рыбонаправляющее устройство

Формула изобретения

1. Рыбонаправляющее устройство, включающее рыбонаправляющие прорези с призматическим поперечным сечением, выполненные в дне подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, расположенные под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения, при этом торцевые части прорезей, примыкающие к входу в лоток-рыбонакопитель, сообщены с ним посредством каналов, дно которых выполнено наклонным в сторону нижнего бьефа, и средство для подачи дополнительного расхода воды во внутреннее пространство прорезей, снабженное донными галереями и струеформирующими насадками, причем насадки сообщаются с галереями, которые соединены затворами с верхним бьефом гидроузла, при этом насадки расположены в донной части прорезей и ориентированы в сторону нижнего бьефа, отличающееся тем, что оно снабжено рыбоподводящими каналами и донными порогами, при этом торцевые части прорезей, обращенные в сторону нижнего бьефа, соединены с рыбоподводящими каналами, расположенными вдоль каждой береговой кромки подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, параллельно ей, а донные пороги выполнены параллельно рыбонаправляющим прорезям и установлены перед ними, причем верхняя торцевая часть донных порогов примыкает к входной части лотка-рыбонакопителя, а нижняя торцевая часть донных порогов примыкает к береговой кромке подводящего канала нижнего бьефа гидроузла.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота донных порогов выполнена постоянной вдоль их длины.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что донные пороги выполнены с неравномерной высотой.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что высота донных порогов увеличивается в направлении к входной части лотка-рыбонакопителя.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что высота донных порогов увеличивается в направлении от входной части лотка-рыбонакопителя к береговой кромке подводящего канала нижнего бьефа гидроузла.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что ширина рыбоподводящих каналов увеличивается в направлении нижнего бьефа гидроузла.

7. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными струеформирующими насадками, расположенными в донной части рыбоподводящих каналов и ориентированными в сторону нижнего бьефа.

8. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что поперечное сечение прорезей и рыбоподводящих каналов выполнено овоидальной формы.

9. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что поперечное сечение прорезей и рыбоподводящих каналов выполнено прямоугольной формы.

10. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что поперечное сечение прорезей и рыбоподводящих каналов выполнено треугольной формы.

11. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что поперечное сечение прорезей и рыбоподводящих каналов выполнено трапецеидальной формы.

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.

Известно рыбонаправляющее устройство [1], включающее тактильные рыбонаправляющие дорожки, выполненные в плане в форме лучей, расходящихся от входа в лоток-рыбонакопитель, в сторону нижнего бьефа под разными углами, и элементы шероховатости, формирующие внешнюю рабочую поверхность тактильных дорожек.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность воздействия на донных рыб, а также высокая вероятность занесения дорожек влекомыми наносами.

Известно рыбонаправляющее устройство [2], включающее рыбонаправляющие прорези с призматическим поперечным сечением, выполненные в дне подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, расположенные под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения, при этом прорези, по своей длине, выполнены с разной шириной, причем наименьшей шириной они примыкают ко входу в лоток-рыбонакопитель.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность продвижения рыбы вдоль прорезей, а также высокая вероятность занесения прорезей наносами.

Известно рыбонаправляющее устройство [3], включающее рыбонаправляющие прорези с призматическим поперечным сечением, выполненные в дне подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, расположенные под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения, донные пороги, расположенные выше прорезей, параллельно им.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность продвижения рыбы вдоль прорезей, а также высокая вероятность занесения прорезей наносами.

Известно рыбонаправляющее устройство [4], включающее донный рыбонаправляющий уступ, грань которого формирует рыбоподводящий канал, начальный участок которого примыкает к береговой кромке подводящего канала нижнего бьефа, а концевой участок примыкает к входной части лотка-рыбонакопителя.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность продвижения рыбы вдоль прорезей.

