РЕГУЛЯТОР-ПЕРЕЕЗД КАНАЛА Российский патент 2025 года по МПК E02B8/02 E02B8/08 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водопропускным регулирующим сооружениям, и может быть использовано в рыбоходно-нерестовых каналах, обеспечивающих пропуск производителей рыб через плотины гидроузлов к местам их нереста.

Известен регулятор-переезд канала (Замарин Е.А., Фандеев В.В. Гидротехнические сооружения. М.: «Колос». 1965. 623 с. Рис. 4-1), включающий перекрываемые затворами пролетные строения, образованные флютбетом, береговыми подпорными стенками, промежуточными быками, верхняя поверхность которых обустроена перекрытиями, образующими дорожное покрытие переезда, пешеходный переход и площадку для размещения подъемных механизмов, обеспечивающих регулирование водоподачи по тракту канала, условия для проезда транспорта, перемещения людей и подъемных механизмов.

Недостатком аналога является ограниченность условий его применения и, в частности, невозможность использования на рыбоходных и рыбоходно-нерестовых каналах, в связи с наличием недопустимого для таких сооружений водобойного колодца и затеняющего акваториальное пространство пролетных строений сплошного светонепроницаемого покрытия его верховой части - поверхности перемещений машин, механизмов, людей и животных.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является регулятор-переезд канала (Шкура В.Н., Шевченко А.В. Регулирующие сооружения пригидроузловых рыбоходно-нерестовых каналов // Экология и водное хозяйство. 2022. Т. 4, №2. С. 70-87. Рис. 5. URL: https://doi.org/10.31774/2658-7890-2022-4-2-70-87), включающий флютбетную плиту, береговые устои и промежуточные быки, формирующие, перекрываемые затворами, пролетные строения для пропуска водного потока и рыбы, сверху перекрываемые мостовыми конструкциями, обеспечивающими условия для перемещения транспортных средств, технологического оборудования, людей и животных.

Недостатком прототипа является применение в регуляторе-переезде канала светонепроницаемого покрытия мостовых конструкций, обеспечивающего коммуникации и ухудшающего условия для прохода рыб, мигрирующих на нерест через затененное экваториальное пространство пролетных строений.

Цель изобретения - расширение спектра условий применения конструкции регулятора-переезда канала и, в частности, для его использования на рыбоходных и рыбоходно-нерестовых каналах.

Задача, решением которой обеспечивается достижение поставленной цели, заключается в обеспечении естественной освещенности внутреннего экваториального пространства регулятора-переезда канала, чем создаются благоприятные условия для его прохода рыбами, мигрирующими на нерест.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в конструктивном решении покрытия перекрытий мостовых конструкций регулятора-переезда канала, обеспечивающих естественную освещенность в его пролетных строениях, что улучшает условия пропуска через них рыб, мигрирующих на нерест.

Технический результат достигается за счет устройства регулятора-переезда канала, включающего флютбетную плиту, береговые устои и промежуточные быки, формирующие обустроенные затворами пролетные строения для пропуска водного потока и рыбы, сверху перекрываемые мостовыми конструкциями. При этом покрытие мостовых конструкций выполняется перфорированным из укладываемых на металлический каркас металло-пластикового полотна или просечно-вытяжного листа, обеспечивающих необходимый для прохода рыб уровень естественной освещенности внутреннего экваториального пространства пролетных строений.

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения регулятора-переезда канала от принятого прототипа является наличие переезда, обеспечивающего пропуск естественного светового потока в экваториальное пространство пролетных строений и формирующего необходимый уровень естественной освещенности в них в период нерестового хода рыб в светлое время суток, а также выполнение пролетных строений с суммарной площадью, равной площади поперечного сечения тракта, что позволяет выдерживать равенство скоростей течений в пролетах регулятора и тракте канала и исключить недопустимый для прохода рыб перепад уровней воды между бьефами.

Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - План регулятора-переезда канала; фиг.2 - Продольный разрез А-А по фиг.1; фиг.3 - Узел А по фиг.2; фиг.4 - Узел Б по фиг.2; фиг.5 - Поперечное сечение I-I по фиг.1; фиг.6 - Поперечный разрез Б-Б по фиг.1; фиг.7 - Поперечное сечение II-II по фиг.1; фиг.8 - Поперечный разрез В-В по фиг.1; фиг.9 - Узел А по фиг.8; фиг.10 - Поперечный разрез Г-Г по фиг.1; фиг.11 - Поперечное сечение III-III по фиг.1; фиг.12 - Поперечный разрез Д-Д по фиг.1; фиг.13 - Поперечное сечение IV-IV по фиг.1; фиг.14 - покрытие служебного мостика; фиг.15 - каркас служебного мостика; фиг.16 - покрытие переезда; фиг.17 - каркас переезда.

