Рыбозащитное устройство

Рыбозащитное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО , содержащее установленные в водопод/ .f ХХ///////////. водящем канале входной порог и расположеннь е за ним концентраторы, выполненные в виде наклонных верховой и низовой стенок, соединенных в верхней части, и рыбоотвод , отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности рыбозащитного устройства в работепутем обеспечения благоприятных гидравлических условий перераспределения рыб в верхние слои потока, узел соединения верховых и низовых стенок порога и концентраторов снабжен дополнительной горизонтальной вставкой, а верховые наклонные стенки порога и концентраторов выполнены с коэффициентом заложения откоса ГП 0,7-- 1,5. s (Л 13 Фиг.1 / /X/x/VV/jr/////YV////v//x }ff // /J ff to 13

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3582332/29-15 (22) 14.03.83 (46) 07.07.84. Бюл. № 25 (72) Е. И. Асин, А. Ш. Барекян, А. И, Лупандин и В. А. Смирнов (71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 626.88 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3302047, кл. Е 02 В 8/08, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3519293, кл. Е 02 В 8/08, 1982. (54) (57) РЫБОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленные в водопод„„Я0„„1101508 A водящем канале входной порог и расположенные за ним концентраторы, выполненные в виде наклонных верховой и низовой стенок, соединенных в верхней части, и рыбоотвод, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности рыбозащитного устройства в работе путем обеспечения благоприятных гидравлических условий перераспределения рыб в верхние слои потока, узел соединения верховых и низовых стенок порога и концентраторов снабжен дополнительной горизонтальной вставкой, а верховые наклонные стенки порога и концентраторов выполнены с коэффициентом заложения откоса rA = 0,7 — 1,5.

1101508

Изобретение относится к области гидротехники, в частности к устройствам для предотвращения попадания молоди рыб в водозаборы.Известны рыбозащитные устройства, включающие установленные в водоподводящем канале входной порог и расположенные за ним концентраторы, выполненные в виде наклонных верховой и низовой стенок, соединенных в верхней части и рыбоотвод (1) и (2). 10

Недостатком данных устройств является то, что в определенных условиях на низовой стенке порога и концентраторов образуется водоворотная область, вызванная отрывом потока. Наличие данной водоворотной области ухудшает гидравлический режим на концентрирующей плоскости, уменьшает площадь поперечного сечения потока, проходящего к водозаборному отверстию, в результате чего увеличивается вертикальная составляющая скорости течения, способствующая смещению рыбы к водозаборному окну. В результате этого явления количество рыб, попавших в водозабор, увеличивается, что снижает рыбозащитную эффективность устройства.

Гидравлико-биологические исследования 25 этих устройств показали, что за счет наличия водоворотной области в водозабор попадает в среднем около 20О/О молоди.

Целью изобретения является повышение эффективности рыбозащитного устройства в работе, путем обеспечения благоприятных З0 гидравлических условий перераспределения рыб в верхние слои потока.

Поставленная цель достигается тем, что узел соединения верховых и низовых стенок порога и концентраторов снабжен дополнительной горизонтальной вставкой, а верховые наклонные стенки порога и концентраторов выполненные с коэффициентом заложения откоса m = 0,7 — 1,5.

На фиг. 1 показано рыбозащитное устройство, продольный разрез; на фиг. 2—

-то же, план; на фиг. 3 — изменение максимального значения относительной величины центра тяжести эпюр концентрации молоди на концентрирующей низовой стенке в зависимости от заложения откоса верховой наклонной стенки; на фиг. 4 — изменение относительной величины вертикальной составляющей скорости на концентрирующей низовой стенке при различной длине горизонтальной вставки.

Рыбозащитное устройство состоит из водоподводящего канала 1, на входе в который установлен порог 2, образованный с верховой стороны наклонной стенкой 3, выполненной с коэффициентом заложения откоса m = 0,7 — 1,5, а с низовой стороны— наклонной концентрирующей стенкой 4, соединенной с верховой наклонной стенкой посредством горизонтальной вставки 5.

3а порогом 2 в водоподводящий канал 1 последовательно установлены концентраторы 6, образованные с верховой стороны наклонной стенкой 7, выполненной с коэффициентом заложения откоса m = 0.7 — 1,5 а с низовой стороны — концентрирующей стенкой 8, причем, если длина стенки 7 равна по длине или больше половины высоты концентратора 6, сопряжение его с концентрирующей стенкой 8 осуществляется посредством горизонтальной вставки 9. Верховая стенка 7 каждого последующего концентратора 6 образует с конечной гранью 10 концентрирующей стенки 4 и 8 предыдущего концентратора 6 водозаборное отверстие

11, соединенное с водозаборным каналом

12 посредством водозаборного окна 13, расположенного в боковых стенках 14 водоподводящего канала 1 под концентратором

6, причем водоподводящий канал 1.выполнен сужающимся и в конце своем снабжен рыбоотводом 15.

Устройство работает следующим образом.

