиг.11 - продольный разрез выходного оголовка дополнительного блока питания, вариант подачи дополнительного расхода через торцевые и боковые поверхности, выпускные отверстия выполнены ярусами;

фиг.12 - то же, выпускные отверстия выполнены прямоугольной формы;

фиг.13 - то же, выпускные отверстия выполнены прямоугольной формы и смещены друг относительно друга;

фиг.14 - продольный разрез выходного оголовка дополнительного блока питания, вариант подачи дополнительного расхода через выпускные отверстия, выполненные в крышке каркаса выходного оголовка дополнительного блока питания;

фиг.15 - выходной оголовок дополнительного блока питания, план, вариант подачи дополнительного расхода через выпускные отверстия, выполненные в боковых стенках каркаса выходного оголовка дополнительного блока питания;

фиг.16 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вид на торцевую часть выходного оголовка, выпускные отверстия выполнены круглой формы и размещены поярусно;

фиг.17 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вид на торцевую часть выходного оголовка, выпускное отверстие выполнено прямоугольной формы и формирует сосредоточенную гидравлическую струю;

фиг.18 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вид на торцевую часть выходного оголовка, выпускные отверстия выполнены прямоугольной формы и формируют рассредоточенные гидравлические струи;

фиг.19 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вид на торцевую часть выходного оголовка, выпускное отверстие выполнено прямоугольной формы, расположено горизонтально и формирует сосредоточенную гидравлическую струю;

фиг.20 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вариант подачи дополнительного расхода через боковые водосливные грани каркаса выходного оголовка, верхняя часть выходного оголовка открыта;

фиг.21 - то же, вариант с верхней крышкой;

фиг.22 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вариант подачи дополнительного расхода через боковые водосливные грани каркаса выходного оголовка, верхняя часть выходного оголовка открыта и снабжена V-образным струенаправляющим устройством, вершина которого обращена внутрь каркаса выходного оголовка;

фиг.23 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вариант подачи дополнительного расхода через боковые водосливные грани каркаса выходного оголовка и перфорированную крышку выходного оголовка;

фиг.24 - то же, вариант выполнения крышки V-образной формы, при этом ее вершина обращена вверх;

фиг.25 - поперечное сечение водопроводящего тракта, вариант подачи дополнительного расхода через боковые водосливные грани каркаса выходного оголовка и перфорированную крышку выходного оголовка, выполненную полусферической формы;

фиг.26 - продольный разрез выходного оголовка, вариант выходного оголовка выполненным перемещающимся относительно вертикальных направляющих, причем выпускные отверстия расположены в верхней части каркаса, а нижняя часть каркаса снабжена герметичными емкостями, заполненными воздухом, промежуточное положение;

фиг.27 - то же, нижнее положение выходного оголовка;

фиг.28 - вид на выходной оголовок дополнительного блока питания со стороны его боковой стенки, оголовок находится в крайнем нижнем положении;

фиг.29 - входной оголовок водопроводящего тракта, план, вариант с донными криволинейными порогами;

фиг.30 - схема размещения рыбоходно-нерестового канала в составе низконапорного гидроузла, план.

Рыбоходно-нерестовый канал включает водопроводящий тракт 1, выполненный в виде канала, выходной оголовок 2 которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок 3 - с нижним бьефом, элементы усиленной шероховатости 4, выполненные в виде параллелепипедов, установленные на дне канала по его длине под острым углом к продольной оси канала и дополнительный блок питания 5, входная часть которого соединена с верхним бьефом, а выходная часть 6 - с входным оголовком 3, при этом выходная часть 6 дополнительного блока питания 5 выполнена параллельно продольной оси входного оголовка 3.

Рыбоходно-нерестовый канал снабжен дополнительным выходным оголовком 7 дополнительного блока питания 5, размещенным в центре водопроводящего тракта 1, соосно продольной оси входного оголовка 3, при этом водоподводящий тракт 8 дополнительного блока питания 5 выполнен в виде напорного водовода, который соединен с днищем дополнительного выходного оголовка 7 дополнительного блока питания 5, при этом его выходная часть 9 выполнена с выпускными отверстиями 10.