Цифрами на фиг.1-17 обозначено: 1 - выходной для рыб оголовок рыбоходно-нерестового канала; 2 - флютбетная плита регулятора-переезда; 3 - подпорные стенки; 4 - промежуточные быки; 5 - продольные устои; 6 - пролетные строения; 7 - железобетонная подложка; 8 - рельсы; 9 - кран; 10 - крюк тельфера; 11, 23 - капители; 12 - рабочие затворы; 13, 14 - ремонтные затворы 15 - кольцо; 16 - пазы; 17 - служебный мостик; 18, 25 - перила; 19 - настил; 20 - каркас; 21, 22 - продольные и поперечные трубы квадратного поперечного сечения; 24 - настил переезда; 26 - каркас переезда; 27, 28 - продольные и поперечные двутавровые направляющие каркаса; 29 - продольные опоры перил; 30 - транспортный переезд; 31 - пешеходный переход; 32 - переезд; 33 - съезд; 34 - автотранспорт; 35 - подпорные стенки; 36 - тракт рыбоходно-нерестового канала.

Буквами на фиг.1-10 обозначено: v_в/oг - средняя скорость живого сечения водного потока в выходном для рыб оголовке рыбоходно-нерестового канала 1, м/с; m_в/oг - заложение откосов в выходном для рыб оголовке рыбоходно-нерестового канала 1; В_в/oг - ширина по дну выходного для рыб оголовка рыходно-нерестового канала 1, м; УВ_min, УВ_mах - минимальный и максимальный уровни воды, м; v_вх - средняя скорость течения на входном для водного потока участке флютбетной плиты регулятора-переезда 2, м/с; m_вх - заложение откосов на входном для потока участке флютбетной плиты 2 регулятора-переезда; v_в/п - среднее по поперечному сечению значение скорости течения потока в пролетных строениях 6 регулятора-переезда, м/с; v_выx - осредненное по сечению значение скорости течения на выходном для потока участке флютбетной плиты регулятора-переезда 2, м/с; m_вых - заложение откосов на выходном для потока участке флютбетной плиты 2 регулятора-переезда; v_p/т - среднее значение скорости водного потока в тракте рыбоходно-нерестового канала 36, м/с; t - толщина промежуточных быков 4, подпорных стенок с конфузорным 3 и диффузорным 35 плановым расположением, продольных стенок 5, м; d - диаметр кольца 15, м; L_BX - протяженность входного для водного потока участка флютбетной плиты регулятора-переезда 2, м; L_в/п, В_в/п - длина и ширина пролетных строений 6 регулятора-переезда, м; L_выx - протяженность выходного для водного потока участка флютбетной плиты 2 регулятора переезда, м; L_ф/п - длина флютбетной плиты регулятора-переезда 2, м; h_в(мин), h_в(макс) - минимальное и максимальное значение глубины воды в рыбоходно-нерестовом канале, м; m_р/т - заложение откосов в тракте 36 рыбоходно-нерестового канала; В_р/т - ширина по дну тракта 36 рыбоходно-нерестового канала, м; В_вх - ширина по дну входного для водного потока участка флютбетной плиты 2 в створе втекания воды в пролетные строения 6 регулятора-переезда, м; 73 В_вых - ширина по дну выходного для потока участка флютбетной плиты 2 в створе вытекания воды из пролетных строений 6 регулятора-переезда, м; L_н/м, В_н/м - длина и ширина настила 19 служебного мостика 17, м; L_к/м, В_к/м - длина и ширина каркаса 20 служебного мостика 17, м; j - шаг укладки поперечных трубчатых направляющих 22 на каркасе 20, м; L_н/п, B_н/п - длина и ширина настила 24 переезда 32, м; L_к/п, В_к/п - длина и ширина каркаса 26 переезда 32, м; k - шаг укладки продольных двутавровых направляющих 27 каркаса 26 переезда 32, м; s - шаг укладки поперечных двутавровых направляющих 28 каркаса 26 переезда 32, м; р - расстояние между продольными опорами 29 перил 25, м.

