Устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы

Изобретение относится к устройствам для забора воды из поверхностных источников и предназначено для обеспечения защиты молоди рыб от попадания в водозабор. Устройство содержит объемную фильтрующую кассету, установленную в направляющей пазовой конструкции входного окна затопленного водоприемного оголовка водозабора, состоящую из металлической прямоугольной контурной рамы, в пазах на внутренней стороне которой плотно установлены фильтрующие пластмассовые трубы. Последние выполнены усеченными вдоль их образующих по секущей основания соответствующей фильтрующей пластмассовой трубы, при этом хорда секущей основания фильтрующих пластмассовых труб равна или не равна их внешнему диаметру, а размеры металлической прямоугольной контурной рамы кратны названной хорде. Усеченные фильтрующие пластмассовые трубы могут быть установлены в металлической прямоугольной контурной раме в пазах на внутренней стороне вертикально или горизонтально и скреплены между собой гидроизоляционным материалом. Устройство обеспечивает эффективную защиту молоди рыб от попадания в водозабор. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для добывания или сбора питьевой или водопроводной воды из наземной (поверхностной) воды, может быть использовано в области водоснабжения и предназначено для защиты молоди рыб от попадания в водозабор при заборе воды из поверхностных источников.

Современные исследования попадания в водозаборы молоди рыб сориентированы на ее защиту. Действующие мероприятия по защите молоди рыб основаны на проведенных различными учреждениями в 1970-80-х гг. гидравлико-ихтиологических исследованиях поведения молоди рыб в экстремальных условиях. Как показали данные исследования, молодь большинства видов рыб длиной от 8...10 мм можно защитить с эффективностью 80-90%, а от 6...7 мм - 40-60%. Для такой защиты требуется:

1. Создать фильтрующую преграду, отпугивающую молодь рыб.

2. Обеспечить скорость потока перед входными окнами водоприемников водозаборов не более 0,05...0,1 м/с.

3. Сформировать сносящий поток скоростью 0,1...1,5 м/с, который обеспечивал бы удаление молоди рыб от водоприемного фронта. То есть отношение входной скорости к скорости транзитного потока должно всегда быть меньше единицы.

Считается общепризнанным, что описание законов попадания молоди рыб в водоприемники водозаборов невозможно без учета биологических факторов ее поведения в реке. Поскольку поведение молоди рыб связано с гидравликой водоприемников водозаборов и гидрологией рек принципы рыбозащиты основываются на разработке инженерных решений. Под инженерными решениями подразумевают разработку и совершенствование конструкций рыбозащитных устройств, в число которых входят объемные фильтрующие кассеты, гидравлическая рыбоотводная система, пневмозащита (воздушно-пузырьковая завеса).

Основными на сегодня рыбозащитными устройствами являются объемные фильтрующие кассеты. В настоящее время получены данные, указывающие, что только объемная фильтрующая преграда способна удержать молодь рыб на подходе к входным окнам водоприемников: ощущая органами боковой линии (органами дистанционной ориентации) объемную преграду, молодь рыб начинает уклоняться от входного течения и уходит в транзитный поток.

Известны различные типы объемных фильтрующих кассет, отличающиеся как по фильтрующему материалу, так и по техническим характеристикам. По результатам исследований в типовых проектах были заложены следующие типы кассет:

1. Насыпные кассеты плоские и сегментные.

2. Монолитные пористые кассеты.

3. Кассеты с конструктивной пористостью.

Все перечисленные типы фильтрующих кассет исследованы и определены их параметры по эффекту рыбозащиты. Не обо всех сведения опубликованы в открытой печати.

Известные заявителю аналоги - следующие устройства.

Известно устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы, состоящее из каркаса с двумя решетками и натянутыми между ними струнами (RU 2023799 С1, Шкура В.Н. и др., 30.11.1994, Е 02 В 8/08).

Недостатками устройства является невозможность отвода молоди рыб от устройства защиты молоди рыб от попадания в водозабор, поэтому, прижимаясь к каркасу, молодь рыб большей частью гибнет.

Известно устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы, содержащее вертикальные параллельно расположенные элементы, образующие щелевые каналы, и заканчивающиеся отверстием (SU 1730347 А1, ВНИИ водоснабжения канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии, 30.04.1992, Е 02 В 8/08).

Устройство лишено многих недостатков, присущих рассмотренному выше, однако оно не в недостаточной мере обеспечивает защиту молоди рыб от попадания в водозабор.

Известно устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы, содержащее панель, состоящую из 2-4 пакетов деревянных перекрывающихся реек прямоугольной или квадратной формы поперечного сечения. Пакеты плотно прижаты один к другому и стянуты металлической рамой, вставленной в направляющую пазовую конструкцию водоприемных окон (Порядин А.Ф. Устройство и эксплуатация водозаборов. М.: Стройиздат, 1984. С 183 (стр.74)).

Недостатками устройства являются то, что устройство набухает, пакеты расширяются, и кассеты заклинивает в пазовых конструкциях водоприемных окон. Кроме того, вес устройства в набухшем состоянии велик, а скорость фильтрации воды через него незначительна.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы. Устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы - объемная фильтрующая кассета, представляющая собой металлическую прямоугольную контурную раму с пазами на внутренней стороне, в которых плотно установлены фильтрующие пластмассовые трубы. Объемную фильтрующую кассету снаряжают на суше, опускают под воду и устанавливают в направляющую пазовую конструкцию входных окон затопленного водоприемного оголовка водозабора (Устройство защиты молоди рыб от попадания в водозаборы: Peг. №20000126573/13/ А.М.Мотинов, А.А.Ерхов, Ю.И.Сватеев, Н.Н.Сидоров. - 2183702; Заявл. 24.10.2000; Опубл. 20.06.02 -БИПМ №17(II ч.). - С. 286).

