способ привлечения рыбы и оголовок рыбопропускного сооружения

Формула изобретения

1. Способ привлечения рыбы ко входу в рыбопропускное сооружение, состоящий в формировании на его входе привлекающего рыбу "шлейфа" посредством открытия блока питания на заданную величину, подаче основного привлекающего расхода по всей глубине потока рыбоходного тракта, последующей подаче дополнительного привлекающего расхода, поступающего из коллекторов на поверхность воды и в поверхностные горизонты потока, и предварительной концентрации рыбы перед входом в рыбоходный тракт, отличающийся тем, что дополнительное привлечение рыбы осуществляют со стороны водосбросного фронта гидроузла, устанавливая коллекторы посредством их поворота относительно вертикальной оси, под углом 90° к продольной оси рыбопропускного сооружения, затем в конце операции привлечения посредством привода поворачивают коллекторы в направлении ко входу в рыбоходный тракт, при этом одновременно уменьшают длину коллекторов, сокращая ширину привлекающего рыбу «шлейфа», и переводят рыбу, привлеченную дополнительным привлекающим расходом, в зону влияния основного привлекающего расхода, затем по окончании процесса привлечения прекращают подачу дополнительного привлекающего расхода, при этом всю рыбу концентрируют перед входом в рыбоходный тракт рыбопропускного сооружения в зоне влияния основного привлекающего расхода.

2. Оголовок рыбопропускного сооружения, включающий блок питания, соединенный с верхним бьефом затвором, установленным в каждой обводной галерее, рыбопривлекающее устройство в виде направляющих, установленных перед входной частью рыбоходного тракта и выполненных в виде горизонтально расположенных коллекторов, имеющих незатопленные водовыпускные отверстия, центральные оси которых ориентированы под разными углами к поверхности воды, при этом коллекторы соединены с концевыми частями обводных галерей, отличающийся тем, что коллекторы установлены с возможностью вращения посредством привода относительно входной части рыбоходного тракта и выполнены в виде труб, при этом трубы выполнены телескопическими и разделены на секции, причем конец каждой секции соединен с дополнительным приводом, а входная часть коллекторов выполнена в виде шарнирно-опорного соединения, соосного с концевыми частями обводных галерей, при этом конец каждой секции жестко соединен с кареткой, установленной катками на направляющих, причем направляющие и шарнирно-опорные соединения являются основанием несущих ферм, соединенных с приводом.

3. Оголовок по п.2, отличающийся тем, что с противоположной стороны от водовыпускных отверстий коллекторов на несущих фермах по всей их длине установлены источники света, направленные к поверхности воды.

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 способ привлечения рыб ко входу в рыбопропускное сооружение [1], состоящий в подаче привлекающего потока в нижний бьеф, последующего изменения границ привлекающего рыбу «шлейфа» посредством поворота жалюзийных пластин на заданный угол относительно продольной оси рыбопропускного сооружения.

Недостатком данного способа является невозможность одновременного привлечения рыб со стороны правого и левого водосбросов гидроузла.«»

Наиболее близким по технологической схеме является способ привлечения рыбы ко входу рыбопропускное сооружение [2], состоящий в формировании на его входе привлекающего рыбу «шлейфа» посредством открытия блока питания на заданную величину, подаче основного привлекающего расхода по всей глубине потока рыбоходного тракта, последующей подаче дополнительного привлекающего расхода поступающего из коллекторов на поверхность воды (поверхностные горизонты потока) и предварительной концентрации рыбы перед входом в рыбоходный тракт.

Недостатком данного способа является низкая эффективность использования дополнительного привлекающего рыбу потока.

Известен оголовок рыбопропускного сооружения [1], включающий потокоформирующее устройство в виде жалюзийной системы, выполненной на входной части лотка-рыбонакопителя и соединенной с приводом перемещения струеформирующих пластин.

