РЫБОПРОПУСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2007 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.

Известно рыбопропускное сооружение [1], включающее лоток-рыбонакопитель с блоком питания, ихтиологическую площадку, побудительное устройство, при этом дно лотка-рыбонакопителя выполнено с обратным уклоном.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность привлечения донных видов рыб.

Известно рыбопропускное сооружение [2], включающее лоток-рыбонакопитель, расположенный между пролетами водосливной плотины, блок питания в виде затвора, размещенного в выходной части лотка-рыбонакопителя, устройство для учета и осмотра рыбы, побудительное устройство, установленное с возможностью продольного перемещения в лотке-рыбонакопителе, при этом отметка дна лотка-рыбонакопителя выполнена ниже отметки рисбермы, причем входная часть лотка-рыбонакопителя сопрягается с нижним бьефом гидроузла посредством донных уступов, боковые грани которых под углом, в плане, примыкают к боковым стенкам лотка-рыбонакопителя, при этом боковые грани донных уступов образуют подводящий канал, отметка дна которого меньше отметки дна рисбермы, а ширина подводящего канала в створе входа в лоток-рыбонакопитель равна его ширине.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность привлечения донных видов рыб.

Известно рыбопропускное сооружение [3], включающее лоток-рыбонакопитель, расположенный между пролетами водосливной плотины, блок питания в виде затвора, размещенного в выходной части лотка-рыбонакопителя, устройство для учета и осмотра рыбы, побудительное устройство, установленное с возможностью продольного перемещения в лотке-рыбонакопителе, при этом отметка дна лотка-рыбонакопителя выполнена ниже отметки рисбермы, причем входная часть лотка-рыбонакопителя сопрягается с нижним бьефом гидроузла посредством донных уступов, боковые грани которых под углом, в плане, примыкают к боковым стенкам лотка-рыбонакопителя, при этом боковые грани донных уступов образуют подводящий канал, отметка дна которого меньше отметки дна рисбермы, а ширина подводящего канала в створе входа в лоток-рыбонакопитель равна его ширине.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность привлечения донных видов рыб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбопропускное сооружение [4], включающее лоток-рыбонакопитель, расположенный между пролетами водосливной плотины, блок питания в виде затвора, размещенного в выходной части лотка-рыбонакопителя, устройство для учета и осмотра рыбы, побудительное устройство, установленное с возможностью продольного перемещения в лотке-рыбонакопителе, при этом отметка дна лотка-рыбонакопителя выполнена ниже отметки рисбермы, причем входная часть лотка-рыбонакопителя сопряжена с нижним бьефом гидроузла посредством донных уступов, боковые грани которых под углом в плане примыкают к боковым стенкам лотка-рыбонакопителя, при этом боковые грани донных уступов образуют подводящий канал, отметка дна которого меньше отметки рисбермы, а ширина подводящего канала в створе входа в лоток-рыбонакопитель равна ширине последнего.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность привлечения донных видов рыб.

Целью изобретения является повышение эффективности привлечения донных видов рыб.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Выполнение водобойного колодца примыкающим к пролетам водосливной плотины и к лотку-рыбонакопителю, позволяет создать равномерный поток со стороны водосбросной части гидроузла. Это позволяет обеспечить эффективное гашение кинетической энергии водного потока, а также на фоне привлекающего потока сформировать оптимальные гидравлические условия в нижнем бьефе гидроузла и непреодолимые скорости для рыбы в начальном створе рисбермы.

Наличие расширяющегося подводящего канала с отметкой дна меньше, чем отметка рисбермы и расположение его в продольном створе лотка-рыбонакопителя, позволяет при пониженных отметках уровня воды в нижнем бьефе или увеличенных расходов, сбрасываемых через гидроузел, создать оптимальные условия для продвижения донных видов рыб к входу в рыбопропускное сооружение.

Выполнение отметки верха боковых граней донных уступов, выполненной постоянной вдоль их длины, позволяет обеспечить эффективные условия для привлечения донных видов рыб (например, осетровых). Эта компоновка формирует гидравлические условия вдоль боковых граней донных уступов, характеризующиеся наличием донного вихревого вальца с оптимальными геометрическими и кинематическими параметрами.

