прудковый рыбоход

Формула изобретения

1. Прудковый рыбоход, включающий рыбоходный тракт с входным и выходным оголовками, выполненный в виде канала с продольным уклоном и с поперечным сечением призматической формы, соединяющего нижний и верхний бьефы гидроузла, бассейны для отдыха рыб, дискретно расположенные по длине рыбоходного тракта и соединенные с участками канала, блок питания, устроенный со стороны верхнего бьефа, отличающийся тем, что участки канала рыбоходного тракта, расположенные между бассейнами, снабжены продольной перегородкой, разделяющей их на автономные каналы, при этом автономные каналы выполнены с различными продольными уклонами, а отметка верха продольной перегородки выше отметки уровня воды в канале.

2. Прудковый рыбоход по п. 1, отличающийся тем, что продольная перегородка расположена на продольной оси рыбоходного тракта.

3. Прудковый рыбоход по п. 1, отличающийся тем, что участки канала рыбоходного тракта, расположенные между бассейнами, выполнены с несколькими продольными перегородками.

4. Прудковый рыбоход по п. 3, отличающийся тем, что торцевые части продольных перегородок, прилегающих к берегам канала, обращенные в сторону нижнего бьефа, снабжены рыбонаправляющим устройством, размещенным в бассейне.

5. Прудковый рыбоход по п. 4, отличающийся тем, что рыбонаправляющее устройство выполнено в виде криволинейных направляющих стенок, выпуклой стороной обращенных в сторону нижнего бьефа, причем отметка верха криволинейных направляющих стенок выше уровня воды.

6. Прудковый рыбоход по п. 4, отличающийся тем, что рыбонаправляющее устройство выполнено в виде криволинейных донных порогов, выпуклой стороной обращенных в сторону нижнего бьефа.

7. Прудковый рыбоход по любому из пп. 3 - 6, отличающийся тем, что центральный автономный канал, расположенный вдоль продольной оси рыбоходного тракта, выполнен с максимальным продольным уклоном.

8. Прудковый рыбоход по любому из пп. 3 - 6, отличающийся тем, что центральный автономный канал, расположенный вдоль продольной оси рыбоходного тракта, выполнен с минимальным продольным уклоном.

9. Прудковый рыбоход по любому из пп. 1 – 8, отличающийся тем, что автономные каналы выполнены с элементами усиленной шероховатости, установленными на дне каналов.

10. Прудковый рыбоход по п. 9, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости выполнены в виде кубов.

11. Прудковый рыбоход по п. 9, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости выполнены в виде параллелепипедов.

12. Прудковый рыбоход по любому из пп. 9 – 11, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости установлены в плане в шахматном порядке.

13. Прудковый рыбоход по п. 9 или 11, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости установлены в плане под острым углом к набегающему потоку.

Описание изобретения к патенту

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

Известен рыбоход [1], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде лоткового канала с бассейнами для отдыха рыб.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность прохода рыбы в верхний бьеф в связи с отсутствием оптимальных гидравлических условий для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт с входным и выходным оголовками, выполненный в виде канала с продольным уклоном и с поперечным сечением призматической формы, соединяющего нижний и верхний бьефы гидроузла, бассейны для отдыха рыб, дискретно расположенные по длине рыбоходного тракта и соединенные с участками канала, блок питания, устроенный со стороны верхнего бьефа.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходном тракте, обеспечивающих эффективное продвижение рыбы по длине рыбоходного тракта.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Снабжение участков канала, расположенных между бассейнами, продольными перегородками позволяет образовать автономные каналы. Выполнение дна этих каналов с различным продольным уклоном позволяет сформировать рыбоходные тракты с различной скоростной структурой, что дает возможность рыбе выбирать подходящий канал с соответствующей скоростной структурой. Кроме того, на входе в бассейн (прудок) образуется реоградиентная эпюра скоростей, в которой присутствует широкий спектр скоростей для выбора рыб с разной плавательной способностью (фиг.22 и 23).

По п.2 формулы изобретения. Выполнение продольной перегородки на продольной оси рыбоходного тракта позволяет сформировать два равноценных по своим качествам автономных канала (фиг.16).

По п.3 формулы изобретения. Выполнение рыбоходного тракта с несколькими продольными перегородками (например, с двумя перегородками) позволяет расширить спектр создаваемых гидравлических условий (скоростей потока), при наличии которых у рыбы появляется дополнительный стимул для продвижения вдоль рыбоходного тракта (фиг.2, 3, 22 и 23).

По п.4 формулы изобретения. Снабжение продольных перегородок рыбонаправляющими устройствами, со стороны нижнего бьефа, позволяет спровоцировать рыбу, ранее находившуюся в водоворотных зонах в бассейнах, привлечь и направить ее в рыбоходный тракт (фиг.24).

По п.5 формулы изобретения. Выполнение рыбонаправляющего устройства в виде криволинейной стенки с высотой стен выше, чем глубина воды в канале, позволяет в полной степени сформировать привлекающий поток, распространяемый вдоль береговых кромок бассейна (фиг.10).

