Рыбоход для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф

Рыбоход для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известна конструкция рыбохода, предложенная Чистяковым А.А. (патент РФ №2236501, кл. Е02В 8/08, опублик. 2004.09.20), включающая рыбоходный тракт, соединяющий нижний и верхний бьефы гидроузла, выполненный в виде камер, соединенных между собой поперечными перегородками и размещенных ступенчато или в виде лоткового канала с продольным уклоном в сторону нижнего бьефа, донные вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках, причем вплывные отверстия со стороны верхнего бьефа выполнены со струеформирующими насадками, сообщенными с источником рабочей среды и размещенными выше и ниже продольной оси вплывного отверстия, при этом насадки ориентированы под острым углом к продольной оси вплывных отверстий, причем насадки расположены между экранирующими козырьками, размещенными по полупериметру вплывного отверстия выше и ниже плоскости установки струеформирующих насадков таким образом, что насадки находятся внутри сформированной козырьками выходной части вплывного отверстия и расположены параллельно плоскости прилегающего экранирующего козырька так, что струеформирующие насадки выполнены по всему периметру вплывного отверстия, при этом выходные отверстия насадков расположены непосредственно во вплывных отверстиях между плоскостями боковых поверхностей поперечных перегородок, а внутри поперечных перегородок выполнены раздающие коллекторы, причем вплывные отверстия могут быть выполнены квадратной, прямоугольной или круглой формы, или вплывные отверстия в поперечной перегородке выполнены поярусно, или же высота вплывного отверстия со стороны нижнего бьефа больше, чем аналогичная высота со стороны верхнего бьефа, также концевые участки напорного трубопровода, примыкающие к насадкам, могут быть снабжены закручивающими приспособлениями, позволяющими закручивать гидравлические струи в направлении по часовой стрелке, против часовой стрелки, навстречу друг другу или в различных комбинациях, помимо того, поперечная перегородка может быть выполнена с дополнительными сквозными отверстиями, сообщающимися с камерами верхнего и нижнего уровня, при этом внутри этих отверстий соосно с образуемыми автономными каналами размещены струеформирующие насадки.

Основными недостатками данной конструкции рыбохода являются: во-первых, трудность защиты рыбы от высокоскоростных участков гидравлических струй, во-вторых, громоздкость конструкции разделительной стенки и, в-третьих, сложность обеспечения стабильности работы рыбохода из-за недопустимых величин скоростей движения воды в раздающих коллекторах, что в конечном итоге ведет к снижению эффективности и надежности работы рыбохода. Действительно, как показывают теоретические и экспериментальные исследования, например, для поддержания напора Н на разделительную стенку рыбохода величиной 4 м при размерах рыбопропускного (вплывного) отверстия 1600×650 мм прямоугольной формы требуется обеспечить расход воды Q через всю систему струеобразующих насадков (через два ряда струеобразующих насадков), равный 7000 м³/ч. Длина заградительного козырька в этом случае будет достигать значения, равного 3 м. При этом, обеспечивая допустимые величины скоростей движения воды в раздающих коллекторах, диаметр раздающего коллектора должен быть не менее 2,5 м. Тогда в итоге длина пропускной части разделительной стенки данной конструкции рыбохода будет иметь минимум значение 6÷7 м, что в реальных условиях строительства и эксплуатации рыбохода неприемлемо.

Целью изобретения является обеспечение стабильности работы рыбохода и защита продвигающейся по рыбоходу рыбы от струеобразующей арматуры и высокоскоростных участков гидравлических струй, а также создание более компактной и рациональной конструкции разделительных стенок рыбохода, отвечающей современным требованиям.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Заградительный козырек размещают внутри разделительной стенки рыбохода, при этом роль экранирующих стенок заградительного козырька играют грани выходной части рыбопропускного (вплывного) отверстия. В этом случае получим более компактную и рациональную конструкцию разделительной стенки рыбохода, уменьшив длину пропускной части разделительной стенки. С целью защиты продвигающихся по рыбоходу рыб от струеобразующей арматуры и высокоскоростных участков гидравлических струй струеобразующие насадки устанавливают на задней стороне выступа, образованного входной частью рыбопропускного (вплывного) отверстия и основанием граней выходной части рыбопропускного (вплывного) отверстия. Для обеспечения величины скорости движения воды в раздающем коллекторе ниже допустимой величины поперечное сечение раздающего коллектора занимает всю толщину разделительной стенки рыбохода и имеет форму многоугольника.

Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбохода для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - общая схема рыбохода и способа его размещения в створе плотины гидроузла;

фиг.2 - рыбоход, продольный разрез;

фиг.3 - схема конструкции рыбопропускного (вплывного) отверстия рыбохода.

