Рыбоход

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Рыбоход включает рыбоходный тракт, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта и выполненный в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль продольной оси рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах и имеющих возможность перемещения посредством привода, с образованием канала между лентами, элементы усиленной шероховатости и направляющие стенки, выполненные параллельно продольной оси рыбоходного тракта. Направляющие ролики расположены в нишах, образованных в боковых стенках рыбоходного тракта, и утоплены в них. Элементы усиленной шероховатости жестко прикреплены к внешним поверхностям гибких эластичных лент. Ведущие ролики гибких эластичных лент соединены с приводом их перемещения. Изобретение обеспечивает создание в рыбоходном тракте гидравлических условий, благоприятствующих эффективному проходу рыбы по рыбоходному тракту с минимальными энергетическими затратами на преодоление его длины. 32 з.п. ф-лы, 39 ил.

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 канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, гаситель энергии потока в виде бесконечной гибкой эластичной ленты, установленной на направляющих роликах с возможностью вращения посредством привода.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность работы вследствие отсутствия оптимальных гидравлических условий для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта и выполненный в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль продольной оси рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах и имеющих возможность перемещения посредством привода, с образованием канала между лентами, элементы усиленной шероховатости и направляющие стенки, выполненные параллельно продольной оси рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность работы, обусловленная отсутствием оптимальных гидравлических условий для продвижения рыбы по рыбоходному тракту.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходном тракте, обеспечивающих возможность эффективного прохода рыбы по длине рыбоходного тракта.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Выполнение направляющих роликов в нишах, образованных в боковых стенках рыбоходного тракта, позволяет обеспечить бесконечным лентам наиболее благоприятный режим работы, создавая в пристеночной области потока зоны с пониженными скоростями. Этому процессу способствуют элементы усиленной шероховатости, жестко прикрепленные к внешним поверхностям гибких эластичных лент, которые активно тормозят набегающий поток. Эффективной работе всей системе "бесконечные гибкие ленты + направляющие ролики" обеспечивает привод, соединенный с ведущими роликами, что позволяет перемещать гибкие эластичные ленты с заданной скоростью против течения потока рыбоходного тракта.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение системы направляющих роликов и гибких эластичных лент с возможностью их плавного перемещения позволяет управлять режимом протекания потока в рыбоходном тракте, а также формировать центральное вплывное отверстие. Посредством воздействия дополнительного привода на рычаг система бесконечных лент плавно перемещается к продольной оси, формируя при этом вплывное отверстие. При необходимости бесконечные ленты возвращаются в исходное положение -боковые ниши (фиг.2).

По п.3 формулы изобретения. Наличие по длине рыбоходного тракта суженных участков и размещение в их боковых стенках систем бесконечных гибких эластичных лент, расположенных в нишах, позволяет активизировать проход рыбы в сторону верхнего бьефа (фиг.3). Из наблюдений за поведением рыбы в реке или в рыбоходном канале подмечено, что не только слабые пловцы, но и остальные рыбы стараются преодолевать участки с перепадом уровня воды вдоль пристеночной области или в прибрежной области потока, где наблюдаются минимальные скорости потока.

По п.4 формулы изобретения. При установке дополнительных систем "бесконечные движущиеся ленты + направляющие ролики" по ширине рыбоходного тракта удается сформировать автономные рыбоходные тракты, способствующие активному продвижению рыбы вверх по течению (фиг.4, 5). Поскольку увеличивается как количество движущихся лент, так и их общая площадь, при этом не надо забывать, что ленты вращаются против течения основного потока. Снабжение систем обтекателями позволяет избежать травмирования рыбы, находящейся в рыбоходном тракте (фиг.4 и 6).