Выполнение входного участка подводящего канала, обращенного в сторону нижнего бьефа, сопрягающегося с рисбермой посредством пандуса, имеющего обратный уклон, позволяет обеспечить нормальные условия для прохода рыбы, а также условия для сопряжения потока, протекающего в подводящем канале с русловым потоком, протекающим в зоне размещения рисбермы.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение боковых граней донных уступов с уклоном в сторону дна подводящего канала является вариантом их исполнения. При этом формируется тактильный ориентир для рыб с большей площадью и сформированный непосредственно внутри подводящего канала.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение поперечного сечения подводящего канала полигональной формы расширяет спектр скоростей в подводящем канале как по глубине, так и по его ширине. Кроме того, формируются участки с различной температурой воды (эффект термоградиента), что предоставляет рыбам возможность выбора оптимального горизонта для своих перемещений в зоне поисков.

По п.4 формулы изобретения. Выполнение рисбермы с поперечным уклоном в сторону подводящего канала позволяет к центральной части русла создать зону с пониженными средними скоростями потока, что способствует изменению трасс перемещения мигрантов в сторону подводящего канала.

По п.5 формулы изобретения. Выполнение отметки верха боковых граней донных уступов, равной отметке рисбермы (рисберма выполнена в горизонтальной плоскости), позволяет сформировать равновероятные гидравлические условия по ширине русловой части потока.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение ширины водобойного колодца в пределах длины части, примыкающей к лотку-рыбонакопителю, постоянной и равной ширине водобойного колодца в створе размещения пролетов водосливной плотины, позволяет сформировать равновероятные гидравлические условия.

По п.7 формулы изобретения. Выполнение дна водобойного колодца ступенчатым, при этом отметки дна ступеней повышаются в направлении рисбермы, позволяет создать эффективные условия для гашения избыточной кинетической энергии водного потока, поступающего со стороны водосброса. Наличие промежуточной ступени в водобойном колодце способствует дополнительному гашению избыточной кинетической энергии водного потока. В свою очередь, повышение эффективности гашения обеспечивает более равномерную плановую и вертикальную эпюры скоростей, формируемой на рисберме.

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

фиг.1 - рыбопропускное сооружение, план;

фиг.2 - поперечное сечение 1-1 на фиг.1;

фиг.3 - то же, вариант с рисбермой, выполненной с поперечным уклоном в сторону подводящего канала;

фиг.4 - продольный разрез А-А на фиг.1;

фиг.5 - то же, дно подводящего канала, от створа входа в лоток-рыбонакопитель до створа сопряжения с рисбермой, выполнено с обратным уклоном;

фиг.6 - рыбопропускное сооружение, план, вариант с боковыми гранями донных уступов, которые выполнены с уклоном в сторону дна подводящего канала;

фиг.7 - поперечное сечение 2-2 на фиг.6;

фиг.8 - поперечный разрез подводящего канала, поперечное сечение которого выполнено полигональной формы;

фиг.9 - продольный разрез Б-Б на фиг.1.

Рыбопропускное сооружение включает лоток-рыбонакопитель 1, расположенный между пролетами 2 водосливной плотины, блок питания 3 в виде затвора, размещенного в выходной части лотка-рыбонакопителя 1, устройство для учета и осмотра рыбы, побудительное устройство, установленное с возможностью продольного перемещения в лотке-рыбонакопителе 1, при этом отметка дна лотка-рыбонакопителя 1 выполнена ниже отметки рисбермы 4, причем входная часть лотка-рыбонакопителя 1 сопряжена с нижним бьефом 5 гидроузла посредством донных уступов 6, боковые грани которых под углом в плане примыкают к боковым стенкам лотка-рыбонакопителя 1, при этом боковые грани донных уступов 6 образуют подводящий канал 7, отметка дна которого меньше отметки рисбермы 4, а ширина подводящего канала 7 в створе входа в лоток-рыбонакопитель 1 равна ширине последнего.

К пролетам 2 водосливной плотины и к лотку-рыбонакопителю 1 примыкает водобойный колодец 8, а отметка верха боковых граней донных уступов 6 выполнена постоянной вдоль их длины, причем входной участок подводящего канала 7, обращенный в сторону нижнего бьефа 5, сопряжен с рисбермой 4 посредством пандуса 9, имеющего обратный уклон, или дно подводящего канала 7 от створа входа в лоток-рыбонакопитель 1 до створа сопряжения с рисбермой 4 выполнено с обратным уклоном.

Помимо того, боковые грани донных уступов 6 могут быть выполнены с уклоном в сторону дна подводящего канала 7.

Кроме того, поперечное сечение подводящего канала 7 может быть выполнено полигональной формы.

Помимо того, рисберма 4 может быть выполнена с поперечным уклоном в сторону подводящего канала 7.

Кроме того, отметка верха боковых граней донных уступов 6 может быть равна отметке рисбермы 4.