Кроме того, дополнительный выходной оголовок 7 может быть выполнен затопленным.

Помимо того, дополнительный выходной оголовок 7 может быть выполнен незатопленным.

Кроме того, дополнительный выходной оголовок 7 дополнительного блока питания 5 может быть выполнен с выпускными отверстиями 10, размещенными на его торцевых стенках 11, расположенных перпендикулярно продольной оси входного оголовка 3 водопроводящего тракта 1.

Помимо того, выпускные отверстия 10 могут быть выполнены круглой формы.

Кроме того, выпускные отверстия 10 могут быть выполнены прямоугольной формы.

Помимо того, выпускные отверстия 10 могут быть расположены горизонтально.

Кроме того, выпускные отверстия 10 могут быть расположены вертикально.

Помимо того, часть выпускных отверстий 10 дополнительного выходного оголовка 7 может быть расположена на его боковых стенках 12, расположенных параллельно продольной оси входного оголовка 3 водопроводящего тракта 1.

Кроме того, часть выпускных отверстий 10 дополнительного выходного оголовка 7 может быть расположена на его верхней горизонтальной крышке 13.

Помимо того, выпускные отверстия 10 дополнительного выходного оголовка 7 могут быть расположены по высоте в несколько ярусов.

Кроме того, выпускные отверстия 10 четных ярусов могут быть смещены относительно выпускных отверстий 10 нечетных ярусов.

Помимо того, выпускные отверстия 10 дополнительного выходного оголовка 7 могут быть выполнены в виде водосливных граней вдоль его боковых стенок 12, расположенных параллельно продольной оси входного оголовка 3 водопроводящего тракта 1, а верхняя часть дополнительного выходного оголовка 7 выполнена открытой.

Кроме того, верхняя часть дополнительного выходного оголовка 7 может быть снабжена крышкой 13.

Помимо того, в верхней части дополнительного выходного оголовка 7, соосно ему, может быть выполнено струенаправляющее устройство 14 V-образной формы, при этом его вершина обращена внутрь каркаса 15 дополнительного выходного оголовка 7.

Кроме того, крышка 13 может быть выполнена с отверстиями перфорации.

Помимо того, крышка 13 может быть выполнена V-образной формы, при этом ее вершина обращена вверх.

Кроме того, крышка 13 может быть выполнена полусферической формы, при этом ее вогнутая поверхность обращена внутрь дополнительного выходного оголовка 7.

Помимо того, каркас 15 дополнительного выходного оголовка 7 может быть выполнен перемещающимся относительно вертикальных направляющих 16, причем выпускные отверстия 10 расположены в верхней части каркаса 15, а нижняя часть каркаса 15 снабжена герметичными емкостями 17, заполненными воздухом.

Кроме того, входной оголовок 3 водопроводящего тракта 1 может быть выполнен с рыбонаправляющими устройствами в виде донных порогов 18, при этом пороги 18, в плане, выполнены криволинейными и своей выпуклой стороной обращены в сторону верхнего бьефа.

Для нереста рыб непосредственно в водопроводящем тракте 1 рыбоходно-нерестового канала его дно выполнено с гравийно-галечниковой отсыпкой толщиной 0.3 метра, выполняющей функцию нерестового субстрата 19.

Для управления подачей дополнительного расхода водоподводящий тракт 8 снабжен задвижками 20.

Направляющие 16 в верхней своей части имеют упоры 21. Входной оголовок 3 и выходная часть 6 дополнительного блока питания 5 разделены потоконаправляющей стенкой 22.

Способ привлечения рыб во входной оголовок в рыбоходно-нерестового канала заключается в следующем.

Технология, по которой дополнительный расход воды одновременно подают по направлению и против направления течения основного потока в водопроводящем тракте 1, позволяет рационально использовать дополнительный расход воды. Действительно, подача расхода воды по направлению течения основного потока в водопроводящем тракте 1, позволяет усилить привлекающую скорость по продольной оси входного оголовка 3. Вместе с этим, одновременная подача части расхода воды против направления течения основного потока в водопроводящем тракте 1, позволяет повысить эффективность гашения кинетической энергии водного потока за счет взаимогашения основного и встречного потоков. При этом не происходит дезориентации рыб при их перемещении вдоль водопроводящего тракта 1 и не вносится в поток дополнительных элементов для гашения кинетической энергии водного потока.

