Устройство для пропуска покатных рыб через плотину

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для пропуска покатных рыб из верхнего бьефа в нижний бьеф плотин, имеющих ГЭС. Устройство выполнено в виде вертикальной рыбоотводящей шахты 4, сопряженной нижней частью с турбинным водоводом 2, выполненным в теле плотины 1. В шахте 4 установлена поперечная фильтрующая сетка 5, примыкающая нижней частью к поперечной стенке 3 направляющего козырька 7, перемещаемого поперек турбинного водовода 2 силовыми механизмами 8. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для транзитного пропуска покатных рыб из верхнего бьефа в нижний бьеф плотин, имеющих в своем составе ГЭС.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является рыбоспускное сооружение, включающее плотину с турбинным водоводом, соединенным в верхней части с вертикальной рыбоотводящей шахтой, поперек которой установлена фильтрующая сетка, вверху шахты имеется рыбовод, а в нижней части шахты имеется направляющий козырек, жестко скрепленный с сеткой и выдвинутой в напорный трубопровод ГЭС [1]. Однако в известном устройстве из-за жесткого фиксированного положения козырька в водоводе создаются гидравлические сопротивления, снижающие выработку электроэнергии ГЭС. Кроме того, направляющий козырек независимо от количества скатывающихся в потоке рыб направляет в рыбоотвод постоянную долю пропускаемого плотиной расхода, что также снижает эффективность выработки электроэнергии ГЭС, а с другой стороны, увеличивает эксплуатационные затраты, т. к. при постоянной работе засоряется фильтрующая сетка внутри рыбоотводящей шахты и т. п.

Целью изобретения является повышение эффективности работы ГЭС и соответственно рыбоспускного устройства путем регулирования отбираемого турбинного водовода расхода воды и снижения потерь напора в турбинном водоводе при отсутствии ската рыб через плотину и регулирования доли забираемого в рыбоотводящую шахту рыбонесущего расхода в зависимости от интенсивности ската рыб.

Достигается это тем, что направляющий козырек выполнен с возможностью перемещения поперек турбинного водовода, жестко соединен посредством тяг с силовыми механизмами его перемещения, размещенными в теле плотины. При отсутствии ската рыб козырек убирается в специальную нишу в верхней части водовода заподлицо с ней, что практически исключает его влияние на мощность ГЭС. В зависимости от интенсивности ската рыб направляющий козырек выдвигается на различное расстояние в водоводе ГЭС, чем достигается регулирование величины рыбонесущего расхода, направляемого в рыбоотводящую шахту до минимально необходимых значений.

Для устранения возможности ухода скатывающихся рыб при изменениях положения козырька он выполнен с поперечной стенкой, взаимодействующей с сеткой, например, через уплотнение. Выполнение направляющего козырька перемещающимся поперек потока водовода с помощью специальных силовых механизмов с фиксацией необходимого положения, помещение направляющего козырька при отсутствии ската рыб в специальную нишу заподлицо с верхней поверхностью водовода, выполнение козырька с поперечной стенкой, примыкающей к фильтрующей сетке - являются новым по отношению к известному устройству.

Повышению эффективности работы путем регулирования отбираемого из турбинного водовода расхода воды и снижению потерь напора в турбинном водоводе способствуют снабжение направляющего козырька силовыми механизмами, установленными в теле плотины над турбинным водоводом и соединенными тягами с козырьком, а также выполнение верхней части козырька с поперечной стенкой, примыкающей к нижней части сетки, выполнение верховой и низовой стенки шахты плавносопряженными с потолком турбинного водовода криволинейными выпуклыми поверхностями, образующими нишу для размещения козырька заподлицо с потолком турбинного водовода, выполнение передней и задней части козырька с поверхностями, идентичными поверхностям ниши, возможность выполнения уплотнения между стенками козырька и сеткой.

На чертеже представлено устройство, продольный разрез.

Оно содержит плотину 1 с турбинным водоводом 2, сопряженным с рыбоотводящей шахтой 4, внутри которой размещена поперечная фильтрующая сетка 5 и рыбоотвод 6 в верхней части. К нижнему краю фильтрующей сетки 5 примыкает через поперечную стенку 3 направляющий козырек 7, имеющий возможность перемещения поперек водовода 2 и приводимый в движение и фиксируемый в промежуточных положениях силовыми механизмами с тягами 8. Рыбоотводящая шахта 4 имеет в нижней части форму, обеспечивающую помещение в нее козырька 7 при отсутствии ската рыб через плотину 1 таким образом, что его нижняя поверхность совпадает с потолком водовода, снижая до минимума тем самым гидравлические сопротивления и увеличивая выработку электроэнергии ГЭС.

Устройство для транзитного пропуска покатных рыб работает следующим образом. При отсутствии ската рыб через плотину козырек 7 поднимается и фиксируется в крайнем верхнем положении, оказывая минимальные сопротивления потоку через турбинный водовод.

При наличии ската, который фиксируется визуально, контрольными облавами в верхнем бьефе или специальными датчиками (теле,- и фото) перед напорной гранью плотины 1 направляющий козырек 7 выдвигается в турбинный водовод 2 на величину, минимально необходимую и достаточную для попадания скатывающихся рыб в рыбоотводящую шахту 5. Покатные рыбы из верхнего бьефа попадают с частью потока в шахту 4, в которой процеживаются в небольшом расходе воды фильтрующей сеткой 5 и отводятся в нижний бьеф рыбоотводом 6. Для предотвращения ухода покатных рыб через щель между сеткой 5 и козырьком 7 последний выполнен с поперечной стенкой 3, между которыми при необходимости устраивается уплотнение.

Эффективность данного устройства, оцениваемая, во-первых, количеством отведенных в рыбоотвод покатных рыб, во-вторых, увеличением выработки электроэнергии при отсутствии ската рыб или его малых значениях, зависит от геометрических размеров устройства и расходов. При оптимальном сочетании параметров эффективность предлагаемого устройства выше цен не менее, чем на 50%.

Предлагаемое устройство просто по конструкции, легко в эксплуатации, может быть встроено как во вновь проектируемые, так и в находящиеся в эксплуатации водоводы ГЭС.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПУСКА ПОКАТНЫХ РЫБ ЧЕРЕЗ ПЛОТИНУ, включающее выполненную в теле плотины и сопряженную нижней частью с турбинным водоводом рыбоотводящую шахту с фильтрующей вертикальной поперечной сеткой и рыбоотводом в верхней части, соединенными с нижним бьефом плотины, и направляющий козырек, установленный в турбинном водоводе под шахтой и сопряженный с нижней частью сетки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе путем регулирования отбираемого из турбинного водовода расхода воды и снижения потерь напора в турбинном водоводе, оно снабжено силовыми механизмами, установленными в теле плотины над турбинным водоводом и соединенными тягами с козырьком, козырек установлен подвижно в вертикальном направлении, а верхняя часть козырька выполнена с поперечной стенкой, примыкающей к нижней части сетки, причем верховая и низовая стенки шахты плавно сопряжены с потолком турбинного водовода криволинейными выпуклыми поверхностями, образующими нишу для размещения козырька заподлицо с потолком турбинного водовода, а передняя и задняя верхние части козырька выполнены с поверхностями, идентичными поверхностям ниши.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено уплотнителем, размещенным между стенкой козырька и сеткой.

РИСУНКИ

Рисунок 1