Недостатком данного оголовка является сложность системы управления плановым местоположением жалюзийных пластин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату решением является оголовок рыбопропускного сооружения [2], включающий блок питания, соединенный с верхним бьефом затвором, установленным в обводной галерее, рыбопривлекающее устройство в виде направляющих, установленных перед входной частью рыбоходного тракта и выполненных в виде горизонтально расположенных коллекторов, имеющих незатопленные водовыпускные отверстия, центральные оси которых ориентированы под разным углом к поверхности воды, при этом коллекторы соединены с концевыми частями обводных галерей.

Недостатком данного оголовка является низкая эффективность работы вследствие недостаточной эффективности привлечения рыб ко входной части рыбоходного тракта, мигрирующих по всей ширине водотока и в особенности напротив водосбросной части гидроузла.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в зоне влияния входного оголовка для привлечения рыбы с большей ширины водотока.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Выполнение коллекторов с возможностью вращения относительно входной части рыбоходного тракта позволяет увеличить зону эффективного привлечения рыб со стороны водосбросной части плотины, ранее не попадавших в привлекающий «шлейф» скоростей, формируемый потоком, выходящим из входной части рыбоходного тракта. Подача дополнительного расхода воды на зеркало водоема создает повышенные скорости потока в поверхностном горизонте водотока, а также дополнительный акустический эффект, способствующий сбору рыбы непосредственно перед и в створе подачи дополнительного привлекающего расхода, не давая тем самым рыбе возможность попасть к водосбросной плотине, где также наблюдается аналогичная ситуация (шум падающей воды, повышенная аэрация потока).

Сущность предлагаемого способа привлечения состоит в следующем. Операция привлечения рыб со стороны водосброса. В начале операции привлечения рыбы коллекторы устанавливают под углом 90° к боковым стенкам рыбоходного тракта (лотка-рыбонакопителя) и, соответственно, перпендикулярно продольной оси рыбопропускного сооружения и подают рабочий расход воды, который через выпускные отверстия в виде гидравлических струй попадает на поверхность воды. В результате в поверхностном горизонте водотока, поступающего со стороны водосброса, создается привлекающий рыбу «шлейф».

Операция «подтягивания» рыб и перевод их в основной привлекающий поток. В то время когда основной привлекающий поток подается из рыбоходного тракта, перед окончанием операции привлечения, начинается операция «подтягивания» и перевода рыбы из зоны водосброса в зону основного привлекающего потока. Для этого посредством привода поворачивают фермы с направляющими в направлении продольной оси. Практически одновременно с этим процессом, посредством дополнительного привода, начинают уменьшать общую длину телескопических труб (секции трубы постепенно втягиваются внутрь телескопического устройства), тем самым ширина воздействия дополнительного привлекающего шлейфа уменьшается и внешние границы дополнительного привлекающего «шлейфа» начинают приближаться к границам основного привлекающего потока. Одновременно с изменением границ изменяется местоположение рыбы, находящейся в зоне влияния дополнительного привлекающего потока. При окончании операции «подтягивания» длина телескопических труб минимальная (фиг.7), а их местоположение - ось труб расположена под минимальным углом к продольной оси рыбопропускного сооружения. Таким образом, рыба, привлеченная со стороны водосброса, оказывается в зоне влияния основного привлекающего потока, непосредственно перед входом в рыбоходный тракт. После этого подачу дополнительного привлекающего расхода в телескопические трубы прекращают и начинается операция по переводу рыбы в верхний бьеф.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение коллекторов с возможностью вращения позволяет, поворачивая их, устанавливать под углом 90° к продольной оси рыбопропускного сооружения. Выполнение коллекторов телескопическими позволяет изменять их длину, за счет чего привлеченная шумом падающей воды рыба, плавно перемещается вслед за местоположением коллекторов. Установка каждой секции труб коллекторов (их концевых частей) на катках позволяет посредством дополнительного привода сокращать или увеличивать общую длину коллекторов. Выполнение направляющих в виде основания несущих ферм позволяет обеспечить надежность конструкции коллекторов. Соединение ферм с приводом дает возможность поворачивать коллекторы на заданный угол и устанавливать в заданное положение.