Способ может быть реализован по следующей технологии. Подача дополнительного расхода воды в виде сосредоточенных гидравлических струй (фиг.1, 17 и 19) является вариантом и позволяет более полно использовать кинетическую энергию затопленной сосредоточенной струи.

Способ может быть реализован по следующей технологии. Подача дополнительного расхода воды в виде рассредоточенных гидравлических струй (фиг.3, 4, 5, 16 и 18) также является вариантом и позволяет более полно использовать их пространственную компоновку и, соответственно, кинетическую энергию затопленных рассредоточенных струй.

Способ может быть реализован по следующей технологии. Подача дополнительного расхода воды в придонные горизонты (фиг.3-7, 9, 11, 12, 13, 15-19) позволяет более полно использовать эффект гашения кинетической энергии водного потока.

Способ может быть реализован по следующей технологии. Подача дополнительного расхода воды подают в поверхностные горизонты (фиг.8, 14, 20-25) позволяет обеспечить беспрепятственный проход донных видов рыб вдоль водопроводящего тракта 1.

Рыбоходно-нерестовый канал работает следующим образом.

Привлечение рыбы из нижнего бьефа во входной оголовок 3 водопроводящего тракта 1, осуществляется подачей рабочего расхода из верхнего бьефа, протекающего по водопроводящему тракту 1. Кроме этого, за счет работы дополнительного блока питания 5 по водоподводящему тракту 8 параллельно потоконаправляющей стенке 22 из выходной части 6 подается сосредоточенная гидравлическая струя, которая формирует внешнюю границу привлекающий рыбу "шлейф" скоростей (фиг.1, 2 и 29). Эта схема формирования внешней границы позволяет усилить выделение привлекающего рыбу потока за счет постоянной подачи в выходную часть 6, выполненное со стороны внешней поверхности потоконаправляющей стенки 22. Выпускное отверстие выходной части 6 расположено в поверхностном горизонте потока и параллельно ее плоскости. При подаче рабочего расхода воды из выпускного отверстия выходной части 6 истекает плоскопараллельная гидравлическая струя, которая в начальной стадии своего распространения движется вдоль внешней поверхности потоконаправляющей стенки 22. Данная схема подачи дополнительного расхода воды позволяет за счет динамического воздействия плоскопараллельной гидравлической струи на поток реки, а также за счет активной эжекции окружающих ее водных масс, увеличить не только дальность распространения отбойного течения, но и позволяет сформировать стабильные условия для формирования внешней границы привлекающего рыбу потока.

Донные виды рыб (например, осетровые), перемещающиеся, в основном у дна водотока, ориентируясь на привлекающий донный поток, заходят во входной оголовок 3, и далее продвигаются в водопроводящий тракт 1, где созданы оптимальные условия для их нереста на нерестовом субстрате 19.

Для повышения эффективности привлечения мигрантов из зоны влияния входного оголовка 3 непосредственно в водопроводящий тракт 1, служба эксплуатации включает в работу дополнительный выходной оголовок 7 дополнительного блока питания 5 (фиг.1). Компоновка дополнительного выходного оголовка 7 вдоль продольной оси рыбоходно-нерестового канала позволяет усилить скоростной поток по оси входного оголовка 3, а также в зависимости от места расположения выпускных отверстий 10 (на торцевых стенках 11, боковых стенках 12 или на верхней крышке выходного оголовка 7) подавать дополнительный расход воды в придонные или поверхностные горизонты основного потока водопроводящего тракта 1. Кроме того, создание максимальных скоростей по оси сооружения позволяет сформировать реоградиентную плановую эпюру, непосредственно в устьевой части рыбоходно-нерестового канала, что позволяет спровоцировать рыбу, сконцентрированную перед входным оголовком 3 на активный заход непосредственно во внутреннее пространство водопроводящего тракта 1.