Известно рыбонаправляющее устройство [5], включающее донный рыбонаправляющий уступ, грань которого формирует рыбоподводящий канал, начальный участок которого примыкает к береговой кромке подводящего канала нижнего бьефа, а концевой участок примыкает к входной части лотка-рыбонакопителя, рыбонаправляющие прорези, выполненные в теле наклонного пандуса сопрягающего дно лотка-рыбонакопителя, и дно подводящего канала нижнего бьефа, средство для подачи дополнительного расхода во внутреннее пространство прорезей, выполненное в виде донных галерей, соединенных затворами с верхним бьефом, и выпускных отверстий, выполненных в боковых стенках прорезей.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность работы прорезей за счет их локального воздействия в зоне входного участка лотка-рыбонакопителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбонаправляющее устройство [6], включающее рыбонаправляющие прорези с призматическим поперечным сечением, выполненные в дне подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, расположенные под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения, при этом торцевые части прорезей, примыкающие к входу в лоток-рыбонакопитель, сообщены с ним посредством каналов, дно которых выполнено наклонным в сторону нижнего бьефа, и средство для подачи дополнительного расхода воды во внутреннее пространство прорезей, снабженное донными галереями и струеформирующими насадками, причем насадки сообщаются с галереями, которые соединены затвором с верхним бьефом гидроузла, при этом насадки расположены в донной части прорезей и ориентированы в сторону нижнего бьефа.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность работы.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в зоне расположения рыбонаправляющего устройства, обеспечивающих эффективное продвижение рыбы ко входу в рыбопропускное сооружение.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Снабжение рыбонаправляющего устройства рыбоподводящими каналами и донными порогами позволяет увеличить диапазон влияния рыбонаправляющих прорезей и повысить эффективность привлечения донных видов рыб в лоток-рыбонакопитель. Соединение торцевых частей прорезей, обращенных в сторону нижнего бьефа, с внутренним пространством рыбоподводящих каналов создает благоприятные условия для беспрепятственного прохода рыбы из рыбоподводящих каналов в прорези и далее в лоток-рыбонакопитель рыбопропускного сооружения.

Выполнение рыбоподводящих каналов, расположенных вдоль береговой кромки подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, параллельно ей, позволяет в максимальной степени повысить эффективность привлечения донных видов рыб, трассы миграции которых в основном пролегают вдоль берегов реки (подводящего канала нижнего бьефа). Кроме того, при низких отметках уровня воды нижнего бьефа, в условиях повышенных скоростей потока в подводящем канале, донные рыбы оказываются в наиболее благоприятных условиях, так как они имеют возможность беспрепятственного и гарантированного прохода к створу размещения входной части лотка-рыбонакопителя, продвигаясь по рыбоподводящим каналам и прорезям.

Выполнение донных порогов параллельно рыбонаправляющим прорезям и установленных перед ними (со стороны водосбросной части гидроузла), причем верхняя торцевая часть донных порогов примыкает к входной части лотка-рыбонакопителя, а нижняя торцевая часть донных порогов примыкает к береговой кромке подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, позволяет усилить эффект продвижения донных рыб к входной части лотка-рыбонакопителя. Донные пороги являются тактильным ориентиром для продвижения донных видов рыб, кроме того, они формируют продольно-винтовое течение вдоль всей их длинны, которое способствует выделению привлекающего рыбу потока в придонных горизонтах. Выполнение донных порогов с перекрытием придонных горизонтов от лотка-рыбонакопителя до береговой кромки подводящего канала, позволяет создать надежное рыбонаправляющее средство и, кроме того, при малых уровнях воды в нижнем бьефе донные пороги выполняют функцию барьерной плотины, скорости потока на водосливе которой будут непреодолимы для мигрирующих рыб.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение донных порогов, высота которых постоянная вдоль их длины, позволяет обеспечить равновероятные условия для продвижения рыбы и для протекания потока как над порогом, так и вдоль него.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение донных порогов с неравномерной высотой позволяет изменять интенсивность вдольпорогового течения в заданном направлении.

По п.4 формулы изобретения. Выполнение высоты донных порогов, увеличивающейся в направлении входной части лотка-рыбонакопителя, позволяет сформировать благоприятные условия для прохода рыбы вдоль порогов, постепенно уменьшая интенсивность вдольпорогового течения и выводя рыбу на градиент привлекающей скорости потока, подаваемого из лотка-рыбонакопителя. При этом максимальная интенсивность вдольпорогового течения будет наблюдаться на участке, где высота донных порогов минимальная.

