Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для защиты молоди рыбы от попадания в водозаборы. Устройство включает установленный в водотоке рыбозадерживающий экран, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по всей глубине водотока перфорированных трубопроводов, соединенных с источником рабочей среды, перфорированный воздуховод, расположенный на дне водотока непосредственно перед экраном, размещенный в верхней части экрана параллельно перфорированным трубопроводам и воздуховоду мусорорыбоотводной лоток, соединенный с рыбоотводом. Перфорированные трубопроводы снабжены эжекторами и рыбосборными лотками. Эжекторы соединены с напорной линией насоса и последовательно размещены внутри перфорированных трубопроводов и сообщены отверстиями перфорации, выполненными в горизонтальной плоскости вдоль обеих боковых сторон трубопроводов, с рыбосборными лотками, жестко прикрепленными напротив отверстий перфорации. Внутреннее пространство рыбосборных лотков выполнено с продольными горизонтальными перегородками, разделяющими лотки на автономные рыбоприемные части. Поверхности рыбосборных лотков, обращенные к поверхности и к дну водотока, выполнены перфорированными. Внутри автономных рыбоприемных частей расположены поперечные перегородки, образующие рыбоприемные каналы. Начальная часть рыбоотвода выполнена с рыбоприемным карманом на всю глубину водотока. Торцевые части перфорированных трубопроводов, обращенные в сторону рыбоотвода, сообщены с внутренним пространством кармана. Изобретение способствует созданию условий, обеспечивающих задержание и отвод молоди рыбы по всей глубине водотока. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам, сооружениям и устройствам, предназначенных для защиты молоди рыб от попадания в водозаборные сооружения.

Известно рыбозащитное устройство [1], включающее рыбозадерживающий экран, установленный поперек водотока и сформированный из струн, натянутых поперек перфорированных воздуховодов, расположенных ярусами по глубине водотока, со смещением каждого вышерасположенного яруса в сторону водозаборного канала.

Недостатком данного рыбозащитного устройства является низкая эффективность рыбозащиты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбозащитное устройство [2], включающее установленный в водотоке рыбозадерживающий экран, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по всей глубине водотока перфорированных трубопроводов, соединенных с источником рабочей среды, перфорированный воздуховод, расположенный на дне водотока, непосредственно перед рыбозадерживающим экраном, соединенный с источником сжатого воздуха, размещенный в верхней части экрана параллельно перфорированным трубопроводам и воздуховоду мусорорыбоотводной лоток, соединенный с рыбоотводом.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность защиты и отвода молоди рыб по глубине водотока.

Целью изобретения является создание эффективных условий, обеспечивающих задержание и отвод молоди рыбы по всей глубине водотока.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Снабжение перфорированных трубопроводов эжекторами и рыбосборными лотками позволяет решить ранее неразрешимую задачу - отвод молоди рыбы по глубине водотока, проникшую через факел воздушно-пузырьковой завесы (ВПЗ). Согласно данным ряда авторов (Д.С.Павлов, А.М.Пахоруков, Л.П.Фильчагов, Ю.А.Кузнецов, П.А.Михеев и др.) эффективность ВПЗ составляет от 57 до 82% и зависит от целого ряда факторов - размер скатывающейся молоди, ее вид, стадия ее развития, время суток, концентрация молоди в объеме воды, температура воды, скорость транзитного потока и др. Использование комплексного подхода - активно-пассивный подъем молоди ВПЗ в верхние горизонты водотока с последующим ее отводом в рыбоотвод + принудительный отвод молоди по всей глубине водотока, который предлагается в данной заявке, позволяет повысить эффективность отвода молоди рыбы на 10-20% в зависимости от степени воздействия вышеперечисленных факторов. Процесс принудительного отвода молоди рыбы является наиболее эффективным, поскольку молодь рыбы засасывается в перфорированные рыбосборные лотки за счет активной работы системы последовательно установленных эжекторов. При этом молодь рыбы гарантированно попадает во внутреннее пространство перфорированных трубопроводов и по ним отводится в рыбоприемный карман, который сообщается с рыбоотводом. Конструктивная компоновка рыбосборных лотков - в горизонтальной плоскости и наличие перфорированных отверстий со стороны дна и поверхности водотока позволяют обеспечить равновероятные условия для захвата скатывающейся молоди рыбы.

Наличие продольной горизонтальной перегородки внутри рыбосборного лотка позволяет разделить его на две автономные рыбоприемные части, каждая из которых позволяет независимо осуществлять отбор рыбы - одна со стороны поверхности водотока, а другая со стороны дна водотока.