Возможна подача дополнительного расхода воды одновременно по направлению (в направлении нижнего бьефа) и против направления течения основного потока в водопроводящем тракте 1, что позволяет рационально использовать дополнительный расход воды. Вместе с этим, одновременная подача части расхода воды против направления течения основного потока в водопроводящем тракте 1 позволяет повысить эффективность гашения кинетической энергии водного потока за счет взаимогашения основного и встречного потоков. При этом не происходит дезориентации рыб при их перемещении вдоль водопроводящего тракта 1 и не вносится в поток дополнительных элементов для гашения кинетической энергии водного потока (фиг.2, 7, 11 и 12).

Возможно конструктивное решение дополнительного выходного оголовка 7, выполненного затопленным (фиг.3-19). В этом варианте выпускные отверстия 10 могут быть размещены:

- на торцевых стенках 11 выходного оголовка 7 (фиг.3-7). При этом возможны три варианта их размещения - на торцевой стенке 11, обращенной в сторону нижнего бьефа гидроузла (фиг.1 и 5); на торцевой стенке 11, обращенной навстречу основному потоку в водопроводящем тракте 1 (фиг.6); одновременное размещение выпускных отверстий 10 на обеих торцевых стенках 11 (фиг.2 и 7);

- на боковых стенках 12 выходного оголовка 7 (фиг.9,10, 11,12,13 и 15);

- на верхней крышке выходного оголовка 7 (фиг.8 и 14);

- на боковых стенках 12 и на верхней крышке выходного оголовка 7 (фиг.10).

Каждый из вариантов размещения выпускных отверстий 10 имеет свои особенности и достоинства, при этом эти компоновки отвечают основной функции дополнительного выходного оголовка 7 - подача дополнительного расхода воды в водопроводящий тракт 1. Наиболее эффективная компоновка выпускных отверстий 10 - комбинированное их расположение на внешней поверхности дополнительного выходного оголовка 7 (фиг.7, 10, 11, 12 и 13). В этом случае достигается максимальный эффект по созданию привлекающих скоростей и гашения избыточной кинетической энергии водного потока.

Возможны варианты выполнения выпускных отверстий 10, которые формируют сосредоточенные или рассредоточенные гидравлические струи. В первом варианте (фиг.17 и 19) формируются компактные потоки, энергия которых позволяет как привлекать рыбу, так и гасить кинетическую энергию водного потока. Во втором варианте (фиг.3, 4-7, 11-13) удается более полно использовать его пространственную компоновку и, соответственно, кинетическую энергию затопленных рассредоточенных струй. Рассредоточенные струи в виде группы компактных струй свободно распространяются в разных направлениях в окружающем их водном пространстве и испытывают взаимное влияние с другими струями, при этом мощность их воздействия на основной поток водопроводящего тракта 1 увеличивается.

Возможно конструктивное решение дополнительного выходного оголовка 7, выполненного незатопленным (фиг.20-28). В этом варианте выпускные отверстия 10 могут быть размещены:

- на боковых стенках 12 дополнительного выходного оголовка 7 (фиг.20-22 и 26-28);

- на верхней крышке 13 (фиг.23-25).

Основным достоинством подачи дополнительного расхода в поверхностные горизонты потока водопроводящего тракта 1 является отсутствие сосредоточенных потоков в придонных горизонтах, в которых перемещаются донные виды рыб, например, осетровые, для которых в основном и предназначены конструкции рыбоходно-нерестовых каналов.

Возможен вариант размещения выпускных отверстий 10, расположенных ярусами (фиг.4-7, 9-12 и 16). Выполнение выпускных отверстий 10 дополнительного выходного оголовка 7, расположенных по высоте в несколько ярусов, позволяет усилить степень воздействия дополнительного расхода на транзитный расход воды. Кроме того, данная компоновка обеспечивает более равномерное распределение дополнительного расхода.

Возможен вариант размещения выпускных отверстий 10, расположенных ярусами, при этом выпускные отверстия 10 четных ярусов смещены относительно выпускных отверстий 10 нечетных ярусов на величину шага их размещения (фиг.4 и 13), что позволяет не только равномерность распределения дополнительного расхода, но и эффективность гашения кинетической энергии транзитного потока.