По п.5 формулы изобретения. Выполнение высоты донных порогов, увеличивающейся в направлении от входной части лотка-рыбонакопителя к береговой кромке подводящего канала нижнего бьефа гидроузла, позволяет сформировать граничные условия распределения потока, которые на фоне гидравлики нижнего бьефа повышают эффективность рыбонаправляющего эффекта. При этом интенсивность вдольпорогового течения возрастает в направлении входной части лотка-рыбонакопителя.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение ширины рыбоподводящих каналов, увеличивающейся в направлении нижнего бьефа гидроузла, позволяет не только расширить диапазон их влияния на поток нижнего бьефа, но и повысить эффективность захода мигрирующих рыб в их внутреннее пространство.

По п.7 формулы изобретения. Снабжение рыбонаправляющего устройства дополнительными струеформирующими насадками, расположенными в донной части рыбоподводящих каналов и ориентированных в сторону нижнего бьефа, позволяет повысить интенсивность привлечения донных видов рыб, а также обеспечить промывку рыбоподводящих каналов от наносов.

По пп.8-11 формулы изобретения. Выполнение поперечного сечения прорезей и рыбоподводящих каналов овоидальной, прямоугольной, треугольной или трапецеидальной формы, является различными вариантами формирования поперечного сечения этих трактов.

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

фиг.1 - рыбонаправляющее устройство, план входной части рыбопропускного сооружения;

фиг.2 - поперечный разрез подводящего канала нижнего бьефа, вид на донные пороги;

фиг.3 - то же, вариант донных порогов с высотой, уменьшающейся в сторону нижнего бьефа;

фиг.4 - то же, вариант донных порогов с высотой, уменьшающейся к входной части лотка-рыбонакопителя;

фиг.5 - рыбонаправляющее устройство, изометрия;

фиг.6 - вариант соединения нижней торцевой части донного порога с откосом подводящего канала, изометрия;

фиг.7 - рыбонаправляющее устройство, изометрия, вариант с расширяющимся в сторону нижнего бьефа рыбоподводящим каналом;

фиг.8 - рыбонаправляющее устройство, изометрия, вариант с донным порогом, высота которого уменьшается в сторону нижнего бьефа;

фиг.9 - то же, вариант с донным порогом, высота которого уменьшается к входной части лотка-рыбонакопителя;

фиг.10 - поперечный разрез прорези;

фиг.11 - то же, прорезь выполнена с треугольным поперечным сечением;

фиг.12 - то же, прорезь выполнена с трапецеидальным поперечным сечением;

фиг.13 - то же, прорезь выполнена с овоидальным поперечным сечением;

фиг.14 - рыбонаправляющее устройство, план, показаны струеформирующие насадки;

фиг.15 - разрез А-А на фиг.14;

фиг.16 - рыбонаправляющее устройство, изометрия, вариант прорезей и рыбоподводящих каналов, выполненных в поперечном сечении трапецеидальной формы;

фиг.17 - то же, вариант с донным порогом, высота которого уменьшается в сторону нижнего бьефа.

Рыбонаправляющее устройство включает рыбонаправляющие прорези 1 с призматическим поперечным сечением, выполненные в дне подводящего канала 2 нижнего бьефа гидроузла, расположенные под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения, при этом торцевые части прорезей 1, примыкающие к входу в лоток-рыбонакопитель 3, сообщены с ним посредством каналов, дно которых выполнено наклонным в сторону нижнего бьефа, и средство для подачи дополнительного расхода воды во внутреннее пространство прорезей 1, снабженное донными галереями 4 и струеформирующими насадками 5, причем насадки 5 сообщаются с галереями 4, которые соединены затворами (не показаны) с верхним бьефом гидроузла, при этом насадки 5 расположены в донной части прорезей 1 и ориентированы в сторону нижнего бьефа.

Устройство снабжено рыбоподводящими каналами 6 и донными порогами 7, при этом торцевые части прорезей 1, обращенные в сторону нижнего бьефа, соединены с рыбоподводящими каналами 6, расположенными вдоль береговой кромки подводящего канала 2 нижнего бьефа гидроузла, параллельно ей, а донные пороги 7 выполнены параллельно рыбонаправляющим прорезям 1 и установлены перед ними, причем верхняя торцевая часть донных порогов 7 примыкает к входной части лотка-рыбонакопителя 3, а нижняя торцевая часть донных порогов 7 примыкает к береговой кромке подводящего канала 2 нижнего бьефа гидроузла.