По п.5 формулы изобретения. Установка в центральной части рыбоходного тракта направляющих стенок с образованием скоростного канала (фиг.7 и 8) позволяет образовать вплывные отверстия по всей глубине воды в рыбоходном тракте, прилегающие к боковым стенкам рыбоходного тракта. Данная компоновка позволяет создать реоградиентную эпюру скоростей по ширине канала рыбохода, характеризующуюся максимальными скоростями в пристеночной области и минимальными скоростями в центральной части рыбоходного тракта.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение торцевых частей направляющих стенок с дополнительными перегородками, выполненными на всю высоту направляющих стенок, позволяет усилить эффект гашения потока в центральной части рыбоходного тракта (фиг.9 и 10) со стороны верхнего бьефа и, одновременно, со стороны нижнего бьефа создать рыбонаправляющие стенки для целенаправленного захода рыбы в созданный автономный скоростной канал. Кроме того, дополнительные перегородки, установленные под углом к потоку, активно перераспределяют расход воды по ширине рыбохода, формируя в центральной части рыбохода зону с пониженными скоростями, в которой накапливается рыба.

По п.7 формулы изобретения. Размещение в центральной части скоростного канала разделительной направляющей стенки (фиг.12 и 13) позволяет имитировать боковую стенку рыбоходного тракта, что способствует активному продвижению рыбы через скоростной канал, так как вдоль боковых поверхностей стенки имеются в наличии минимальные скорости потока.

По п.8 формулы изобретения. Выполнение разделительной стенки с длиной большей, чем длина скоростного канала (фиг.12), позволяет со стороны нижнего бьефа создать благоприятные гидравлические условия для захода рыбы в скоростной канал, а со стороны верхнего бьефа создать условия для направленного выхода рыбы в сторону верхнего бьефа.

По п.9 формулы изобретения. Выполнение боковой поверхности разделительной стенки с элементами усиленной шероховатости позволяет усилить эффект гашения потока и, одновременно, понизить скорость потока в скоростном канале.

По п.10 формулы изобретения. Выполнение усиленной шероховатости с одной стороны разделительной стенки (фиг.14) позволяет создать разные скоростные режимы протекания потока внутри скоростного канала. Это, в свою очередь, позволяет рыбам с разной плавательной способностью одновременно преодолевать скоростной канал, поскольку есть возможность выбора приемлемой скорости потока.

По п.11 формулы изобретения. Выполнение усиленной шероховатости с обеих боковых сторон разделительной стенки в максимальной степени способствует гашению избыточной кинетической энергии потока, а также создает нормальный режим прохода рыбы через скоростной канал (фиг.16 и 17).

По п.12, 13, 14 и 15 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости различной формы в поперечном сечении позволяет подбирать наиболее оптимальный режим протекания потока внутри рыбоходного тракта, а также сама форма элементов усиленной шероховатости способствует уменьшению травмирования рыбы при ее случайном контакте с ними.

Сама форма элементов усиленной шероховатости выполняет две функции одновременно - гашение кинетической энергии потока и формирование спектра турбулентных пульсаций. Модифицированная форма элементов способствует созданию различного гидравлического режима внутри скоростного канала (фиг.18, 19, 20, 21).

По п.16 формулы изобретения. Размещение донных перегородок между внешними боковыми стенками направляющих и боковыми стенками рыбоходного тракта (фиг.11) позволяет образовать поверхностные вплывные отверстия. Кроме того, такая компоновка создает дополнительный подпор уровня воды в рыбоходном тракте, что позволяет сократить его общую длину.

По п.17 формулы изобретения. Вариант рыбохода в случае выполнения направляющих стенок параллельно плоскости гибких эластичных лент (фиг.22) позволяет создать автономные каналы, скоростной режим протекания потока в которых отличается от скоростного режима в рыбоходном тракте. При этом создаются оптимальные гидравлические условия для продвижения рыбы вдоль пристеночной области.

По п.18 формулы изобретения. Выполнение боковой поверхности направляющей стенки, обращенной в сторону гибкой эластичной ленты с элементами шероховатости, позволяет добиться снижения скорости потока в скоростном канале (фиг.23).

По п.19 формулы изобретения. Расположение поперечных перегородок непосредственно внутри канала, образованного внешними боковыми стенками направляющих (фиг.24, 25, 26, 27 и 28), позволяет повысить общее сопротивление потоку, создаваемое в створе их размещения, а также имитировать модуль лестничного рыбохода, имеющего систему вплывных отверстий. Кроме того, расширяется спектр скоростей потока, что позволяет повысить эффективность продвижения рыбы в сторону верхнего бьефа.