Возможен вариант выполнения каркаса 15 дополнительного выходного оголовка 7, перемещающимся относительно вертикальных направляющих 16, причем выпускные отверстия 10 расположены в верхней части каркаса 15, а нижняя часть каркаса 15 снабжена герметичными емкостями 17, заполненными воздухом, что позволяет при малых перепадах уровней воды верхнего и нижнего бьефа подавать дополнительный расход воды в поверхностные горизонты основного потока. При изменении глубины во входном оголовке 3 рыбоходно-нерестового канала, за счет плавучести (понтоны в виде герметичных емкостей 17) подвижная часть (каркас 15) дополнительного выходного оголовка 7 отслеживает это изменение, при этом дополнительный расход воды всегда подается в поверхностные горизонты основного потока, протекающего по водопроводящему тракту 1.

Возможен вариант выполнения входного оголовка 3 водопроводящего тракта 1 с рыбонаправляющими устройствами в виде донных порогов 18, при этом донные пороги 18, в плане, выполнены криволинейными и своей выпуклой стороной обращены в сторону верхнего бьефа, что позволяет сформировать стационарную рыбонаправляющую систему, благодаря которой донные виды рыб (например, осетровые) имеют устойчивые тактильные ориентиры, продвигаясь вдоль которых они заходят в рыбоходно-нерестовый канал.

Предлагаемая компоновка входного оголовка оснащена всеми необходимыми средствами, которые обеспечивают стабильные и эффективные условия для формирования привлекающего рыбу потока и обеспечения эффективного гашения избыточной кинетической энергии водного потока.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1666633, "Рыбоходно-нерестовый канал", Е 02 В 8/08, Шкура В.Н., Чистяков А.А., Новойдарский А.В., Анохин А.М. и Черкасов В.А. (СССР). Опубл. БИ №28, 1991.