Кроме того, высота донных порогов 7 может быть выполнена постоянной вдоль их длины.

Помимо того, донные пороги 7 могут быть выполнены с неравномерной высотой.

Кроме того, высота донных порогов 7 может увеличиваться в направлении входной части лотка-рыбонакопителя 3.

Помимо того, высота донных порогов 7 может уменьшаться в направлении от входной части лотка-рыбонакопителя 3 к береговой кромке подводящего канала 2 нижнего бьефа гидроузла.

Кроме того, ширина рыбоподводящих каналов 6 может увеличиваться в направлении нижнего бьефа гидроузла.

Помимо того, оно может быть снабжено дополнительными струеформирующими насадками 8 расположенных в донной части рыбоподводящих каналов 6 и ориентированных в сторону нижнего бьефа.

Кроме того, поперечное сечение прорезей 1 и рыбоподводящих каналов 6 может быть выполнено овоидальной формы.

Помимо того, поперечное сечение прорезей 1 и рыбоподводящих каналов 6 может быть выполнено прямоугольной формы.

Кроме того, поперечное сечение прорезей 1 и рыбоподводящих каналов 6 может быть выполнено треугольной формы.

Помимо того, поперечное сечение прорезей 1 и рыбоподводящих каналов 6 может быть выполнено трапецеидальной формы.

Рыбонаправляющее устройство работает следующим образом.

В процессе привлечения рыбы из зоны поисков нижнего бьефа донные виды рыб имеют возможность продвижения вдоль рыбоподводящих каналов 6 расположенных вдоль береговой кромки подводящего канала 2, по которым мигранты имеют возможность переместиться в рыбонаправляющие прорези 1 и далее ко входу в лоток-рыбонакопитель 3. Из прорезей 1 рыба попадает непосредственно в рыбопропускное сооружение, благодаря наличию каналов, соединяющих торцевые части прорезей 1 с внутренним пространством лотка-рыбонакопителя (фиг.1). Расположение прорезей 1, перекрывающих пространство от береговой кромки до лотка-рыбонакопителя 3 (фиг.1), позволяет расширить зону влияния рыбонаправляющего устройства и, соответственно, повысить эффективность привлечения рыбы со всей ширины подводящего канала 2.

Кроме того, при низких отметках уровня воды нижнего бьефа, в условиях повышенных скоростей потока в подводящем канале 2, донные рыбы оказываются в наиболее благоприятных условиях, так как они имеют возможность беспрепятственного и гарантированного прохода к створу размещения входной части лотка-рыбонакопителя 3, продвигаясь по рыбоподводящим каналам 6 и рыбонаправляющим прорезям 1.

Выполнение донных порогов 7 параллельно рыбонаправляющим прорезям 1 и установленных перед ними (со стороны водосбросной части гидроузла), причем верхняя торцевая часть донных порогов 7 примыкает к входной части лотка-рыбонакопителя 3, а нижняя торцевая часть донных порогов 7 примыкает к береговой кромке подводящего канала 2 нижнего бьефа гидроузла, позволяет усилить эффект продвижения донных рыб к входной части лотка-рыбонакопителя. Донные пороги 7 являются тактильным ориентиром для продвижения донных видов рыб, кроме того, они формируют продольно-винтовое течение вдоль всей их длины, которое способствует выделению привлекающего рыбу потока в придонных горизонтах. Выполнение донных порогов 7 с перекрытием придонных горизонтов от лотка-рыбонакопителя 3 до береговой кромки подводящего канала 2, позволяет создать надежное рыбонаправляющее средство и, кроме того, при малых уровнях воды в нижнем бьефе донные пороги 7 выполняют функцию барьерной плотины, скорости потока на водосливе которой будут непреодолимы для мигрирующих рыб.

Работа рыбонаправляющего устройства возможна при постоянной подаче дополнительного расхода воды в струеформирующие насадки 5, при этом внутри рыбонаправляющих прорезей 1 формируется привлекающее рыбу течение с заданным скоростным режимом. Кроме того, гидравлические струи из струеформирующих насадков 5 способствуют промывке рыбонаправляющих прорезей 1 от влекомых наносов. Возможен вариант периодической работы струеформирующих насадков 5, при этом регулирование (включение/выключение) подачи дополнительного расхода воды производится затворами (не показаны) донных галерей 4.