По п.20-23 формулы изобретения. Выполнение поперечных перегородок с вплывными отверстиями (донными и/или поверхностными) позволяет рыбе свободно преодолевать локальный перепад уровней воды, образуемый в месте установки поперечных перегородок.

По п.24 формулы изобретения. Выполнение поперечных перегородок донными (фиг.30) позволяет в придонной части потока гасить кинетическую энергию потока, образуя при этом в поверхностном горизонте вплывное отверстие для свободного прохода рыб в сторону верхнего бьефа.

По п.25 формулы изобретения. Выполнение донной перегородки ломанной формы в плане позволяет более эффективно гасить кинетическую энергию потока в придонном слое (фиг.30). Ориентация вершины излома по направлению течения также способствует интенсификации процесса гашения избыточной кинетической энергии потока.

По п.26 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости по всей высоте гибких эластичных лент позволяет более полно воздействовать на поток, что в максимальной степени способствует гашению его кинетической энергии. При этой компоновке существенно возрастает общая площадь контакта элементов усиленной шероховатости с потоком.

По п.27-30 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости различной формы в поперечном сечении позволяет подбирать наиболее оптимальный режим протекания потока внутри рыбоходного тракта, а также сама форма элементов усиленной шероховатости способствует уменьшению травмирования рыбы при ее случайном контакте с ними (например, фиг.36).

По п.31 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости в шахматном порядке (фиг.36) позволяет более полно использовать резерв поверхности бесконечных лент. При этой компоновке практически вся рабочая площадь боковой поверхности лент участвует в процессе гашения кинетической энергии потока и создании пристеночного пограничного слоя, характеризующегося минимальными скоростями и заданным уровнем турбулентности.

По п.32 формулы изобретения. Выполнение внешней боковой поверхности бесконечных лент с вертикальными черно-белыми полосами, чередующимися друг относительно друга, позволяет в полном объем использовать оптомоторную реакцию рыбы. Сущность этого явления заключается в следующем. Рыба начинает активное перемещение или движение за движущимся или перемещающимся объектом (Д.С. Павлов. Биологические основы управления поведением рыб в потоке воды. М.: Наука, 1979. с.51-74). В случае наличия черно-белой ширмы или поверхности, как в нашем случае, проявление этой реакции достигается в максимальной степени, и она наиболее устойчивая при изменении скоростного режима протекания потока в рыбоходном тракте.

По п.33 формулы изобретения. Выполнение высоты элементов усиленной шероховатости равной ширине гибких эластичных лент (фиг.37-39) позволяет существенно увеличить площадь контакта и степень воздействия элементов на поток, что в равной степени повышает эффективность гашения избыточной кинетической энергии потока и расширяет диапазон создаваемых скоростей потока внутри скоростного канала.

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, гибкие эластичные ленты уположены в боковых нишах;

фиг.2 - то же, вариант с использованием дополнительного привода для изменения планового местоположения системы "ленты + направляющие ролики";

фиг.3 - рыбоход, фрагмент плана, суженный участок рыбоходного тракта;

фиг.4 - рыбоход, фрагмент плана, дополнительные парные системы "ленты + направляющие ролики" установлены по ширине рыбоходного тракта;

фиг.5 - то же, поперечный разрез А-А;

фиг.6 - то же, узел I, конфигурация обтекателя;

фиг.7 - рыбоход, вариант, с вынесенными в центральную часть рыбоходного тракта направляющими стенками, оборудованными нишами с установленными в них бесконечными лентами;

фиг.8 - то же, поперечный разрез Б-Б;

фиг.9 - рыбоход, вариант, с вынесенными в центральную часть рыбоходного тракта направляющими стенками, оборудованными нишами с установленными в них бесконечными лентами, при этом концевые части направляющих стенок снабжены дополнительными перегородками;

фиг.10 - то же, поперечный разрез В-В;