2. А.С. СССР №1544879, "Рыбоход", МКИ Е 02 В 8/08, Шкура В.Н., Сукало Г.М., Гуюмджибашян А.Г., Аникин B.C. (СССР). Опубл. БИ №7, 1990.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Рыбоходно-нерестовый канал включает водопроводящий тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, элементы усиленной шероховатости, выполненные в виде параллелепипедов, установленных на дне канала по его длине под острым углом к продольной оси канала, и дополнительный блок питания, входная часть которого соединена с верхним бьефом, а выходная часть - с входным оголовком. Выходная часть дополнительного блока питания выполнена параллельно продольной оси входного оголовка. В центре водопроводящего тракта соосно продольной оси входного оголовка размещен дополнительный выходной оголовок дополнительного блока питания. Водоподводящий тракт дополнительного блока питания выполнен в виде напорного водовода, который соединен с днищем дополнительного выходного оголовка дополнительного блока питания, а его выходная часть выполнена с выпускными отверстиями. Одновременная подача дополнительного расхода воды по направлению и против направления течения основного потока в водопроводящем тракте позволяет рационально использовать дополнительный расход воды, т.к. подача расхода воды по направлению течения основного потока в водопроводящем тракте повышает привлекающую скорость потока по продольной оси входного оголовка, а одновременная подача части расхода воды против направления течения основного потока в водопроводящем тракте повышает эффективность гашения кинетической энергии водного потока за счет взаимогашения основного и встречного потоков. При этом не происходит дезориентации рыб при их перемещении вдоль водопроводящего тракта и не вносится в поток дополнительных элементов для гашения его кинетической энергии. Изобретение создает в рыбоходно-нерестовом канале гидравлические условия, эффективные для прохода рыбы в его внутреннее пространство. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Способ привлечения рыб во входной оголовок рыбоходно-нерестового канала, заключающийся в создании привлекающего рыбу потока в створе входного оголовка посредством подачи привлекающего расхода из водопроводящего тракта и дополнительного блока питания во входной оголовок, при этом формируют устойчивую гидравлическую структуру в зоне влияния входного оголовка и на фоне зоны поисков для рыб, отличающийся тем, что дополнительный расход воды одновременно подают по направлению и против направления течения основного потока в водопроводящем тракте.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный расход воды подают в виде сосредоточенных гидравлических струй.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный расход воды подают в виде рассредоточенных гидравлических струй.4. Способ по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что дополнительный расход воды подают в придонные горизонты.5. Способ по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что дополнительный расход воды подают в поверхностные горизонты.6. Рыбоходно-нерестовый канал, включающий водопроводящий тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, элементы усиленной шероховатости, выполненные в виде параллелепипедов, установленных на дне канала по его длине под острым углом к продольной оси канала, и дополнительный блок питания, входная часть которого соединена с верхним бьефом, а выходная часть - с входным оголовком, при этом выходная часть дополнительного блока питания выполнена параллельно продольной оси входного оголовка, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным выходным оголовком дополнительного блока питания, размещенным в центре водопроводящего тракта соосно с продольной осью входного оголовка, при этом водоподводящий тракт дополнительного блока питания выполнен в виде напорного водовода, который соединен с днищем дополнительного выходного оголовка дополнительного блока питания, при этом его выходная часть выполнена с выпускными отверстиями.7. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6, отличающийся тем, что дополнительный выходной оголовок выполнен затопленным.8. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6, отличающийся тем, что дополнительный выходной оголовок выполнен незатопленным.9. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 7, отличающийся тем, что дополнительный выходной оголовок дополнительного блока питания выполнен с выпускными отверстиями, размещенными на его торцевых стенках, расположенных перпендикулярно продольной оси входного оголовка водопроводящего тракта.10. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 7, отличающийся тем, что выпускные отверстия выполнены круглой формы.11. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 7, отличающийся тем, что выпускные отверстия выполнены прямоугольной формы.12. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 11, отличающийся тем, что выпускные отверстия расположены горизонтально.13. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 11, отличающийся тем, что выпускные отверстия расположены вертикально.14. Рыбоходно-нерестовый канал по любому из пп. 6, 7, 12 и 13, отличающийся тем, что часть выпускных отверстий дополнительного выходного оголовка расположена на его боковых стенках, расположенных параллельно продольной оси входного оголовка водопроводящего тракта.15. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 7, отличающийся тем, что часть выпускных отверстий дополнительного выходного оголовка расположена на его верхней горизонтальной крышке.16. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 7, отличающийся тем, что выпускные отверстия дополнительного выходного оголовка расположены по высоте в несколько ярусов.17. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 16, отличающийся тем, что выпускные отверстия четных ярусов смещены относительно выпускных отверстий нечетных ярусов.18. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 8, отличающийся тем, что выпускные отверстия дополнительного выходного оголовка выполнены в виде водосливных граней вдоль его боковых стенок, расположенных параллельно продольной оси входного оголовка водопроводящего тракта, а верхняя часть дополнительного выходного оголовка выполнена открытой.19. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 18, отличающийся тем, что верхняя часть дополнительного выходного оголовка снабжена крышкой.20. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 18, отличающийся тем, что в верхней части выходного оголовка соосно с ним выполнено струенаправляющее устройство V-образной формы, при этом его вершина обращена внутрь каркаса выходного оголовка.21. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 19, отличающийся тем, что крышка выполнена с отверстиями перфорации.22. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 21, отличающийся тем, что крышка выполнена V-образной формы, при этом ее вершина обращена вверх.23. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 19, отличающийся тем, что крышка выполнена полусферической формы, при этом ее вогнутая поверхность обращена внутрь выходного оголовка.24. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 8, отличающийся тем, что каркас дополнительного выходного оголовка выполнен перемещающимся относительно вертикальных направляющих, причем выпускные отверстия расположены в верхней части каркаса, а нижняя часть каркаса снабжена герметичными емкостями, заполненными воздухом.25. Рыбоходно-нерестовый канал по п. 6 или 8, отличающийся тем, что входной оголовок водопроводящего тракта выполнен с рыбонаправляющими устройствами в виде донных порогов, при этом пороги в плане выполнены криволинейными и своей выпуклой стороной обращены в сторону верхнего бьефа.