Помимо того, ширина водобойного колодца 8, в пределах длины части, примыкающей к лотку-рыбонакопителю 1, может быть выполнена постоянной и равной ширине водобойного колодца 8 в створе размещения пролетов 2 водосливной плотины.

Кроме того, дно водобойного колодца 8 может быть выполнено ступенчатым, при этом отметки дна ступеней повышаются в направлении рисбермы 4.

Рыбопропускное сооружение работает следующим образом.

Рыба из нижнего бьефа 5 гидроузла привлекается в лоток-рыбонакопитель 1 посредством подачи в него рабочего расхода воды из блока питания 3. При этом в зоне входного оголовка рыбопропускного сооружения формируется устойчивая плановая эпюра скоростей, реагируя на которую рыба активно заходит в лоток-рыбонакопитель 1. Благодаря наличию донных уступов 6, образующих подводящий канал 7, донные виды рыб (например, осетровые) активно перемещаются вдоль подводящего канала 7, а также вдоль боковых граней донных уступов 6 и концентрируется у входа в лоток-рыбонакопитель 1 и далее заходит в рыбопропускное сооружение.

Наличие расширяющегося подводящего канала 7 с отметкой дна меньше, чем отметка рисбермы 4 и расположение его в продольном створе лотка-рыбонакопителя 1, позволяет при пониженных отметках уровня воды в нижнем бьефе 5 или увеличенных расходов, сбрасываемых через пролеты 2 водосливной плотины, создать оптимальные условия для продвижения донных видов рыб к входу в рыбопропускное сооружение.

Выполнение отметки верха боковых граней донных уступов 6, выполненной постоянной вдоль их длины (фиг.4), позволяет обеспечить эффективные условия для привлечения донных видов рыб (например, осетровых). Эта компоновка формирует гидравлические условия вдоль боковых граней донных уступов 6, характеризующиеся наличием донного вихревого вальца с оптимальными геометрическими и кинематическими параметрами.

Выполнение входного участка подводящего канала 7, обращенного в сторону нижнего бьефа 5, сопрягающегося с рисбермой 4 посредством пандуса 9 (фиг.4), имеющего обратный уклон, позволяет обеспечить нормальные условия для прохода рыбы, а также условия для сопряжения потока протекающего в подводящем канале 7 с русловым потоком, протекающим в зоне размещения рисбермы 4.

Возможен вариант выполнения боковых граней донных уступов 6 с уклоном в сторону дна подводящего канала 7 (фиг.7), является вариантом их исполнения. При этом формируется тактильный ориентир для рыб с большей площадью и сформированный непосредственно внутри подводящего канала 7. Кроме того, данная компоновка обеспечивает более плавное сопряжение дна рисбермы 4 с дном подводящего канала 7.

Возможен вариант выполнения поперечного сечения подводящего канала 7 полигональной формы, что расширяет спектр скоростей в подводящем канале 7 как по глубине, так и по его ширине. Кроме того, формируются участки с различной температурой воды (эффект термоградиента), что предоставляет рыбам возможность выбора оптимального горизонта для своих перемещений в зоне поисков.

Возможен вариант выполнения рисбермы 4 с поперечным уклоном в сторону подводящего канала 7 (фиг.3), что позволяет к центральной части русла создать зону с пониженными средними скоростями потока и способствует изменению трасс перемещения мигрантов в сторону продольной оси подводящего канала 7.

Возможен вариант выполнения отметки верха боковых граней донных уступов 6, равной отметке рисбермы 4 (рисберма 4 выполнена в горизонтальной плоскости), позволяет сформировать равновероятные гидравлические условия по ширине русловой части потока (фиг.2).

Возможен вариант выполнения ширины водобойного колодца 8 в пределах длины примыкающей части к лотку-рыбонакопителю 1, постоянной и равной ширине водобойного колодца 8 в створе размещения пролетов 2 водосливной плотины (фиг.1), что позволяет создать равномерный поток со стороны водосбросной части гидроузла. Это позволяет на фоне привлекающего потока сформировать оптимальные гидравлические условия в нижнем бьефе 5 гидроузла и непреодолимые скорости для рыбы в начальном створе рисбермы 4.

Возможен вариант выполнения дна водобойного колодца 8 ступенчатым (фиг.9), при этом отметки дна ступеней повышаются в направлении рисбермы 4, что позволяет создать эффективные условия для гашения избыточной кинетической энергии водного потока, поступающего со стороны водосброса. Наличие промежуточной ступени в водобойном колодце 8 способствует дополнительному гашению избыточной кинетической энергии водного потока. В свою очередь, повышение эффективности гашения обеспечивает более равномерную плановую и вертикальную эпюры скоростей, формируемой на рисберме 4.