При работе водозабора требуемый расход воды вместе с молодью рыб, обитающей в водоеме, попадает в водоподводящий канал 1, при этом сначала проходит через порог 2. Молодь рыб, скатывающаяся в верхнем слое потока, проходит над порогом, а молодь нижних слоев встречает на своем пути верховую наклонную стенку 3 и, перемещаясь вместе с потоком вдоль нее, выбрасывается в верхний слой. Резкий переход молоди с большей глубины в верхние слои способствует расширению плавательного пузыря рыб, в результате чего плотность рыбы уменьшается и она некоторое время, равное периоду адаптации к новой глубине (гидростатическому давлению), имеет положительную плавучесть и сносится в верхнем слое. Верховая наклонная стенка 3 при этом устанавливается с коэффициентом заложения откоса m = 0,7 — 1,5;

Такой наклон стенки 3 позволяет вывести молодь рыб на более высокую отметку по сравнению с отметкой гребня порога 2, что способствует выносу рыбы в верхний горизонт.

На фиг. 3 представлены материалы гидравлико-биологических исследований порога, на основании которых рекомендован коэффициент заложения откоса верховой наклонной стенки 3. Здесь показано изменение относительной величины центра тяжести эпюры концентрации молоди У„ /У», в зависимости от коэффициента заложения верховой наклонной стенки m, где У вЂ” координата центра тяжести эпюры скоростей потока. Как видно на фиг. 3, наибольшее смещение молоди рыб в верхние слои потока наблюдается при коэффициенте заложения откоса верховой наклонной стенки

1101508

m = 0,7 — 1,5. Поэтому эти значения параметра m приняты за оптимальные.

Выведенная в верхний слой молодь рыб проходит над горизонтальной вставкой 5 и перемещается в пространство над концентрирующей стенкой 4. Здесь часть потока перемещается в нижние слои к водозаборному отверстию 11. Поэтому помимо горизонтальной составляющей скорости, направленной вдоль водоподводящего канала 1, возникает вертикальная скорость течения, направленная вниз. Таким образом, на молодь действует сила, обусловленная горизонтальной составляющей скорости; сила, обусловленная вертикальной составляющей скорости, направленной вниз, и архимедова сила, направленная вверх. Под действием 15 этих сил рыба будет иметь определенную траекторию, вертикальное смещение которой в конце концентрирующей стенки 4 должно приходиться на нижнюю оконечность наклонной стенки 7. При этом наименьшее смещение молоди в нижний горизонт имеет место в случае, когда распределение вертикальной составляющей скорости по длине концентрирующей стенки 4 равномерное и доля абсолютной величины ее от горизонтальной составляющей не превышает 20%. 25

Такие благоприятные гидравлические условия на концентрирующей стенке 4 порога 2 создаются за счет наличия горизонтальной вставки 5, например длиной больше 0,5 Н, где Н вЂ” проекция наклонной стенки на вертикальную плоскость. 30

На фиг. 4 показано изменение относительной величины вертикальной составляющей скорости Ув/V„no длине концентрирующей стенки при различной длине горизонтальной вставки, где V и V — соответственно вертикальная и горизонтальная З5 составляющие вектора скорости. Из фиг. 4 следует, что при (>0,5 Н эпюра вертикальных скоростей выравнивается, при этом улучшаются условия перераспределения рыб на концентрирующей стенке, т. е. действие 40 вертикальной составляющей не вызывает значительного смещения молоди к водозаборному окну. Следовательно, при длине горизонтальной вставки более 0,5 Н эффективность защиты молоди возрастает.

Таким образом, чистая вода (без рыбы) попадает в водозаборное отверстие 11, проходит под концентратором 6 в водозаборное окно 13 и далее, по водозаборному каналу 12 — потребителю. Молодь рыб, не переместившаяся по глубине в нижние горизонты с отметкой, равной отметке гребня порога 2, перемещается над концентратором 6, а та молодь, которая сместилась ниже гребня порога 2, по стенке 7 выносится вместе с частью потока в верхний слой. Такое явление наблюдается на каждом концентраторе: молодь рыб концентрируется у рыбоотвода 15 и по нему отводится обратно в водоем.

При верховых стенках 7 небольшой длины, т. е. меньше половины высоты концентратора 6, размер водоворотной области на концентрирующей стенке 8 незначительный и практически не влияет на перераспределение молоди и можно отказаться от устройства горизонтальной вставки 9.

Изготовление верховой наклонной стенки с коэффициентом заложения откоса m =

0,7 — 1,5 позволит вывести молодь рыб в верхние горизонты потока, тем самым обеспечивает удаление ее от водозаборного окна, увеличивая путь вертикального смещения молоди. Это позволяет уменьшить количество рыб, попавшее в водозабор, повышая тем самым эффективность работы устройства.

Наличие горизонтальной вставки в месте сопряжения верховой и низовой наклонных стенок позволяет ликвидировать водоворотную область на низовой концентриующей стенке и равномерно распределить поступление расхода к водозаборному окну, при этом, обеспечивая равномерную эпюру вертикальных скоростей, препятствует смещению рыб к водозаборному окну, повышая эффективность работы устройства.

Фиг. Р

1101508

Ун

10 15 фиг.5

0,5 ол агап ам х/t

«в/ 1- =О; г-/.= /и З-г= -и

7 г в

4- < = — Н; 5 = L.= H

= 5 фиг,4

Составитель Б. Поспелов

Редактор Л. Лосева Техред И. Верес Корректор И. Эрдейн

Заказ 4668/17 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и ов крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4