Недостатками прототипа являются то, что устройство имеет большую толщину (выпускаемые промышленностью фильтрующие пластмассовые трубы имеют большой внешний диаметр) и не умещается в направляющую пазовую конструкцию входного окна типового затопленного водоприемного оголовка водозабора. Кроме того, сквозь щели между фильтрующими пластмассовыми трубами сочится вода относительно большого расхода, что приводит к увеличению скорости потока перед входными окнами водоприемников водозаборов и снижению эффекта рыбозащиты.

Описанные существенные признаки заявленного изобретения отличают его от наиболее близкого аналога, так как в изобретении использованы средства, обеспечивающие получение нового технического результата.

Технический результат заключается в том, что упрощается установка устройства в направляющую пазовую конструкцию входных окон затопленного водоприемного оголовка водозабора, снижается стоимость объемной фильтрующей кассеты, снижаются эксплуатационные затраты за счет более эффективного применения обратной промывки и обратной импульсной промывки.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Объемная фильтрующая кассета 1 представляет собой металлическую прямоугольную контурную раму 2 с пазами на внутренней стороне 3. В металлической прямоугольной контурной раме 2 в пазах на внутренней стороне 3 плотно установлены усеченные фильтрующие пластмассовые трубы 4. Усечение производят вдоль образующих фильтрующих пластмассовых труб по секущей основания фильтрующих пластмассовых труб, при этом хорда секущей основания фильтрующих пластмассовых труб равна или не равна внешнему диаметру фильтрующих пластмассовых труб. Чтобы усеченные фильтрующие пластмассовые трубы 4 устанавливались плотно, размеры металлической прямоугольной контурной рамы 2 должны быть кратны хорде усеченных фильтрующих пластмассовых труб 4. Для исключения протечек усеченные фильтрующие пластмассовые трубы 4 скрепляют между собой гидроизоляционным материалом 5: герметиком, расплавом, битумом, лаком или подобными им скрепляющими и изолирующими материалами. Усеченные фильтрующие пластмассовые трубы 4 изготавливают из фильтрующих пластмассовых труб резкой по хорде секущей основания. Металлическую прямоугольную контурную раму 2, в пазы на внутренней стороне 3 которой плотно устанавливают усеченные фильтрующие пластмассовые трубы 4, изготавливают из металла. Усеченные фильтрующие пластмассовые трубы 4 могут размещаться в объемной фильтрующей кассете 1 вертикально или горизонтально. Объемную фильтрующую кассету 1 снаряжают на суше, опускают под воду и устанавливают в направляющую пазовую конструкцию 6 входных окон 7 затопленного водоприемного оголовка водозабора 8.

Описание изобретения содержит три чертежа. На фиг.1 представлен фрагмент устройства - фотография образца усеченной фильтрующей пластмассовой трубы 4, на фиг.2 показана схема размещения усеченных фильтрующих пластмассовых труб 4 в пазах на внутренней стороне 3 металлической прямоугольной контурной рамы 2, на фиг.3 - затопленный водоприемный оголовок водозабора с установленной в направляющую пазовую конструкцию 6 входных окон 7 объемной фильтрующей кассетой 1.

Устройство содержит объемную фильтрующую кассету 1, состоящую из металлической прямоугольной контурной рамы 2 с пазами на внутренней стороне 3, в которую плотно установлены фильтрующие пластмассовые трубы 4, скрепленные между собой гидроизоляционным материалом 5. Объемная фильтрующая кассета 1 размещена в направляющей пазовой конструкции 6 входного окна 7 затопленного водоприемного оголовка водозабора 8.

Устройство реализовано в экспериментальном образце.

Промышленный образец устройства имеет следующие вес и размеры.

Вес объемной фильтрующей кассеты в снаряженном состоянии до 300 кг в зависимости от габаритов.

Габариты: высота устройства - до 2000 мм; ширина устройства - до 2000 мм; толщина устройства - до 250 мм.

Устройство работает следующим образом.

После установки объемной фильтрующей кассеты 1 в направляющие пазовые конструкции 6 входного окна 7 затопленного водоприемного оголовка водозабора 8 устройство готово к работе. Вода поступает в насосную станцию водозаборного сооружения через входное окно 7 затопленного водоприемного оголовка водозабора 8 и при этом, проходя через объемную фильтрующую кассету 1, фильтруется. При фильтрации воды происходит задержка молоди рыб.

Таким образом, изобретение позволяет забирать воду из поверхностных источников и при этом, в отличие от многих существующих устройств и способов, защищать молодь рыб от попадания в водозабор.

1. Устройство для защиты молоди рыб от попадания в водозабор, содержащее объемную фильтрующую кассету, установленную в направляющей пазовой конструкции входного окна затопленного водоприемного оголовка водозабора, состоящую из металлической прямоугольной контурной рамы, в пазах на внутренней стороне которой плотно установлены фильтрующие пластмассовые трубы, отличающееся тем, что фильтрующие пластмассовые трубы выполнены усеченными вдоль их образующих по секущей основания соответствующей фильтрующей пластмассовой трубы, при этом хорда секущей основания фильтрующих пластмассовых труб равна или не равна их внешнему диаметру, а размеры металлической прямоугольной контурной рамы кратны названной хорде.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что усеченные фильтрующие пластмассовые трубы, установленные в металлической прямоугольной контурной раме в пазах на внутренней стороне, скреплены между собой гидроизоляционным материалом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что усеченные фильтрующие пластмассовые трубы в металлической прямоугольной контурной раме в пазах на внутренней стороне установлены вертикально.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что усеченные фильтрующие пластмассовые трубы в металлической прямоугольной контурной раме в пазах на внутренней стороне установлены горизонтально.