Предлагаемое рыбопропускное сооружение позволяет управлять поведением донных видов рыб, что способствует целенаправленному ее привлечению к входу в лоток-рыбонакопитель.

Источники информации

1. А.С. СССР №1010187 (СССР). "Рыбопропускное устройство (его варианты)". МПК Е 02 В 8/08. Барекян А.Ш., Алексеев В.И., Коноплев В.И., Лупандин А.И., Мосиевский А.А., Скоробогатов М.А., опубл. 07.04.83. БИ №13.

2. А.С. СССР №1463854 (СССР). "Устройство для пропуска рыбы через водосливную плотину". МПК Е 02 В 8/08. Шкура В.Н., Чистяков А.А., Яцыно С.Л., опубл. 07.03.89. БИ №9.

3. А.С. СССР №1599469 (СССР). "Устройство для пропуска рыбы через водосливную плотину". МПК Е 02 В 8/08. Шкура В.Н., Чистяков А.А., Яцыно С.Л., Черкасов В.А., опубл. 15.10.90. БИ №38.

4. А.С. СССР №1625940 (СССР). "Рыбопропускной шлюз". МПК Е 02 В 8/08. Шкура В.Н., Чистяков А.А., Яцыно С.Л., Черкасов В.А., опубл. 07.02.91. БИ №5.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно, к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Рыбопропускное сооружение включает лоток-рыбонакопитель, расположенный между пролетами водосливной плотины, блок питания в виде затвора, размещенного в выходной части лотка-рыбонакопителя, устройство для учета и осмотра рыбы, побудительное устройство, установленное с возможностью продольного перемещения в лотке-рыбонакопителе. Отметка дна лотка-рыбонакопителя выполнена ниже отметки рисбермы, а его входная часть сопряжена с нижним бьефом гидроузла посредством донных уступов, боковые грани которых под углом в плане примыкают к боковым стенкам лотка-рыбонакопителя и образуют подводящий канал, отметка дна которого меньше отметки рисбермы. Ширина подводящего канала в створе входа в лоток-рыбонакопитель равна ширине последнего. К пролетам водосливной плотины и к лотку-рыбонакопителю примыкает водобойный колодец. Отметка верха боковых граней донных уступов выполнена постоянной вдоль их длины. Входной участок подводящего канала, обращенный в сторону нижнего бьефа, сопряжен с рисбермой посредством пандуса, имеющего обратный уклон, или дно подводящего канала от створа входа в лоток-рыбонакопитель до створа сопряжения с рисбермой выполнено с обратным уклоном. Изобретение обеспечивает повышение эффективности привлечения донных видов рыб. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Рыбопропускное сооружение, включающее лоток-рыбонакопитель, расположенный между пролетами водосливной плотины, блок питания в виде затвора, размещенного в выходной части лотка-рыбонакопителя, устройство для учета и осмотра рыбы, побудительное устройство, установленное с возможностью продольного перемещения в лотке-рыбонакопителе, при этом отметка дна лотка-рыбонакопителя выполнена ниже отметки рисбермы, причем входная часть лотка-рыбонакопителя сопряжена с нижним бьефом гидроузла посредством донных уступов, боковые грани которых под углом в плане примыкают к боковым стенкам лотка-рыбонакопителя, при этом боковые грани донных уступов образуют подводящий канал, отметка дна которого меньше отметки рисбермы, а ширина подводящего канала в створе входа в лоток-рыбонакопитель равна ширине последнего, отличающееся тем, что к пролетам водосливной плотины и к лотку-рыбонакопителю примыкает водобойный колодец, а отметка верха боковых граней донных уступов выполнена постоянной вдоль их длины, причем входной участок подводящего канала, обращенный в сторону нижнего бьефа, сопряжен с рисбермой посредством пандуса, имеющего обратный уклон, или дно подводящего канала от створа входа в лоток-рыбонакопитель до створа сопряжения с рисбермой выполнено с обратным уклоном.2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что боковые грани донных уступов выполнены с уклоном в сторону дна подводящего канала.3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение подводящего канала выполнено полигональной формы.4. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что рисберма выполнена с поперечным уклоном в сторону подводящего канала.5. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что отметка верха боковых граней донных уступов равна отметке рисбермы.6. Сооружение по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что ширина водобойного колодца в пределах длины части, примыкающей к лотку-рыбонакопителю, выполнена постоянной и равной ширине водобойного колодца в створе размещения пролетов водосливной плотины.7. Сооружение по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что дно водобойного колодца выполнено ступенчатым, при этом отметки ступеней повышаются в направлении рисбермы.