По п.6 формулы изобретения. Выполнение рыбонаправляющего устройства в виде донных криволинейных порогов, обращенных выпуклой стороной в сторону нижнего бьефа, позволяет повысить эффективность привлечения донных видов рыб, сконцентрированных в бассейне. Кроме того, часть транзитного расхода распространяется выше верхней грани порогов и поступает в бассейн, не изменяя своей траектории (фиг.11).

По п.7 формулы изобретения. Выполнение центрального автономного канала с максимально допустимым продольным уклоном позволяет сформировать реоградиентную эпюру скоростей, характеризующуюся максимальной скоростью по оси потока (фиг.22).

По п.8 формулы изобретения. Выполнение центрального автономного канала с минимальным продольным уклоном позволяет сформировать реоградиентную эпюру скоростей, характеризующуюся минимальной скоростью потока по оси рыбоходного тракта (фиг.23).

По п.9 формулы изобретения. Выполнение автономных каналов с элементами усиленной шероховатости обеспечивает нормальные условия для гашения кинетической энергии потока и позволяет снизить общую проектную длину рыбоходного тракта (фиг.12-15, фиг.17-21).

По п.10 и 11 формулы изобретения. Выполнение усиленной шероховатости в виде кубов или параллелепипедов является вариантами усиленной шероховатости, предназначенными для эффективного процесса гашения кинетической энергии потока. Тем более что в автономных каналах предполагается несколько больший продольный уклон, позволяющий создавать повышенные скорости потока.

По п.12 формулы изобретения. Шахматное расположение элементов усиленной шероховатости в максимальной степени способствует эффективному процессу гашения избыточной кинетической энергии потока (фиг.19 и 20).

По п.13 формулы изобретения. Установка элементов усиленной шероховатости под углом к набегающему потоку позволяет не только формировать реоградиентую эпюру скоростей по ширине автономного рыбоходного канала, но и позволяет осуществлять самопромывку канала от наносов (21).

Автор достаточно детально описал предлагаемую конструкцию прудкового рыбохода и представил конструктивную часть заявки, проиллюстрированную обширным графическим материалом, постарался подробно описать принцип работы устройства для пропуска рыбы, а также раскрыл сущность предлагаемого изобретения, что оставляет экспертизе минимум возможности для запроса дополнительных материалов. Со своей стороны, автор надеется на конструктивный диалог с экспертизой, который будет плодотворным для обеих заинтересованных сторон.

В целом конструктивные признаки независимого и зависимых пунктов изобретения отвечают критерию "существенные отличия" и связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел.

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

фиг.1 - рыбоход, фрагмент плана;

фиг.2 - поперечный разрез А-А, вариант установки двух продольных перегородок;

фиг.3 - то же, центральный автономный канал выполнен с минимальным продольным уклоном;

фиг.4 - поперечный разрез Б-Б, вариант установки одной продольной перегородки, значение продольного уклона в автономных каналах различное;

фиг.5 - поперечный разрез В-В, призматическое поперечное сечение канала рыбоходного тракта;

фиг.6 - рыбоход, фрагмент плана, вариант с использованием рыбонаправляющих устройств;

фиг.7 - поперечный разрез Г-Г на фиг.6, центральный автономный канал выполнен с максимальным продольным уклоном;

фиг.8 - поперечный разрез Д-Д на фиг.6, центральный автономный канал выполнен с минимальным продольным уклоном;

фиг.9 - поперечный разрез Е-Е на фиг.6, призматическое сечение;

фиг.10 - рыбонаправляющая стенка, изометрия;

фиг.11 - рыбонаправляющий донный порог, изометрия;

фиг.12 - поперечный разрез рыбоходного канала с установленными элементами усиленной шероховатости в виде кубов, центральный автономный канал выполнен с максимальным продольным уклоном;

фиг.13 - поперечный разрез рыбоходного канала с установленными элементами усиленной шероховатости в виде кубов, центральный автономный канал выполнен с минимальным продольным уклоном;

фиг.14 - поперечный разрез рыбоходного канала с установленными элементами усиленной шероховатости в виде параллелепипедов, центральный автономный канал выполнен с максимальным продольным уклоном;

фиг.15 - поперечный разрез рыбоходного канала с установленными элементами усиленной шероховатости в виде параллелепипедов, центральный автономный канал выполнен с минимальным продольным уклоном;

фиг.16 - поперечный разрез рыбоходного канала с продольной перегородкой, установленной на продольной оси рыбоходного тракта;

фиг.17 - то же, вариант с установленными элементами усиленной шероховатости в виде кубов;

фиг.18 - то же, вариант с установленными элементами усиленной шероховатости в виде параллелепипедов;

фиг.19 - фрагмент плана рыбохода, вариант шахматной установки элементов усиленной шероховатости в виде кубов;

фиг.20 - фрагмент плана рыбохода, вариант шахматной установки элементов усиленной шероховатости в виде параллелепипедов;

фиг.21 - фрагмент плана рыбохода, вариант установки элементов усиленной шероховатости в виде параллелепипедов под острым углом к набегающему потоку;

фиг.22 - фрагмент плана рыбохода, сопряжение автономных каналов с бассейном, центральный автономный канал выполнен с максимальным продольным уклоном;

фиг.23 - фрагмент плана рыбохода, сопряжение автономных каналов с бассейном, центральный автономный канал выполнен с минимальным продольным уклоном;

фиг.24 - фрагмент плана рыбохода, сопряжение автономных каналов с бассейном, вариант с рыбонаправляющими устройствами.