фиг.11 - поперечный разрез рыбоходного тракта в случае установки донных перегородок в пространстве между дополнительными перегородками и боковыми стенками рыбоходного тракта;

фиг.12 - рыбоход, центральный вариант размещения бесконечных лент, при этом скоростной канал снабжен разделительной стенкой;

фиг.13 - то же, поперечный разрез Г-Г;

фиг.14 - рыбоход, центральный вариант размещения бесконечных лент, при этом скоростной канал снабжен разделительной стенкой с односторонним размещением элементов усиленной шероховатости;

фиг.15 - то же, поперечный разрез рыбоходного тракта;

фиг.16 - рыбоход, центральный вариант размещения бесконечных лент, при этом скоростной канал снабжен разделительной стенкой с двухсторонним размещением элементов усиленной шероховатости;

фиг.17 - то же, поперечный разрез рыбоходного тракта;

фиг.18 - вариант исполнения разделительной стенки с элементами усиленной шероховатости, имеющей в поперечном сечении квадрат;

фиг.19 - вариант исполнения разделительной стенки с элементами усиленной шероховатости, имеющей в поперечном сечении прямоугольник;

фиг.20 - вариант исполнения разделительной стенки с элементами усиленной шероховатости, имеющей в поперечном сечении треугольник;

фиг.21 - вариант исполнения разделительной стенки с элементами усиленной шероховатости, имеющей в поперечном сечении полукруг;

фиг.22 - рыбоход, фрагмент плана, вариант работы гибких эластичных лент совместно с параллельно установленными напротив них направляющими стенками;

фиг.23 - то же, направляющие стенки снабжены, с внутренней боковой стороны, элементами усиленной шероховатости;

фиг.24 - рыбоход, фрагмент плана, вариант размещения поперечных перегородок внутри направляющих стенок;

фиг.25 - то же, направляющие стенки снабжены элементами усиленной шероховатости;

фиг.26 - поперечный разрез рыбоходного тракта в случае установки донных перегородок внутри направляющих стенок;

фиг.27 - то же, вариант поперечной перегородки с поверхностными вплывными отверстиями;

фиг.28 - то же, вариант с комбинированным расположением вплывных отверстий - поверхностные и донные;

фиг.29 - рыбоход, фрагмент плана, вариант размещения поперечных перегородок внутри направляющих стенок, при этом в перегородках устроены поверхностные вплывные отверстия:

фиг.30 - рыбоход, фрагмент плана, вариант размещения донных перегородок внутри направляющих, при этом прегородки в плане выполнены ломанной формы, причем вершина излома ориентирована по направлению течения;

фиг.31 - рыбоход, изометрия, вариант выполнения гибких эластичных лент с нанесенными черно-белыми полосами, чередующимися друг относительно друга;

фиг.32 - фрагмент ведущего узла бесконечной ленты, прямоугольные элементы усиленной шероховатости;

фиг.33 - фрагмент ведущего узла бесконечной ленты, квадратные элементы усиленной шероховатости;

фиг.34 - фрагмент ведущего узла бесконечной ленты, треугольные элементы усиленной шероховатости;

фиг.35 - фрагмент ведущего узла бесконечной ленты, полукруглые элементы усиленной шероховатости;

фиг.36 - фрагмент боковой рабочей поверхности бесконечной ленты, шахматное выполнение элементов усиленной шероховатости по всей высоте лент;

фиг.37 - фрагмент рабочей поверхности бесконечной ленты, пример выполнения элементов усиленной шероховатости на всю ширину лент, квадратное поперечное сечение элементов;

фиг.38 - фрагмент рабочей поверхности бесконечной ленты, пример выполнения элементов усиленной шероховатости на всю ширину лент, треугольное поперечное сечение элементов;

фиг.39 - фрагмент рабочей поверхности бесконечной ленты, пример выполнения элементов усиленной шероховатости на всю ширину лент, полукруглое поперечное сечение элементов.