По п.1 формулы изобретения. Установка с противоположной стороны от водопропускных отверстий коллекторов, на несущих фермах, по всей их длине, источников света, позволяет в ночное (темное время суток) время использовать свет для повышения привлечения рыбы ко входу в рыбопропускное сооружение. Этому способствует ориентация источников света к поверхности воды.

В целом технологические операции заявляемого способа привлечения и конструктивные признаки оголовка, нашедшие свое отражение как в независимых пунктах изобретения, так и в зависимом пункте формулы изобретения, отвечают критерию "существенные отличия" и связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел, что позволяет констатировать наличие факта нового технического решения, не имеющего аналогов в мировой практике проектирования рыбопропускных сооружений.

Решение поставленной задачи достигается путем использования нового способа привлечения рыбы и создания новой конструкции оголовка рыбопропускного сооружения. Графический материал, отражающий сущность заявляемого, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - рыбопропускной шлюз, входная часть которого снабжена рыбопривлекающим устройством, план;

фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

фиг.3 - продольный разрез по рыбопривлекающему устройству;

фиг.4 - поперечный разрез коллектора, подача привлекающего расхода на зеркало воды;

фиг.5 - поперечный разрез коллектора, работа рыбопривлекающего устройства в комплексе с источниками света;

фиг.6 - входной оголовок, фрагмент плана, исходное и конечное положение коллекторов;

фиг.7 - входной оголовок, фрагмент плана, динамика изменения общей длины коллекторов;

фиг.8 - то же, вариант работы коллекторов.

Оголовок рыбопропускного сооружения, включает блок питания, соединенный с верхним бьефом затвором, установленным в каждой обводной галерее 1, рыбопривлекающее устройство 2 в виде направляющих, установленных перед входной частью 3 рыбоходного тракта 4 и выполненных в виде горизонтально расположенных коллекторов 5, имеющих незатопленные водовыпускные отверстия 6, центральные оси которых ориентированы под разным углом к поверхности воды, при этом коллекторы 5 соединены с концевыми частями 7 обводных галерей 1. Коллекторы 5 установлены с возможностью вращения, посредством привода (не показан), относительно входной части 3 рыбоходного тракта 4 и выполнены в виде труб 8, при этом трубы 8 выполнены телескопическими и разделены на секции, причем конец каждой секции соединен с дополнительным приводом 9, а входная часть коллекторов 5 выполнена в виде шарнирно-опорного соединения 10 соосного с концевыми частями 7 обводных галерей 1, при этом конец каждой секции жестко соединен с кареткой 11, установленной катками 12 на направляющих 13, причем направляющие 13 и шарнирно-опорные соединения 10 являются основанием несущих ферм 14, соединенных с приводом (не показан).

Кроме того, с противоположной стороны от водовыпускных отверстий 6 коллекторов 5 на несущих фермах 14, по всей их длине, могут быть установлены источники света 15, направленные к поверхности воды.

