Способ управления вдольпороговым течением и рыбонаправляющее устройство его осуществляющее

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам и сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Способ состоит в подаче транзитного потока со стороны водосливной плотины, формировании продольно-винтового вальца вдоль безнапорной боковой стороны донного рыбонаправляющего порога посредством установки порога под острым углом к транзитному потоку и подаче привлекающего рыбу потока во входное отверстие лотка-рыбонакопителя. При формировании продольно-винтового вальца часть расхода транзитного потока, поступающего выше грани донного порога, перераспределяют в направлении, перпендикулярном боковой поверхности донного порога, в сторону продольной оси лотка-рыбонакопителя. При увеличении уровня воды в нижнем бьефе закрытыми пластинами жалюзи образуют выше верхней грани порога водонепроницаемую плоскость, позволяющую сформировать донный рыбонаправляющий порог с большей высотой. Рыбонаправляющее устройство включает донный рыбонаправляющий порог, установленный под углом к продольной оси рыбопропускного сооружения и примыкающий к входной части лотка-рыбонакопителя, средство для регулирования вдольпорогового течения, имеющее возможность посредством привода изменения своего местоположения и выполненное в виде системы жалюзийных пластин, установленных на верхней кромке донного рыбонаправляющего порога и соединенных с приводом. Поверхность жалюзийных пластин может быть выполнена перфорированной. Изобретение обеспечивает повышение эффективности управления вдольпороговым течением. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам и сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.

Известен способ управления вдольпороговым течением [1], состоящий в установке донных рыбонаправляющих порогов под острым углом к транзитному потоку, подачу расхода со стороны затворов водосливной плотины и блока питания рыбопропускного сооружения и формирование вдольпорогового течения вдоль боковой безнапорной стенки порога с образованием продольно-винтового вальца и регулирование характеристик вдольпорогового течения посредством воздействия на валец гидравлических струй.

Недостатком данного способа является сложность оборудования, предназначенного для управления вдольпороговым течением, а также низкая эффективность управления в условиях изменения уровня воды в нижнем бьефе гидроузла.

Наиболее близким по технологической схеме и достигаемому результату является способ управления вдольпороговым течением [2], состоящий в подаче транзитного потока со стороны водосливной плотины и формировании продольно-винтового вальца вдоль безнапорной боковой стороны донного рыбонаправляющего порога, посредством установки порога под острым углом к транзитному потоку и подаче привлекающего рыбу потока во входное отверстие лотка-рыбонакопителя.

Недостатком данного способа является низкая степень управляемости вдольпороговым течением в случае изменения уровня воды в нижнем бьефе гидроузла.

Известно рыбонаправляющее устройство [1], включающее донный рыбонаправляющий порог, установленный под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения, средство для управления вдольпороговым течением в виде водоподающих отверстий, выполненных в верхней части безнапорной грани донного порога, соединенных с подводящей галереей.

Недостатком данного устройства является сложность устройства, а также низкая степень управляемости вдольпороговым течением.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбонаправляющее устройство [2], включающее донный рыбонаправляющий порог, установленный под углом к продольной оси рыбопропускного сооружения и примыкающий к входной части лотка-рыбонакопителя, средство для регулирования вдольпорогового течения, имеющее возможность посредством привода изменения своего местоположения.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность управления вдольпороговым течением.

Целью изобретения является повышение эффективности управления вдольпороговым течением.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. При формировании привлекающего рыбу потока, жалюзийную систему поворачивают таким образом, чтобы пластины жалюзи были установлены под углом 90 градусов к боковой плоскости донного порога и под острым углом к продольной оси рыбопропускного сооружения и, тем самым, создают благоприятные гидравлические условия для усиления интенсивности продольно-винтового течения (вальца) и повышения эффективности привлекающего рыбу течения, подаваемого из лотка-рыбонакопителя рыбопропускного сооружения. Именно такая схема установки жалюзийных пластин способствует максимальной закрутке потока, протекающего вдоль безнапорной боковой грани донного рыбонаправляющего порога, поскольку в данном случае вся кинетическая энергия потока, без потерь, расходуется на повышение интенсивности продольно-винтового течения. Кроме того, в случае производства операции "перевод рыбы в верхний бьеф", за счет перераспределения части транзитного потока к продольной оси рыбопропускного сооружения, перед входом в лоток-рыбонакопитель формируется постоянный "шлейф" скоростей, что отвечает принципу непрерывности привлечения рыбы.

