Рыбозащитное устройство

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для защиты молоди рыб на водозаборах. Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения включает подводящий, водозаборный и рыбоотводящий каналы, содержащие дно и боковые стенки, преграду и водонепроницаемую стенку, размещенную под углом к потоку в подводящем канале между его откосом и преградой. Преграда выполнена водопроницаемой, при этом боковая плоская вертикальная стенка подводящего канала в пределах преграды расположена под углом α, рассчитываемым по формуле, относительно плоскости преграды. Дно на всем протяжении подводящего канала горизонтально. Преграда может быть выполнена в виде сетки, жалюзийной решетки или вертикальных стержней. Техническим результатом является повышение эффективности защиты молоди рыб и надежности рыбозащитного устройства, а также снижение строительных и эксплуатационных затрат. 7 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для защиты молоди рыб на любых водозаборных объектах водохозяйственного значения, устраиваемых на водотоках и водоемах.

Известно устройство (SU 1715948, кл. Е 02 В 8/08, 1986), включающее подводящий, водозаборный, рыбоотводящий каналы, содержащие дно и боковые стенки, преграду и водонепроницаемую стенку, размещенную под углом к потоку в подводящем канале между его откосом и преградой, состоящей из водонепроницаемых пластин, установленных в подводящем канале с возможностью поворота вокруг своих вертикальных осей и соединенных с приводом, установленной вдоль направления течения потока, при этом привод выполнен индивидуальным для каждой водонепроницаемой пластины, а дно рыбоотводящего канала расположено выше дна подводящего канала и соединено с ним наклонным участком.

Недостатком известного устройства является низкая рыбозащитная эффективность молоди рыб из-за неравномерности распределения фильтрационных скоростей вдоль преграды и высокая строительная и эксплуатационная стоимость.

Задачей изобретения является повышение эффективности защиты молоди рыб и надежности рыбозащитного устройства, а также снижение строительных и эксплуатационных затрат.

Поставленная задача достигается тем, что в рыбозащитном устройстве водозаборного сооружения, включающем подводящий, водозаборный, рыбоотводящий каналы, содержащие дно и боковые стенки, преграду и водонепроницаемую стенку, размещенную под углом к потоку в подводящем канале между его откосом и преградой, согласно изобретению преграда выполнена водопроницаемой, при этом боковая стенка подводящего канала в пределах преграды расположена под углом относительно плоскости преграды, где α - угол наклона боковой стенки подводящего канала относительно плоскости преграды; m - коэффициент скважности преграды; V_я - средняя скорость в ячейках преграды; V - средняя скорость в подводящем канале водозабора; k - интегральный коэффициент стеснения живого сечения преграды, k=k_з•k_оп=1.25, где k_з - коэффициент запаса, учитывающий возможность засорения преграды k_з=(1.1-1.2);
k_оп - коэффициент стеснения живого сечения каркасом k_оп=(1.05-1.1).

Кроме того, боковая стенка подводящего канала выполнена прямолинейной, водозаборный канал расположен перпендикулярно относительно плоскости преграды, а дно на всем протяжении водоподводящего канала - горизонтально. Целесообразно преграду выполнять в виде сетки, или в виде жалюзийной решетки, или в виде вертикальных стержней.

Данное устройство создает одинаковые условия отведения молоди рыб по всей длине преграды, а также отвечает не только оптимальным гидравлическим условиям, но и необходимым биологическим требованиям по длине преграды. Водоподводящий канал обеспечивает снабжение устройства необходимым расходом воды. Водозаборный канал осуществляет подачу профильтрованной воды через преграду в водозаборное сооружение. Равномерность поступления воды в водозаборный канал обеспечивается перпендикулярностью его расположения относительно плоскости преграды, а также наличие вертикальной плоской наклонной стенки в подводящем канале, расположенной под углом α относительно плоскости преграды. Следует иметь в виду, что нарушение этих требований приводит к снижению рыбозащитной эффективности устройства. Водонепроницаемая стенка, размещенная под углом к потоку в подводящем канале между его откосом и преградой, обеспечивает отжим молоди рыб и мусора от преграды. Водопроницаемая преграда предотвращает попадание в водозаборный канал молоди рыб, а также мусора. Рыбоотводящий канал предназначен для отвода молоди рыб и мусора, миновавших преграду, в водоем.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено рыбозащитное устройство, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Рыбозащитное устройство состоит из вертикальной водонепроницаемой стенки 1, установленной в подводящем канале 2 под углом 45^o к направлению потока. Угол 45^o является оптимальным, так как в этом случае стенка 1 имеет наименьшую длину и достигается наибольший отжим потока от преграды 3. Преграда устанавливается параллельно направлению проходящего потока сразу за низовым концом стенки 2. Водопроницаемая преграда 3 может быть выполнена в виде сетки, в виде жалюзийной решетки или в виде вертикальных стержней. Подводящий канал 1 разделяется на водозаборный 4, расположенный перпендикулярно относительно плоскости преграды, и рыбоотводящий 5. Наклонная стенка 6 подводящего канала 1 расположена под углом α относительно плоскости преграды и обеспечивает равномерность фильтрации вдоль всей поверхности преграды. Дно устройства 7 на всем протяжении водоподводящего канала выполнено горизонтальным.