Регулятор-переезд канала (фиг.1-17), обеспечивающий условия для перемещения рыб по его пролетным строениям 6 в соответствии с крейсерскими скоростями их плавания, необходимым уровнем естественной освещенности экваториального пространства и возможностью транспортных коммуникаций выполнен следующим образом.

Регулятор-переезд в соответствии с фиг.1-17 выполнен с несколькими пролетными строениями 6, каждый из которых характеризуется прямоугольным поперечным сечением, длиной - L_в/п и шириной - В_в/п, м. Пролетные строения 6, образованы флютбетной водобойной плитой 2 регулятора-переезда, промежуточными быками 4, выполненными с обоих краев легкообтекаемой для водного потока формы, и продольными устоями 5, конфигурация которых обеспечивает протекание по ним водного потока со скоростью - v_в/п. Входная и выходная для водного потока части регулятора-переезда, протяженностью - L_вх и L_вых, соответственно, выполнены конфузорной и диффузорной в плане форм и обеспечивают геометрическое и гидравлическое сопряжение регулятора-переезда канала с выходным для рыб оголовком 1, характеризуемым шириной по дну - В_в/ог и заложением откосов - m_в/ог, и трактом 36 рыбоходно-нерестового канала с шириной по дну - В_р/т и заложением откосов - m_р/т, устроенных трапецеидального поперечного очертания, геометрия которых обеспечивает средние по живому сечению скорости потока - v_в/ог и v_p/т, соответственно. Флютбетная плита 2, протяженностью - L_ф/п, сопряжена на входном длиной L_вх и выходном длиной L_вх участках с подпорными стенками 3 и 35, посредством устройства откосов с заложением m_вх и m_вых, соответственно, которые, в свою очередь, сопряжены с продольными устоями 5 и, в совокупности, характеризуются толщиной - t. Промежуточные быки 4 и продольные устои 5 оборудованы капителями 11 и 23, предназначенными для укладки рельс 8, обеспечивающими перемещение крана 9 и каркаса 26 переезда 32, характеризуемого длиной - L_к/п и шириной - В_к/п, состоящего из продольных 27 уложенных с шагом - k и поперечных 28 уложенных с шагом - s двутавровых направляющих с прикрепленным посредством сварки на них настилом 24 имеющим ширину - В_н/п и длину - L_н/п. К каркасу 26 переезда 32 прикреплены посредством болтовых соединений или сварки продольные опоры 29 уложенные сверху на настил 24 с перилами 25, разделяющими переезд 32 на транспортный переезд 30 и два пешеходных перехода 31. Для обеспечения возможности заезда и съезда автотранспорта 34 с настила 24 переезда, с его обоих сторон устроены съезды 33. Компоновкой регулятора-переезда канала предусмотрено наличие служебного мостика 17, уложенного на промежуточные быки 4 и продольные устои 5, состоящего из каркаса 20, характеризуемого длиной - L_к/м и шириной В_к/м, выполненного из продольных 21 и поперечных 22 труб квадратного поперечного сечения, соединенных между собой посредством сварки или болтовых соединений с уложенным на него настилом 19 длиной - L_н/м и шириной - В_н/м. При этом, поперечные трубы 22 каркаса 20 размещены друг относительно друга с шагом -j. Пролетные строения 6 регулятора-переезда оснащены одним рядом рабочих 12 и двумя рядами ремонтных 13, 14 затворов, обустроенных кольцами 15, предназначенными для крепления крюка тельфера 10 крана 9. Перемещение рабочих 12 и ремонтных 13,14 затворов осуществляется по пазам 16, выполненных из отрезков швеллера, вмонтированных в продольные устои 5 и промежуточные быки 4 регулятора-переезда канала.