Возможен вариант выполнения донных порогов 7 высота которых постоянная вдоль их длины (фиг.2), что позволяет обеспечить равновероятные условия для продвижения рыбы и для протекания потока как над донными порогами 7, так и вдоль них.

Возможен вариант выполнения донных порогов 7 с неравномерной высотой (фиг.3 и 4), что позволяет изменять интенсивность вдольпорогового течения в заданном направлении.

Возможен вариант выполнения высоты донных порогов 7, увеличивающейся в направлении входной части лотка-рыбонакопителя 3 (фиг.3), что позволяет сформировать благоприятные условия для прохода рыбы вдоль донных порогов 7, постепенно уменьшая интенсивность вдольпорогового течения и выводя рыбу на градиент привлекающей скорости потока, подаваемого из лотка-рыбонакопителя 3. При этом максимальная интенсивность вдольпорогового течения будет наблюдаться на участке, где высота донных порогов 7 минимальная.

Возможен вариант выполнения высоты донных порогов 7, увеличивающейся в направлении от входной части лотка-рыбонакопителя 3 к береговой кромке подводящего канала 2 нижнего бьефа гидроузла (фиг.4), что позволяет сформировать граничные условия распределения потока, которые на фоне гидравлики нижнего бьефа повышают эффективность рыбонаправляющего эффекта. При этом интенсивность вдольпорогового течения возрастает в направлении входной части лотка-рыбонакопителя 3.

Возможен вариант выполнения ширины рыбоподводящих каналов 6, увеличивающейся в направлении нижнего бьефа гидроузла (фиг.7), что позволяет не только расширить диапазон их влияния на поток нижнего бьефа, но и повысить эффективность захода мигрирующих рыб в их внутреннее пространство.

Возможен вариант, когда рыбонаправляющее устройство снабжено дополнительными струеформирующими насадками 8 (фиг.14), расположенными в донной части рыбоподводящих каналов 6 и ориентированными в сторону нижнего бьефа. Подача дополнительного расхода воды из верхнего бьефа через донные галереи 4 позволяет повысить интенсивность привлечения донных видов рыб, а также обеспечить промывку рыбоподводящих каналов 6 от наносов.

Выполнение поперечного сечения рыбонаправляющих прорезей 1 и рыбоподводящих каналов 6 овоидальной (фиг.13), прямоугольной (фиг.10), треугольной (фиг.11) или трапецеидальной формы (фиг.12) является различными вариантами формирования поперечного сечения этих трактов.

Предлагаемое рыбонаправляющее устройство позволяет управлять режимами привлечения донных рыб и может быть использовано в составе входных оголовков рыбоходов, рыбоходно-нерестовых каналов, рыбоподъемников и рыбопропускных шлюзов.

Источники информации

1. Малеванчик Б.С. и Никоноров И.В. "Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения". - М.:, Легкая и пищевая промышленность, 1984, стр.163, рис.57.

2. Малеванчик Б.С. и Никоноров И.В. "Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения". - М.:, Легкая и пищевая промышленность, 1984, стр.106, рис.34.

3. А.С. СССР № 1055814 (СССР). "Рыбопропускное сооружение". МПК Е 02 В 8/08. Малеванчик Б.С., Опубл. 23.11.83. Б.И. № 43

4. А.С. СССР № 1463854 (СССР). "Устройство для пропуска рыбы через водосливную плотину". МПК Е 02 В 8/08. Шкура В.Н., Чистяков А.А., Яцыно С.Л., Опубл. 07.03.89. Б.И. № 9.

5. А.С. СССР № 1463854 (СССР). "Устройство для пропуска рыбы через водосливную плотину". МПК Е 02 В 8/08. Шкура В.Н., Чистяков А.А., Яцыно С.Л., Черкасов В.А., Опубл. 15.10.90. Б.И. № 38.

6. Патент РФ № 2245416 (RU). "Рыбонаправляющее устройство рыбопропускного сооружения". МПК Е 02 В 8/08. Чистяков А.А., Шкура В.Н., Ванжа В.В, Опубл. 27.01.2005. Б.И. № 3.