Рыбоход (фиг.1) размещается в створе плотины 1 гидроузла и выполняется в виде открытого ступенчатого, наклонного или наклонно-ступенчатого водосливного лотка 2 (рыбоходного тракта), соединяющего верхний и нижний бьефы гидроузла. Внутри рыбоходного тракта 2 (водосливного лотка) устанавливают разделительные (вертикальные) стенки 3 (фиг.1-3), образующие камеры рыбохода 4. В разделительной стенке 3 выполняют рыбопропускное (вплывное) отверстие 5 прямоугольной, квадратной или круглой формы с заградительным козырьком, причем заградительный козырек размещают внутри разделительной стенки 3 рыбохода, при этом роль экранирующих стенок заградительного козырька играют грани 6 выходной части 7 рыбопропускного (вплывного) отверстия 5 (фиг.2-3). Струеобразующие насадки 8 (фиг.2-3) устанавливают на задней стороне выступа 9 (фиг.3), образованного входной частью 10 рыбопропускного (вплывного) отверстия и основанием 11 граней 6 выходной части 7 рыбопропускного (вплывного) отверстия (фиг.3). Струеобразующие насадки 8 располагают под углом или параллельно к оси рыбопропускного отверстия 5 и питают от раздающих коллекторов 12, а поперечное сечение раздающего коллектора 12 занимает всю толщину разделительной стенки 3 рыбохода и имеет форму многоугольника (фиг.2-3). В свою очередь раздающие коллекторы 8 соединены с насосами 13 (фиг.2-3).

Рыбоход работает следующим образом.

Рабочую жидкость (воду) подают в насадки 8 из раздающих коллекторов 12 (фиг.2). При истечении воды через эти насадки 8 образуются ряды параллельных гидравлических струй, которые, взаимодействуя между собой, способствуют образованию перед рыбопропускными (вплывными) отверстиями 5 зон частично равных давлений (эпюр противодавления) (фиг.2). Благодаря созданию зон частично равных давлений обеспечивается беспрепятственный пропуск производителей рыб через рыбоход из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф. Размещение струеобразующих насадков 8 (фиг.2-3) на задней стороне выступа 9, образованного входной частью рыбопропускного (вплывного) отверстия 10 и основанием 11 граней 6 выходной части рыбопропускного (вплывного) отверстия 5, позволяет защитить продвигающихся по рыбоходу рыб от струеобразующей арматуры и высокоскоростных участков гидравлических струй. А размещение заградительного козырька внутри разделительной стенки рыбохода 3 и выполнение поперечного сечения раздающего коллектора 12 по всей толщине разделительной стенки 3 рыбохода и в форме многоугольника предоставляют возможность более рационально использовать внутреннее пространство разделительных стенок, обеспечивая при этом надежность работы рыбохода и уменьшая габариты разделительных стенок.

Несомненным достоинством технического решения конструкции рыбохода для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф является размещение заградительного козырька внутри разделительной стенки рыбохода. Это позволит уменьшить длину пропускной части разделительной стенки рыбохода в два раза и при этом обеспечить допустимые величины скоростей движения воды в раздающих коллекторах, что в максимальной степени будет способствовать повышению стабильности работы рыбохода.

Рыбоход для привлечения и пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф, выполненный в виде ступенчатого или наклонного лотка или канала с продольным уклоном в сторону нижнего бьефа, содержащего поперечно расположенные вертикальные разделительные стенки, делящие рыбоход на камеры, с размещенными в них вплывными отверстиями прямоугольной, квадратной или круглой формы, по периметру которых расположены струеобразующие насадки и которые оснащены заградительными козырьками таким образом, что насадки находятся внутри сформированной козырьками выходной части вплывного отверстия и расположены параллельно плоскости экранирующей стенки прилегающего заградительного козырька, причем выходные отверстия насадков расположены непосредственно во вплывных отверстиях между плоскостями боковых поверхностей поперечных разделительных стенок или в автономных каналах, кроме того, струеобразующие насадки сообщены с питающими трубопроводами или раздающими коллекторами, выполненными внутри разделительных стенок, отличающийся тем, что заградительный козырек размещен внутри разделительной стенки рыбохода, при этом экранирующими стенками заградительного козырька являются грани выходной части вплывного отверстия, причем струеобразующие насадки установлены на задней стороне выступа, образованного входной частью вплывного отверстия и основанием граней выходной части вплывного отверстия, а поперечное сечение раздающего коллектора занимает всю толщину разделительной стенки рыбохода и имеет форму многоугольника.