Наличие поперечных перегородок, размещенных вертикально в пространстве между перфорированной поверхностью рыбосборного лотка и продольной горизонтальной перегородкой, позволяет сформировать рыбоприемные каналы для более равномерного отбора молоди рыбы с перфорированной поверхности рыбосборных лотков.

Соединение торцевых частей перфорированных трубопроводов, обращенных в сторону рыбоотвода, с внутренним пространством рыбоприемного кармана позволяет отводить молодь рыбы в рыбоотвод.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение перфорированных поверхностей рыбосборных лотков (рыбоприемных частей) параллельно друг другу является частным случаем выполнения, достаточным для функционирования рыбосборных лотков и устройства в целом.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение перфорированных поверхностей рыбосборных лотков (рыбоприемных частей) конусной формы является вариантом их выполнения. При этой компоновке обеспечивается равномерность фильтрующих скоростей в отверстиях перфорации рыбоприемных частей. Действительно, наиболее удаленными участками лотков являются участки, прилегающие к периферии, и для эффективного подсоса расхода воды с молодью рыбы с этих участков необходимо обеспечить, по крайней мере, равномерные скорости фильтрации по всей поверхности рыбосборных лотков. Конусная форма лотков, расширяющаяся к перфорированным трубопроводам, благодаря своей геометрии и гидравлическим законам протекания жидкости в коротких трубопроводах позволяет добиться поставленной задачи - равномерное поле фильтрации на всей площади рыбосборных лотков.

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

фиг.1 - устройство, вид со стороны подводящего канала;

фиг.2 - конструкция перфорированных трубопроводов с системой эжекторов, сообщенных с рыбосборными лотками;

фиг.3 - поперечный разрез А-А;

фиг.4 - сложный поперечный разрез Б-Б;

фиг.5 - рыбозащитное устройство, продольный разрез;

фиг.6 - поперечное сечение рыбосборных лотков, вариант с конусной конфигурацией рыбоприемных частей;

фиг.7 - рыбозащитное устройство, план.

Рыбозащитное устройство включает установленный в водотоке 1 рыбозадерживающий экран 2, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по всей глубине водотока 1 перфорированных трубопроводов 3, соединенных с источником рабочей среды (не показан), перфорированный воздуховод 4, расположенный на дне водотока 1, непосредственно перед рыбозадерживающим экраном 2, соединенный с источником сжатого воздуха (не показан), размещенный в верхней части экрана 2, параллельно перфорированным трубопроводам 3 и воздуховоду 4, мусорорыбоотводной лоток 5, соединенный с рыбоотводом 6. Перфорированные трубопроводы 3 снабжены эжекторами 7 и рыбосборными лотками 8, причем эжекторы 7 соединены с напорной линией насоса (не показан) и последовательно размещены внутри перфорированных трубопроводов 3 и сообщены отверстиями перфорации 9, выполненными в горизонтальной плоскости вдоль обеих боковых сторон трубопроводов 3 с рыбосборными лотками 8, жестко прикрепленными напротив отверстий перфорации 9, при этом внутреннее пространство рыбосборных лотков 8 выполнено с продольными горизонтальными перегородками 10, разделяющими лотки 8 на автономные рыбоприемные части 11, причем поверхность рыбосборных лотков 8, обращенная к поверхности и к дну водотока 1, выполнена перфорированной, а внутри автономных рыбоприемных частей 11 расположены поперечные перегородки 12, образующие рыбоприемные каналы 13, при этом начальная часть рыбоотвода 6 выполнена с рыбоприемным карманом 14 на всю глубину водотока 1, а торцевые части перфорированных трубопроводов 3, обращенные в сторону рыбоотвода 6, сообщаются с внутренним пространством кармана 14.

Кроме того, перфорированные поверхности рыбоприемных частей 11 могут быть выполнены параллельно друг другу.

Помимо того, перфорированные поверхности рыбоприемных частей 11 могут быть выполнены конусной формы, при этом высота рыбосборных лотков 8 увеличивается в направлении к перфорированным трубопроводам 3.

При работе воздуховода 4 образуется воздушно-пузырьковая завеса в виде факела 15. Очищенный от молоди рыбы расход воды поступает в водозабор 16. Питание эжекторов 7 осуществляется благодаря подводящему трубопроводу 17, соединенному с напорной линией насоса.

Рыбозащитное устройство работает следующим образом.