Рыбоход включает рыбоходный тракт 1, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель 2 энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта 1 и выполненный в виде гибких бесконечных лент 3, расположенных вдоль продольной оси рыбоходного тракта 1 на натяжных направляющих роликах 4 и имеющих возможность перемещения посредством привода, с образованием канала 5 между лентами, элементы 6 усиленной шероховатости и направляющие стенки 7, выполненные параллельно продольной оси рыбоходного тракта 1. Направляющие ролики 4 расположены в нишах 8, образованных в боковых стенках рыбоходного тракта 1, и утоплены в них, причем элементы 6 усиленной шероховатости жестко прикреплены к внешним поверхностям гибких эластичных лент 3, при этом ведущие ролики 9 гибких эластичных лент 3 соединены с приводом перемещения гибких эластичных лент 3.

Кроме того, система направляющих роликов 4 и гибких эластичных лент 3 может быть соединена рычагом 10 с дополнительным приводом для изменения ее планового местоположения.

Помимо того, рыбоходный тракт 1 может иметь участки с шириной меньшей, чем ширина рыбохода, причем в боковых стенках суженных участков могут быть выполнены ниши 8, в которых установлены системы 11 гибких эластичных лент 3 и направляющих роликов 4.

Кроме того, рыбоходный тракт 1 может быть снабжен дополнительными системами 11 гибких эластичных лент 3, установленных в створе расположения основных гасителей 2 энергии потока, образуя при этом автономные рыбоходные каналы 12, причем системы 11 выполнены из двух бесконечных гибких лент 3 и снабжены, в верхней и нижней частях, обтекателями 13.

Помимо того, в центральной части рыбоходного тракта 1 может быть выполнен скоростной канал 5, образованный двумя параллельными направляющими стенками 7, в нишах 8 внутренних боковых стенок которых установлены гибкие эластичные ленты 3, при этом внешние боковые стенки направляющих стенок 7 и боковые стенки рыбоходного тракта 1 образуют вплывные отверстия 14 по всей глубине потока.

Кроме того, торцевые части направляющих стенок 7, со стороны боковых стенок рыбоходного тракта 1, могут быть выполнены с дополнительными перегородками 17, расположенными по всей их высоте, при этом со стороны верхнего бьефа перегородки 17 выполнены перпендикулярно направляющим стенкам 7, а со стороны нижнего бьефа установлены под острым углом к набегающему потоку.

Помимо того, скоростной канал 5 может быть снабжен разделительной направляющей стенкой 18, установленной на продольной оси рыбоходного тракта 1.

Кроме того, длина разделительной стенки 18 может быть больше длины камеры скоростного канала 5, при этом концевые части разделительной стенки 18 находятся вне створа входа и выхода скоростного канала 5.

Помимо того, на внешней поверхности разделительной стенки 18 могут быть выполнены элементы усиленной шероховатости 6.

Кроме того, усиленная шероховатость 6 может быть выполнена на одной боковой поверхности разделительной стенки 18.

Помимо того, усиленная шероховатость 6 может быть выполнена на обеих боковых поверхностях разделительной стенки 18.

Кроме того, усиленная шероховатость 6 в поперечном сечении может иметь квадратную форму.

Помимо того, усиленная шероховатость 6 в поперечном сечении может иметь прямоугольную форму.

Кроме того, усиленная шероховатость 6 в поперечном сечении может иметь треугольную форму.

Помимо того, усиленная шероховатость 6 в поперечном сечении может иметь полукруглую форму.

Кроме того, между внешними боковыми стенками направляющих 7 и боковыми стенками рыбоходного тракта 1 могут быть устроены донные поперечные перегородки 19, образующие поверхностные вплывные отверстия 15.

Помимо того, напротив гибких эластичных лент 3, параллельно им, могут быть установлены направляющие стенки 7 с длиной большей, чем длина боковых ниш 8.

Кроме того, направляющие стенки 7 со стороны, обращенной к гибким эластичным лентам 3, могут быть выполнены с элементами усиленной шероховатости 6.

Помимо того, внутри канала 5, образованного боковыми стенками направляющих 7, могут быть устроены поперечные перегородки.

Кроме того, поперечные перегородки могут быть выполнены с вплывными отверстиями 14.