Регулятор-переезд по фиг.1-17 функционирует следующим образом. Из выходного для рыб оголовка 1 рыбоходно-нерестового канала водный поток поступает во входную конфузорную часть регулятора-переезда, характеризуемую длиной - L_вх и протекая со средней скоростью - v_вх (фиг.7), втекает в пролетные строения 6 из которых (по выходному для потока участку флютбетной плиты 2, выполненного диффузорной в плановом очертании формы, протяженностью - L_вых) вытекает со скоростью - v_вых (фиг.11) в тракт 36 рыбоходно-нерестового канала (фиг.1, фиг.2). Конструктивное исполнение регулятора-переезда обеспечивает протекание водного потока по его пролетным строениям 6 со средней по живому сечению скоростью - v_в/п (фиг.8, фиг.10), равной осредненной скорости потока в тракте 36 - v_в/т (фиг.13) и выходном для рыб оголовке 1 рыбоходно-нерестового канала - v_в/oг (фиг.5), т.е. - v_в/п = v_p/т = v_в/oг. Регулятор-переезд может функционировать при минимальном - h_в(мин) (УВ_min) и максимальном - h_в(макс) (УВ_mах) уровнях водного потока. При повышении отметок уровня воды в рыбоходно-нерестовом канале от нулевого значения (канал опорожнен) до величин - h_в(мин) (УВ_min) и h_в(_макс) (УВ_mах), рабочие 12 и ремонтные 13, 14 затворы должны быть установлены выше отметки поверхности водного потока, а их подъем, т.е. перемещение по пазам 16, осуществляется посредством зацепления кольца 15 (фиг.9) работником эксплуатационной службы канала со служебного мостика 17 крюком тельфера 10 крана 9, перемещающегося по рельсам 8 (фиг.3), расположенным поперек пролетных строений 6 регулятора-переезда. Стоянка крана 9 может осуществляться как с левого, так и с правого по направлению течения берегов регулятора-переезда, где с целью исключения провала рельс 8 в грунтовую толщу под весом подъемного оборудования, предусмотрено наличие двух железобетонных подложек 7 (фиг.8). Возможность двустороннего перемещения автотранспорта 34 между левым и правым по направлению течения откосами рыбоходно-нерестового канала (фиг.12) обеспечивается транспортным переездом 30, а перемещение пешеходов - переходами 31. Ввиду расположения переезда 32 выше отметки уровня продольных устоев 5 и промежуточных быков 4 (фиг.2), предусмотрено его оборудование съездом 33, обеспечивающим технологические операции по подъему или спуску автотранспорта 34 на(с) транспортный(-ого) переезд(-а) 30. Настил 19 (фиг.14) служебного мостика 17 и настил 24 (фиг.16), установленные на каркасах 20 (фиг.15) и 26 (фиг.17) переезда 32, с целью минимизации создаваемых им затенений, как факторов, отпугивающих мигрирующих на нерест рыб, в частности, особей движущихся у поверхности воды в светлое время суток, выполнен из перфорированного материала, пропускающего световые лучи, например, из металло-пластикового полотна или просечно-вытяжного листа. Расположение каркаса 26 переезда 32 в капителях 23 (фиг.4) и каркаса 20 служебного мостика 17 в капителях 11 (фиг.6), исключает возникновение вредоносных поперечных колебаний, приводящих к разрушению промежуточных быков 4 и продольных устоев 5.

Применение регулятора-переезда канала, выполненного с пролетными строениями 6 прямоугольного поперечного сечения, служебным мостиком 17 и переездом 32 с настилами 19 и 24 из перфорированного материала, например из металло-пластикового полотна или просечно-вытяжного листа, обеспечивает необходимые для захода и прохода различных видов рыб световые условия.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водопропускным регулирующим сооружениям, и может быть использовано в рыбоходно-нерестовых каналах, обеспечивающих пропуск производителей рыб через плотины гидроузлов к местам их нереста. Регулятор-переезд канала включает флютбетную плиту, береговые устои и промежуточные быки, формирующие обустроенные затворами пролетные строения для пропуска водного потока и рыбы, сверху перекрываемые мостовыми конструкциями с покрытиями, выполненными перфорированными из укладываемых на металлический каркас металло-пластикового полотна или просечно-вытяжного листа, обеспечивающими необходимый для прохода рыб уровень естественной освещенности внутреннего акваториального пространства пролетных строений. Применение регулятора-переезда канала обеспечивает необходимые для захода и прохода различных видов рыб световые условия. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в конструктивном решении покрытия перекрытий мостовых конструкций регулятора-переезда канала, обеспечивающих естественную освещенность в его пролетных строениях, что улучшает условия пропуска через них рыб, мигрирующих на нерест. 17 ил.

Регулятор-переезд канала, включающий флютбетную плиту, береговые устои и промежуточные быки, формирующие обустроенные затворами пролетные строения для пропуска водного потока и рыбы, сверху перекрываемые мостовыми конструкциями, отличающийся тем, что покрытия мостовых конструкций выполняются перфорированными из укладываемых на металлический каркас металло-пластикового полотна или просечно-вытяжного листа, обеспечивающих необходимый для прохода рыб уровень естественной освещенности внутреннего акваториального пространства пролетных строений.