Рыбоход включает рыбоходный тракт 1 с входным и выходным оголовками, выполненный в виде канала с продольным уклоном и с поперечным сечением призматической формы, соединяющего нижний и верхний бьефы гидроузла, бассейны 2 для отдыха рыб, дискретно расположенные по длине рыбоходного тракта 1 и соединенные с участками канала, блок питания устроенный со стороны верхнего бьефа. Участки канала рыбоходного тракта 1, расположенные между бассейнами 2, снабжены продольными перегородками 3, разделяющими их на автономные каналы 4, при этом автономные каналы 4 выполнены с различными продольными уклонами, а отметка верха продольных перегородок выше отметки уровня воды в канале.

Кроме того, продольная перегородка 3 может быть расположена на продольной оси рыбоходного тракта 1.

Помимо того, участки канала рыбоходного тракта 1, расположенные между бассейнами 2, могут быть выполнены с несколькими продольными перегородками 3.

Кроме того, торцевые части продольных перегородок 3, прилегающих к берегам канала и обращенные в сторону нижнего бьефа, могут быть снабжены рыбонаправляющим устройством 5, размещенным в бассейне 2.

Помимо того, рыбонаправляющее устройство 5 может быть выполнено в виде криволинейных стенок, выпуклой стороной обращенных в сторону нижнего бьефа, причем отметка верха направляющих стенок выше уровня воды.

Кроме того, рыбонаправляющее устройство 5 может быть выполнено в виде криволинейных донных порогов, выпуклой стороной обращенных в сторону нижнего бьефа.

Помимо того, центральный автономный канал 4, расположенный вдоль продольной оси рыбоходного тракта 1, может быть выполнен с максимальным продольным уклоном.

Кроме того, центральный автономный канал 4, расположенный вдоль продольной оси рыбоходного тракта 1, может быть выполнен с минимальным продольным уклоном.

Помимо того, автономные каналы 4 могут быть выполнены с элементами усиленной шероховатости 6, установленными на дне каналов.

Кроме того, усиленная шероховатость 6 может быть выполнена в виде кубов.

Помимо того, усиленная шероховатость 6 может быть выполнена в виде параллелепипедов.

Кроме того, усиленная шероховатость 6 может быть установлена в плане в шахматном порядке.

Помимо того, усиленная шероховатость 6 может быть установлена в плане под острым углом к набегающему потоку.

Рыбоход работает следующим образом.

Для нормального функционирования рыбохода служба эксплуатации подает расчетный расход воды от блока питания из верхнего бьефа в рыбоходный тракт 1. По длине рыбоходного тракта 1 создаются нормальные гидравлические условия для прохода рыбы в верхний бьеф, а также для ее отдыха в бассейнах 2, устроенных между участками канала. Для повышения эффективности продвижения рыбы благодаря устройству продольных перегородок 3 и образованию автономных каналов 4 формируются локальные рыбоходные тракты с различной скоростной структурой, созданию которой способствует наличие различных продольных уклонов в автономных каналах 4 (фиг.2, 3 и 4). Для улучшения условий эксплуатации дно рыбоходного тракта может быть выполнено с элементами усиленной шероховатости 6 (фиг.12-15 и 17-21), что позволяет эффективно гасить кинетическую энергию потока, а также формировать реоградиентную эпюру скоростей по ширине каналов 4. Формирование автономных каналов 4 с различными продольными уклонами позволяет в створе сопряжения каналов 4 и бассейнов 2 также формировать реоградиентную эпюру скоростей, позволяющую рыбам с различной плавательной способностью выбирать наиболее приемлемые скоростные участки для своего дальнейшего продвижения в верхний бьеф гидроузла (фиг.22 и 23).

Компоновка рыбохода предполагает устройство рыбонаправляющих устройств 5 в виде криволинейных стенок и криволинейных донных порогов, которые устраиваются в нижней части продольных перегородок 3, прилегающих к берегам канала 1 (фиг.6, 10 и 11). Рыбонаправляющие устройства 5 позволяют ликвидировать застойные водоворотные зоны в бассейнах 2 и привлечь из этих областей дополнительное количество рыбы (фиг.24).

Предлагаемый прудковый рыбоход сочетает в себе наилучшие качества конструкций прудковых рыбоходов и рыбоходно-нерестовых каналов, что позволяет совместить процесс прохода рыбы в верхний бьеф и ее нерест непосредственно внутри рыбохода.

Источники информации

1. А.С. СССР №402605 (СССР), МПК Е 02 В 8/08. Рыбоход. Автор: Гудков Д.Н. Опубл. БИ №42, 1974.

2. Малеванчик Б.С. и Никоноров И.В. Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, стр.10. рис.1(б).