Помимо того, вплывные отверстия 14 могут быть выполнены донными 16.

Кроме того, вплывные отверстия 14 могут быть выполнены поверхностными 15.

Кроме того, вплывные отверстия 14 могут быть выполнены донными 16 и поверхностными 15.

Помимо того, поперечные перегородки 19 могут быть выполнены донными.

Кроме того, донные поперечные перегородки 19 в плане могут быть выполнены ломанной формы с ориентацией вершины излома по направлению течения.

Помимо того, элементы усиленной шероховатости 6 могут быть выполнены по всей высоте гибких эластичных лент 3.

Кроме того, элементы усиленной шероховатости 6 в поперечном сечении могут быть выполнены квадратной формы.

Помимо того, элементы усиленной шероховатости 6 в поперечном сечении могут быть выполнены прямоугольной формы.

Кроме того, элементы усиленной шероховатости 6 в поперечном сечении могут быть выполнены треугольной формы.

Помимо того, элементы усиленной шероховатости 6 в поперечном сечении могут быть выполнены полукруглой формы.

Кроме того, элементы усиленной шероховатости 6 могут быть расположены в шахматном порядке.

Помимо того, внешняя поверхность гибких эластичных лент 3 может быть выполнена с вертикальными черно-белыми полосами 20, чередующимися друг относительно друга.

Кроме того, высота элементов усиленной шероховатости 6 может быть равна ширине гибких эластичных лент 3.

Рыбоход работает следующим образом.

Рыба, заходящая во входной оголовок рыбохода, далее продвигается в верхний бьеф по рыбоходному тракту 1, который имеет поперечные перегородки и гасители 2 кинетической энергии потока, расположенные по длине рыбоходного тракта 1. Для обеспечения нормального прохода рыбы включаются в работу приводы бесконечных гибких эластичных лент 3, которые установлены на натяжных направляющих роликах 4, и гасители 2 энергии потока приводятся в постоянное вращение, при этом лента 3, выполненная с нанесенными на ее рабочую внешнюю поверхность элементами усиленной шероховатости 6, вращается против направления течения потока. Нормальному перемещению лент 3 способствует соединение приводов с ведущими роликами 9. При контакте элементов усиленной шероховатости 6 с потоком, в пристеночной области, непосредственно вблизи от рабочей поверхности лент 3, образуется пограничный слой, характеризуемый пониженными скоростями течения и заданным уровнем турбулентности потока. Рыба при своем продвижении вдоль боковых стенок рыбоходного тракта 1 имеет возможность свободного продвижения вдоль лент 3 (фиг.1), затрачивая меньше своей мускульной энергии. Сильные пловцы перемещаются в центральной части рыбоходного тракта 1.

Для обеспечения улучшения условий продвижения рыбы системы из лент 3 и роликов 4 и 9 могут перемещаться в плане посредством дополнительного привода (не показан), воздействуя на рычаги 10, ленты 3 устанавливаются под острым углом к продольной оси рыбоходного тракта 1 (фиг.2). При этом образуются направляющие беговые дорожки, выполняющие функцию рыбонаправляющего устройства. При необходимости ленты 3 возвращаются в боковые ниши 8.

Рыбоходный тракт 1 может быть выполнен с суженными участками, которые формируют скоростной канал 5, где созданы оптимальные гидравлические условия для продвижения рыбы в пристеночной области (фиг.3).

Возможен вариант установки дополнительных систем, состоящих из пары бесконечных лент 3 (фиг.4), размещенных в створе установки основных лент 3, расположенных в боковых нишах 8. Дополнительные системы образуют автономные рыбоходные каналы 12, давая возможность рыбе, распределенной по ширине рыбоходного тракта 1, активно преодолеть локальный участок рыбохода. Для уменьшения травмирования дополнительные системы снабжены обтекателями 13 (фиг.6).