Оголовок рыбопропускного сооружения работает следующим образом. В зависимости от ихтиологической обстановки в нижнем бьефе гидроузла служба эксплуатации рыбопропускного сооружения открывает клинкеты верхового затвора блока питания на расчетную величину, обеспечивающую заданную скорость потока в рыбоходном тракте 4, а также эффективные условия для формирования привлекающего рыбу «шлейфа» скоростей на фоне зоны поисков нижнего бьефа. В начале операции привлечения рыбы коллекторы 5 посредством привода (не показан) поворачивают и выставляют под углом 90° к боковым стенкам рыбоходного тракта 4. Далее, для повышения эффективности привлечения мигрирующих рыб к входной части 3 рыбоходного тракта 4, в коллекторы 4, выполняющих функцию рыбопривлекающего устройства 2, посредством обводных галерей 1, из верхнего бьефа подается дополнительный расход воды, который через концевую часть 7 обводных галерей 1 и шарнирно-опорное соединение 10, поступает в телескопические трубы 8 и далее в водовыпускные отверстия 6. Гидравлические струи, истекающие из отверстий 6, попадая на поверхность воды создают эффект дождя, при этом, кроме акустического поля, они формируют в поверхностном горизонте водоема слой, насыщенный кислородом, тем самым имитируют условия, аналогичные условиям, имеющим место у водосброса 16 гидроузла (фиг.3). Установка коллекторов 5 под углом 90° к продольной оси рыбоходного тракта 4 позволяет значительно расширить зону влияния создаваемого привлекающего рыбу «шлейфа» скоростей, который формируется на фоне гидравлической структуры потока, сбрасываемого через пролеты водосбросной плотины 16. По окончании процесса привлечения рыб служба эксплуатации посредством привода (не показан), соединенного с фермами 14, медленно поворачивает коллекторы 5 в сторону продольной оси рыбоходного тракта 4 до положения, пока зона влияния дополнительного привлекающего расхода не окажется в зоне основного привлекающего потока (фиг.7). Одновременно с поворотом ферм 14, посредством дополнительного привода 9, телескопические трубы 8 плавно уменьшают свою общую длину, что позволяет осуществить операцию «подтягивания» рыб, привлеченных со стороны водосброса 16, в зону влияния основного привлекающего потока, характеризующегося внешними границами 17. Данная технологическая операция необходима для подвода всех привлеченных рыб со стороны водосброса непосредственно в зону влияния привлекающего «шлейфа», таким образом вся рыба, привлеченная в зону писков, собирается (подводится) ко входу, где происходит ее максимальная концентрация. Как только коллекторы 5 займут крайнее положение (около продольной оси рыбопропускного сооружения), подача расхода в коллекторы 5 прекращается, с тем чтобы собранная перед входом в тракт 4 рыба успела сориентироваться на поток, выходящий из рыбоходного тракта 4 (лотка-рыбонакопителя). Через некоторое время 10-20 минут, пока рыба не войдет в рыбоходный тракт 4, служба эксплуатации прикрывает клинкеты затвора рыбоходного тракта 4 на величину, обеспечивающую создание скоростей течения 0,2-0,3 м/с в рыбоходном тракте 4. Затем, посредством сетного полотна побудительного устройства (не показано), накопленная в тракте 4 рыба перемещается в рабочую камеру, образованную верховым и низовым затворами, и по известной технологии (технологическая схема работы рыбопропускного шлюза) переводится в верховой лоток и далее в верхний бьеф. В начале нового цикла привлечения рыбы коллекторы 5 вновь устанавливают, поворачивая их, в исходное положение (под углом 90 ° к продольной оси сооружения). Секции телескопических труб 8 разворачиваются на максимальную длину, осуществляется подача в них дополнительного привлекающего расхода и цикл работы сооружения повторяется.

В сумеречное время и в ночные часы для обеспечения эффективности привлечения рыбы в сооружение, включаются источники света 15, установленные по всей длине коллекторов 5, при этом реализуется известный способ привлечения рыбы на формируемое световое поле.

Предлагаемый способ привлечения рыбы ко входу в рыбопропускное сооружение позволяет осуществлять дополнительное привлечение рыбы со стороны водосбросного фронта гидроузла подачей дополнительного расхода воды в поверхностные горизонты потока из выпускных отверстий коллекторов 5, установленных на несущих фермах 14.

Предлагаемое изобретение позволяет существенно повысить эффективность привлечения рыб, обитающих и перемещающихся в поверхностных горизонтах водотока. Кроме того, предлагаемый оголовок позволяет собирать и концентрировать рыбу, привлеченную со стороны водосбросного фронта. При максимальной ширине рыбоходного тракта (лотка-рыбонакопителя) в 10 метров, учитывая среднюю длину коллекторов - 20 метров, зона привлечения рыбы, в поверхностных горизонтах, увеличивается от 10 до 50 метров.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1703781, Е 02 В 8/08, оп. БИ №1, 1992.

2. Авторское свидетельство СССР №1599468, Е 02 В 8/08, оп. БИ №38, 1990.