Устройство работает следующим образом
При движении потока воды с молодью рыб по подводящему каналу 2 благодаря стенке 1 происходит отжим молоди от преграды 3, установленной параллельно к оси основного потока, к наклонной стенке 6, которая совместно с водозаборным каналом 4, расположенным перпендикулярно относительно плоскости преграды 3, обеспечивают равномерность фильтрационных расходов по всему фронту водозаборного канала 4. При обтекании элементов преграды 3 потоком воды возникает пограничный слой с повышенной турбулентностью, отпугивающий молодь рыб по всему фронту преграды 3. Защищаемая молодь отводится в безопасное место по рыбоотводящему каналу 5.

Данное рыбозащитное устройство отличается повышенной надежностью и рыбозащитной эффективностью в работе.

Устройство устанавливается параллельно к оси проходящего потока и состоит из преграды 3 (сетчатая, жалюзийная из вертикальных стержней), наклонной стенки 6, имеющей угол наклона относительно плоскости преграды 3 в ее пределах, обеспечивающий равномерность поступления путевого расхода в водоприемный канал 4. Расход воды для отвода молоди рыб из рыбоотводящего канала назначается по зависимости
Q_p=(0.05÷0.1)Q_в,
где Q_p - рыбоотводящий расход, направленный вдоль полотна преграды в рыбоотводящий канал;
Q_в - расход водозабора.

Рекомендуемое отношение средней скорости воды в просветах преграды к средней скорости воды в подводящем канале для эффективной рыбозащиты должно быть не менее 0.5.

Длину преграды рекомендуется принимать не более 50 м.

Предлагаемая конструктивно-компоновочная схема обеспечивает эффективность рыбозащиты не ниже 70-85%.

Применение данного устройства возможно на любых водозаборных объектах водохозяйственного значения, устраиваемых на водотоках и водоемах.

Формула изобретения

1. Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения, включающее подводящий, водозаборный, рыбоотводящий каналы, содержащие дно и боковые стенки, преграду и водонепроницаемую стенку, размещенную под углом к потоку в подводящем канале между его откосом и преградой, отличающееся тем, что преграда выполнена водопроницаемой, при этом боковая стенка подводящего канала в пределах преграды расположена под углом

относительно плоскости преграды,
где α - угол наклона боковой стенки подводящего канала относительно плоскости преграды;
m - коэффициент скважности преграды;
V_я - средняя скорость в ячейках преграды;
V - средняя скорость в подводящем канале водозабора;
k - интегральный коэффициент стеснения живого сечения преграды,
k = k_з • k_оп = 1,25,
где k₃ - коэффициент запаса, учитывающий возможность засорения преграды, равный 1,1-1,2;
k_oп - коэффициент стеснения живого сечения каркасом, равный 1,05-1,1.

2. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковая стенка подводящего канала выполнена плоской.

3. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что боковая стенка подводящего канала выполнена вертикальной.

4. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что водозаборный канал расположен перпендикулярно относительно плоскости преграды.

5. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что дно на всем протяжении подводящего канала горизонтально.

6. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что преграда выполнена в виде сетки.

7. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что преграда выполнена в виде жалюзийной решетки.

8. Рыбозащитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что преграда выполнена в виде вертикальных стержней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2