Служба эксплуатации водозаборного сооружения включает компрессор (не показан) и насос (не показан), тем самым, приводя в рабочее состояние рыбозащитное устройство, при этом скатывающаяся молодь рыбы и влекомый мусор транспортируются факелом 15 воздушно-пузырьковой завесы в поверхностные горизонты водотока 1, очищая тем самым водоток 1 от молоди рыбы. Часть молоди рыбы, прошедшая факел 15 ВПЗ, перехватывается перфорированными трубопроводами 3, снабженными системой эжекторов 7 и рыбосборных лотков 8. Очищенная от молоди рыбы вода поступает в водозабор 16. Из поверхностных горизонтов водотока 1 молодь рыбы отводится в рыбоотвод 6 посредством мусорорыбоотводного лотка 5 (фиг.5). Из перфорированных трубопроводов 3 молодь рыбы отводится в рыбоприемный карман 14 и далее в рыбоотвод 6 (фиг.7).

Технология отвода молоди рыбы через перфорированные трубопроводы заключается в следующем.

За счет всасывающего потока, создаваемого эжекторами 7, на перфорированной поверхности рыбосборных лотков 8 формируется фильтрационное поле со скоростями, необходимыми и достаточными для всасывания молоди рыбы, попавшей в зону их влияния. Молодь рыбы через перфорированную поверхность лотков 8 попадает во внутреннее пространство автономных рыбоприемных частей 11 и по рыбоприемным каналам 13, образованных поперечными перегородками 12, всасывается через отверстия перфорации 9 в перфорированные трубопроводы 3 и далее транспортируется в рыбоприемный карман 14 и рыбоотвод 6.

Предлагаемое рыбозащитное устройство позволяет более эффективно отводить молодь рыбы в рыбоотвод без нанесения экологического ущерба водоему. Кроме того, основные компоненты рыбозадерживающего экрана - факел ВПЗ и система принудительного отвода молоди рыбы (перфорированные трубопроводы с эжекторами и рыбосборными лотками) позволяют создавать комбинированный рыбозадерживающий экран. Как достоинство предлагаемого изобретения надо отметить удачную компоновку экрана, выполненного поярусно, со смещением каждого яруса в сторону водозабора, что повышает вероятность выхода молоди рыбы в направлении к поверхности воды, при этом используется комплексный инженерно-экологический подход.

Источники информации

1. А.С. СССР №1102842 (СССР), МПК Е 02 В 8/08. "Рыбозащитное устройство". Опубл. 1983.

2. А.С. СССР №1707128 (СССР), МПК Е 02 В 8/08. "Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения". Авторы: Чистяков А.А., Фоменко В.А., Черкасов В.А. и Шкура В.Н. Опубл. 23.01.92. БИ №3, 1992.

1. Рыбозащитное устройство водозаборного сооружения, включающее установленный в водотоке рыбозадерживающий экран, выполненный в виде горизонтально расположенных ярусами по всей глубине водотока перфорированных трубопроводов, соединенных с источником рабочей среды, перфорированный воздуховод, расположенный на дне водотока непосредственно перед рыбозадерживающим экраном, соединенный с источником сжатого воздуха, размещенный в верхней части экрана параллельно перфорированным трубопроводам и воздуховоду мусорорыбоотводной лоток, соединенный с рыбоотводом, отличающееся тем, что перфорированные трубопроводы снабжены эжекторами и рыбосборными лотками, причем эжекторы соединены с напорной линией насоса и последовательно размещены внутри перфорированных трубопроводов и сообщены отверстиями перфорации, выполненными в горизонтальной плоскости вдоль обеих боковых сторон трубопроводов, с рыбосборными лотками, жестко прикрепленными напротив отверстий перфорации, при этом внутреннее пространство рыбосборных лотков выполнено с продольными горизонтальными перегородками, разделяющими лотки на автономные рыбоприемные части, причем поверхности рыбосборных лотков, обращенные к поверхности и ко дну водотока, выполнены перфорированными, а внутри автономных рыбоприемных частей расположены поперечные перегородки, образующие рыбоприемные каналы, при этом начальная часть рыбоотвода выполнена с рыбоприемным карманом на всю глубину водотока, а торцевые части перфорированных трубопроводов, обращенные в сторону рыбоотвода, сообщены с внутренним пространством кармана.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированные поверхности рыбоприемных частей выполнены параллельными друг другу.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированные поверхности рыбоприемных частей выполнены конусной формы, при этом высота рыбоприемных лотков увеличивается в направлении к перфорированным трубопроводам.