Возможен вариант центрального расположения скоростного канала 5, образованного направляющими стенками 7 (фиг.7). В данной компоновке ленты 3 с элементами усиленной шероховатости 6 способствуют эффективному проходу рыбы вдоль продольной оси рыбоходного канала 1, а по ширине канала создается реоградиентная эпюра скоростей, позволяющая рыбам с разной плавательной способностью продвигаться вверх по течению. При применении дополнительных перегородок 17 (фиг.9, 10) повышается эффективность гашения избыточной кинетической энергии потока.

При использовании разделительной стенки 18, установленной вдоль продольной оси рыбоходного тракта 1, создаются благоприятные условия, имитирующие прибрежный слой, вдоль которого привыкла продвигаться рыба. Наличие элементов усиленной шероховатости 6, выполненных на боковых стенках разделительной стенки 18, интенсифицирует проход рыбы, стимулируя органы ее боковой линии различным уровнем турбулентных пульсаций (фиг.14, 15, 16, 17).

Возможен вариант работы бесконечных лент 3 совместно с направляющими стенками 7, выполненными параллельно и напротив лент 3, установленных в боковых нишах 8. При этом создаются автономные каналы (фиг.22), скоростной режим протекания потока в которых целиком и полностью зависит и формируется лентами 3 и их элементами усиленной шероховатости 6. Для усиления эффекта взаимодействия лент 3 и направляющих стенок 7 последние могут быть снабжены дополнительными элементами усиленной шероховатости 6 (фиг. 23).

Не менее интересный вариант компоновки (фиг.24 и 25) предусматривает устройство внутри направляющих стенок 7 поперечных перегородок, различных по исполнению (донных без вплывных отверстий 14, с поверхностными вплывными отверстиями 15, с комбинированными вплывными отверстиями -донными 16 и поверхностными 15).

Наиболее эффективное воздействие бесконечных гибких эластичных лент 3 на продвижение рыбы оказывают ленты 3 с нанесенными на ее внешнюю поверхность черно-белыми полосами - оптомоторной "дорожкой" 20 (фиг.31). В этом случае рыба активно движется за перемещающимися лентами 3, при этом включается ее реакция на оптомоторном уровне.

Использование элементов усиленной шероховатости 6 на всю ширину лент 3 позволяет в максимальной степени использовать площадь контакта элементов 6 с потоком и, соответственно, добиться максимального гашения кинетической энергии потока.

Предлагаемый рыбоход является одной из немногих конструкций, имеющих минимальное количество элементов, создающих сопротивление потоку и в максимальной степени способствующих свободному проходу рыбы в верхний бьеф. При этом используется биологическое обоснование применения вращающихся гибких эластичных лент и их конструктивных вариантов.

Источники информации

1. А.С. СССР №1318644. Е 02 В 8/08. Ленточный рыбоход. Авторы: Земскова С.И., Карелин B.C. и Коноплев Е.Н. Опубл. БИ №23, 1987.

2. А.С. СССР №1723244. Е 02 В 8/08. Ленточный рыбоход. Авторы: Чистяков А.А., Шкура В.Н., Черкасов В.А. и Цветков О.В. Опубл. БИ №12, 1992.

Формула изобретения

1. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, гаситель энергии потока, установленный внутри рыбоходного тракта и выполненный в виде гибких бесконечных лент, расположенных вдоль продольной оси рыбоходного тракта на натяжных направляющих роликах и имеющих возможность перемещения посредством привода с образованием канала между лентами, элементы усиленной шероховатости и направляющие стенки, выполненные параллельно продольной оси рыбоходного тракта, отличающийся тем, что направляющие ролики расположены в нишах, образованных в боковых стенках рыбоходного тракта, и утоплены в них, причем элементы усиленной шероховатости жестко прикреплены к внешним поверхностям гибких эластичных лент, при этом ведущие ролики гибких эластичных лент соединены с приводом перемещения гибких эластичных лент.

2. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что система направляющих роликов и гибких эластичных лент соединена рычагом с дополнительным приводом для изменения ее планового местоположения.

3. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что рыбоходный тракт имеет участки с шириной меньшей, чем ширина рыбохода, причем в боковых стенках суженных участков выполнены ниши, в которых установлены системы гибких эластичных лент и направляющих роликов.

4. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что рыбоходный тракт снабжен дополнительными системами гибких эластичных лент, установленных в створах расположения основных гасителей энергии потока, образуя при этом автономные рыбоходные каналы, причем системы выполнены из двух бесконечных гибких лент и снабжены в верхней и нижней частях обтекателями.

5. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что в центральной части рыбоходного тракта выполнен скоростной канал, образованный двумя параллельными направляющими стенками, в нишах внутренних боковых стенок которых установлены гибкие эластичные ленты, при этом внешние боковые стенки направляющих стенок и боковые стенки рыбоходного тракта образуют вплывные отверстия по всей глубине потока.

6. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что торцевые части направляющих стенок со стороны боковых стенок рыбоходного тракта выполнены с дополнительными перегородками, расположенными по всей их высоте, при этом со стороны верхнего бьефа перегородки выполнены перпендикулярно направляющим стенкам, а со стороны нижнего бьефа установлены под острым углом к набегающему потоку.

7. Рыбоход по п.5 или 6, отличающийся тем, что скоростной канал снабжен разделительной направляющей стенкой, установленной вдоль продольной оси рыбоходного тракта.

8. Рыбоход по п.7, отличающийся тем, что длина разделительной стенки больше длины камеры скоростного канала, при этом концевые части разделительной стенки находятся вне створов входа и выхода скоростного канала.

9. Рыбоход по п.6, или 7, или 8, отличающийся тем, что на внешней поверхности разделительной стенки выполнены элементы усиленной шероховатости.

10. Рыбоход по п.9, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости выполнены на одной боковой поверхности разделительной стенки.

11. Рыбоход по п.9, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости выполнены на обеих боковых поверхностях разделительной стенки.

12. Рыбоход по п.10 или 11, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении имеют квадратную форму.

13. Рыбоход по п.10 или 11, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении имеют прямоугольную форму.

14. Рыбоход по п.10 или 11, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении имеют треугольную форму.

15. Рыбоход по п.10 или 11, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении имеют полукруглую форму.

16. Рыбоход по любому из пп.5-15, отличающийся тем, что между внешними боковыми стенками направляющих стенок и боковыми стенками рыбоходного тракта устроены донные поперечные перегородки, образующие поверхностные вплывные отверстия.

17. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что напротив гибких эластичных лент параллельно им установлены направляющие стенки с длиной, большей, чем длина боковых ниш.

18. Рыбоход по п.17, отличающийся тем, что направляющие стенки со стороны, обращенной к гибким эластичным лентам, выполнены с элементами усиленной шероховатости.

19. Рыбоход по п.17 или 18, отличающийся тем, что внутри канала, образованного боковыми стенками направляющих стенок, устроены поперечные перегородки.

20. Рыбоход по п.19, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены с вплывными отверстиями.

21. Рыбоход по п.20, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены донными.

22. Рыбоход по п.20, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены поверхностными.

23. Рыбоход по п.20, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены донными и поверхностными.

24. Рыбоход по п.19, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены донными.

25. Рыбоход по п.24, отличающийся тем, что поперечные перегородки в плане выполнены ломаной формы с ориентацией вершины излома по направлению течения.

26. Рыбоход по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости выполнены по всей высоте гибких эластичных лент.

27. Рыбоход по п.26, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении выполнены квадратной формы.

28. Рыбоход по п.26, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении выполнены прямоугольной формы.

29. Рыбоход по п.26, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении выполнены треугольной формы.

30. Рыбоход по п.26, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости в поперечном сечении выполнены полукруглой формы.

31. Рыбоход по любому из пп.26-30, отличающийся тем, что элементы усиленной шероховатости расположены в шахматном порядке.

32. Рыбоход по любому из пп.1-31, отличающийся тем, что внешняя поверхность гибких эластичных лент выполнена с вертикальными черно-белыми полосами, чередующимися относительно друг друга.

33. Рыбоход по любому из пп.1-31, отличающийся тем, что высота элементов усиленной шероховатости равна ширине гибких эластичных лент.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39