По п.2 формулы изобретения. При увеличении уровня воды в нижнем бьефе, пластины жалюзи закрывают и образуют выше верхней грани порога водонепроницаемую плоскость, позволяющую сформировать донный рыбонаправляющий порог с большей высотой. Данная схема установки пластин жалюзи позволяет, с учетом изменения глубины воды в нижнем бьефе, выдержать оптимальное соотношение высоты порога (h_порога) к глубине нижнего бьефа (Н_нб), которое регламентирует эффективные параметры гидравлической структуры, формируемой донным порогом [3].

По п.3 формулы изобретения. Выполнение средства для управления вдольпороговым течением в виде жалюзийной системы и установка этих пластин на верхней кромке донного рыбонаправляющего порога, позволяет расширить спектр применения жалюзийных пластин, а также повысить эффективность управления вдольпороговым течением. При установке пластин под углом 90 градусов к боковой плоскости порога достигается максимальная интенсивность винтового вальца, формируемого вдоль безнапорной грани донного порога.

Перераспределение части транзитного расхода в сторону продольной оси рыбопропускного сооружения позволяет также усилить привлекающий рыбу "шлейф", формируемый потоком, подаваемым из лотка-рыбонакопителя.

Кроме того, при закрытии жалюзийных пластин они образуют сплошную стенку, являющуюся логическим продолжением донного порога, что позволяет увеличить общую высоту порога и обеспечить нормальную работу рыбонаправляющего устройства в условиях повышения уровня воды в нижнем бьефе.

По п.4 формулы изобретения. Выполнение поверхности пластин перфорированной позволяет при прикрытом или закрытом положении пластин обеспечить дополнительную проточность на горизонте установки жалюзийных пластин. Данное обстоятельство также вносит свою лепту в общий вклад по управлению вдольпороговым течением. Частичная фильтрация в виде гидравлических струй, истекающих из отверстий перфорации пластин создает направленное течение внутри вальца, и способствует продвижению рыбы ко входу в лоток-рыбонакопитель.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации нового способа управления вдольпороговым течением и создания новой конструкции рыбонаправляющего устройства. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - фрагмент донного рыбонаправляющего порога, изометрия, пластины жалюзи установлены под углом 90 градусов к плоскости боковых поверхностей порога;

фиг.2 - то же, вид сверху;

фиг.3 - жалюзийная система закрыта, вид сверху, фрагмент;

фиг.4 - входная часть лотка-рыбонакопителя, план, структура перераспределяемого потока;

фиг.5 - то же, структура продольно-винтового течения, формируемого вдоль безнапорной грани порога;

фиг.6 - входная часть лотка-рыбонакопителя, план, пластины жалюзи закрыты;

фиг.7 - перфорированные пластины жалюзи, изометрия.

Рыбонаправляющее устройство рыбопропускного сооружения включает донный рыбонаправляющий порог 1, установленный под углом к продольной оси рыбопропускного сооружения и примыкающий к входной части лотка-рыбонакопителя 2 и средство для регулирования вдольпорогового течения, имеющее возможность, посредством привода, изменения своего местоположения. Средство для регулирования вдольпорогового течения выполнено в виде системы 3 жалюзийных пластин, установленных на верхней кромке донного рыбонаправляющего порога 1 и соединенных с приводом (не показан).

Кроме того, поверхность жалюзийных пластин 3 может быть выполнена перфорированной с отверстиями перфорации 4. Пластины жалюзи 3 установлены на осях 5 вращения в несущей раме 6.

Формируемое продольно-винтовое течение характеризуется вальцом 7.

Способ формирования, привлекающего рыбу потока, осуществляется следующим образом.

Одновременно с подачей основного расхода в лоток-рыбонакопитель 2, осуществляют подачу части транзитного потока через жалюзийные пластины 3, установленные под углом 90 градусов к боковым стенкам донного порога 1. В этом варианте установки жалюзийной системы 3 достигается максимальное использование кинетической энергии транзитного потока, что позволяет повысить интенсивность вдольпорогового течения, а именно вальца 7. Валец 7, распространяясь вдоль безнапорной грани порога 1, выделяется на фоне гидравлических условий, формируемых перед входной частью лотка-рыбонакопителя 2. При этом донные виды рыб (например, осетровые), реагируя на создаваемые условия, активно продвигаются ко входу в рыбопропускное сооружение. Кроме того, при этой компоновке, дополнительный расход, проходящий через пластины жалюзийной системы 3 усиливает привлекающий рыбу "шлейф" скоростей, формируемый блоком питания рыбопропускного сооружения вдоль его продольной оси.

Возможна реализация способа, когда жалюзийные пластины системы 3 полностью закрываются и образуют сплошной экран выше верхней грани донного порога 1. Эта компоновка позволяет в случае увеличения уровня воды в нижнем бьефе обеспечить работу устройства в оптимальном диапазоне. То есть, увеличение высоты порога 1 компенсирует увеличение глубины воды в нижнем бьефе, при этом их соотношение остается в заданном диапазоне.

Рыбонаправляющее устройство работает следующим образом.

Служба эксплуатации открывает затвор блока питания рыбопропускного сооружения и в нижний бьеф через лоток-рыбонакопитель 2, подается расход воды, формирующий привлекающий рыбу "шлейф" скоростей. Одновременно, пластины жалюзийной системы 3 поворачиваются под углом 90 градусов к боковым поверхностям порогов 1, что дает возможность перераспределения части транзитного потока в сторону продольной оси сооружения (фиг.4 и 5). Данная компоновка жалюзийной системы 3 повышает интенсивность вальца 7, образуемого вдоль безнапорной грани порога 1 и, соответственно, повышается эффективность привлечения донных видов рыб к входу в лоток-рыбонакопитель 2.

В случае повышения уровня воды в нижнем бьефе гидроузла, жалюзи 3 закрывают, при этом выше порога 1 образуется сплошной водонепроницаемый экран (фиг.3 и 6) и, соответственно увеличивается общая высота донного порога 1.

Выполнение пластин жалюзийной системы 3 перфорированными с отверстиями 4 позволяет создать частичную проточность (при закрытых пластинах), что обеспечивает направленное движение рыбы вдоль порога 1.

Предлагаемый способ и рыбонаправляющее устройство его реализующее позволяет в широком диапазоне управлять вдольпороговым течением, а также усиливать привлекающий поток, формируемый по оси рыбопропускного сооружения.

Источники информации

1. А.С. СССР №1625941 (СССР). МПК Е 02 В 8/08. "Рыбопропускное сооружение". Авторы: Шкура В.Н., Чистяков А.А. и Шелестова Н.А. Опубл. Б.И. №5, 1991.

2. А.С. СССР №1055814 (СССР). МПК Е 02 В 8/08. "Рыбопропускное сооружение". Автор: Малеванчик Б.С.

3. Шкура В.Н. Рыбопропускные сооружения: в 2-х ч. /Новочеркасская государственная мелиоративная академия. - Новочеркасск, 1998. - 728 с.

1. Способ управления вдольпороговым течением, состоящий в подаче транзитного потока со стороны водосливной плотины, формировании продольно-винтового вальца вдоль безнапорной боковой стороны донного рыбонаправляющего порога посредством установки порога под острым углом к транзитному потоку и подаче привлекающего рыбу потока во входное отверстие лотка-рыбонакопителя, отличающийся тем, что при формировании продольно-винтового вальца часть расхода транзитного потока, поступающего выше грани донного порога, перераспределяют в направлении, перпендикулярном боковой поверхности донного порога, в сторону продольной оси лотка-рыбонакопителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при увеличении уровня воды в нижнем бьефе закрытыми пластинами жалюзи образуют выше верхней грани порога водонепроницаемую плоскость, позволяющую сформировать донный рыбонаправляющий порог с большей высотой.

3. Рыбонаправляющее устройство рыбопропускного сооружения, включающее донный рыбонаправляющий порог, установленный под углом к продольной оси рыбопропускного сооружения и примыкающий к входной части лотка-рыбонакопителя, средство для регулирования вдольпорогового течения, имеющее возможность посредством привода изменения своего местоположения, отличающееся тем, что средство для регулирования вдольпорогового течения выполнено в виде системы жалюзийных пластин, установленных на верхней кромке донного рыбонаправляющего порога и соединенных с приводом.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что поверхность жалюзийных пластин выполнена перфорированной.