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, перфорированные поперечные перегородки, направленные выпуклой частью в сторону верхнего бьефа и установленные на горизонтальных осях с возможностью вращения посредством привода, донные ниши, расположенные под перегородками в створе их установки, поверхность которых выполнена по дуге окружности, образуемой внешней кромкой поперечной перегородки, и регулирующие затворы. Рыбоход снабжен боковыми обводными галереями, расположенными симметрично относительно рыбоходного тракта. Поперечные перегородки выполнены в виде полых цилиндров. Поверхность цилиндров выполнена с вплывными отверстиями, причем размер отверстий изменяется по длине окружности цилиндров. Привод вращения поперечных перегородок выполнен в виде лопастных колес, расположенных в боковых обводных галереях и установленных соосно цилиндрам на горизонтальных осях поперечных перегородок. Регулирующие затворы установлены в боковых обводных галереях со стороны верхнего бьефа, а выходные отверстия боковых обводных галерей со стороны нижнего бьефа снабжены рыбозаградительными решетками. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции рыбохода и повышение эффективности управления процессом пропуска рыбы. 6 з.п. ф-лы, 11 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 рыбоход [1], включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, перфорированные поперечные перегородки, выполненные в виде цилиндров и установленные на горизонтальных осях с возможностью вращения посредством привода, донные ниши, расположенные под перегородками в створе их установки, поверхность которых выполнена по дуге окружности, образуемой внешней кромкой поперечной перегородки, регулирующие затворы и лопастные колеса.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность управления процессом пропуска рыбы.

Известен рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, перфорированные поперечные перегородки, выполненные в виде цилиндров и установленные на горизонтальных осях с возможностью вращения посредством привода, донные ниши, расположенные под перегородками в створе их установки, поверхность которых выполнена по дуге окружности, образуемой внешней кромкой поперечной перегородки, регулирующие затворы и лопастные колеса.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность управления процессом пропуска рыбы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [3], включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, перфорированные поперечные перегородки, направленные выпуклой частью в сторону верхнего бьефа и установленные на горизонтальных осях с возможностью вращения посредством привода, донные ниши, расположенные под перегородками в створе их установки, поверхность которых выполнена по дуге окружности, образуемой внешней кромкой поперечной перегородки, регулирующие затворы и лопастные колеса.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции и низкая эффективность управления процессом пропуска рыбы.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности управления процессом пропуска рыбы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Выполнение рыбохода с боковыми обводными галереями, расположенными симметрично относительно рыбоходного тракта, позволяет сформировать дополнительный блок питания, который позволяет из верхнего бьефа подавать дополнительный расход воды ко входному оголовку рыбохода. Кроме того, в боковых галереях размещены лопастные колеса привода поперечных перегородок, что позволяет использовать кинетическую энергию потока для вращения цилиндров. Установка лопастных колес соосно цилиндрам на горизонтальных осях поперечных перегородок является наиболее оптимальным вариантом их компоновки.

Выполнение поперечных перегородок в виде полых цилиндров, при этом поверхность цилиндров выполнена с вплывными отверстиями, размер которых изменяется по длине окружности цилиндров, позволяет при вращении цилиндров изменять величину перепада уровней воды между вышележащей и нижележащей камерами рыбохода. При уменьшении перепада уровней воды между камерами рыба имеет возможность свободного прохода через вплывные отверстия в вышележащую камеру рыбохода. Выполнение размера вплывных отверстий, изменяющегося по длине окружности цилиндров, позволяет постоянно изменять сквозность перегородки, что автоматически влечет за собой изменение гидравлического сопротивления, создаваемого транзитному потоку, и изменение перепада уровня воды на перегородке.

Установка регулирующих затворов в боковых обводных галереях со стороны верхнего бьефа позволяет оперативно регулировать подачу дополнительного расхода и скорость вращения поперечных перегородок.

Снабжение выходных отверстий боковых обводных галерей, со стороны нижнего бьефа, рыбозаградительными решетками позволяет предотвратить проход рыбы во внутреннее пространство обводных галерей.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение вплывных отверстий квадратной формы является вариантом их компоновки.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение вплывных отверстий круглой формы также является вариантом их компоновки.

По п.4 формулы изобретения. Выполнение вплывных отверстий прямоугольной формы на всю ширину рыбоходного тракта, при этом они образованы плоскими щитами, прикрепленными к торцевым частям цилиндров по касательной к его внешней поверхности, позволяет сформировать вплывные отверстия максимальной ширины. Данная компоновка повышает вероятность прохода рыбы в вышележащую камеру рыбохода.

По п.5 формулы изобретения. Выполнение дна рыбоходного тракта ступенчатым, при этом поперечные перегородки установлены в конце каждой ступени, позволяет уменьшить общую длину рыбоходного тракта.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение плоских щитов, установленных под острым утлом к внешней поверхности цилиндров, позволяет улучшить условия преодоления рыбами вплывных отверстий, а также в данной компоновке увеличивается кпд вращения цилиндров за счет изменения угла атаки по отношению к набегающему потоку.

По п.7 формулы изобретения. Выполнение вплывных отверстий в шахматном порядке позволяет повысить вероятность нахождения рыбами входа в вплывные отверстия.

Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбохода.

Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - продольный разрез рыбохода;

фиг.2 - рыбоход, план;

фиг.3 - продольный разрез рыбохода, промежуточное положение цилиндров;

фиг.4 - развертка внешней поверхности цилиндра, вплывные отверстия выполнены прямоугольной формы на всю ширину рыбоходного тракта;

фиг.5 - развертка внешней поверхности цилиндра, вплывные отверстия выполнены квадратной формы;

фиг.6 - развертка внешней поверхности цилиндра, вплывные отверстия выполнены круглой формы;

фиг.7 - фрагмент входного оголовка рыбохода, план;

фиг.8 - продольный разрез рыбохода, вариант выполнения дна рыбоходного тракта ступенчатым;

фиг.9 - каркас цилиндра, изометрия, вплывные отверстия выполнены прямоугольной формы на всю ширину рыбоходного тракта;

фиг.10 - то же, вплывные отверстия выполнены квадратной формы;

фиг.11 - продольный разрез рыбохода, вариант выполнения продольных щитов, установленных под острым углом к внешней поверхности цилиндров.

Рыбоход включает рыбоходный тракт 1, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, перфорированные поперечные перегородки 2, направленные выпуклой частью в сторону верхнего бьефа и установленные на горизонтальных осях с возможностью вращения посредством привода, донные ниши 3, расположенные под перегородками 2 в створе их установки, поверхность которых выполнена по дуге окружности, образуемой внешней кромкой поперечной перегородки 2, регулирующие затворы 4 и лопастные колеса 5.

Рыбоход снабжен боковыми обводными галереями 6, расположенными симметрично относительно рыбоходного тракта 1, а поперечные перегородки выполнены в виде полых цилиндров 7, при этом поверхность цилиндров 7 выполнена с вплывными отверстиями 8, причем размер отверстий 8 изменяется длине окружности цилиндров 7, привод вращения поперечных перегородок 2 выполнен в виде лопастных колес 5, расположенных в боковых обводных галереях 6 и установленных соосно цилиндрам 7 на горизонтальных осях поперечных перегородок 2, при этом регулирующие затворы 4 установлены в боковых обводных галереях 6 со стороны верхнего бьефа, а выходные отверстия боковых обводных галерей 6, со стороны нижнего бьефа, снабжены рыбозаградительными решетками 9.

Помимо того, вплывные отверстия 8 могут быть выполнены квадратной формы.

Кроме того, вплывные отверстия 8 могут быть выполнены круглой формы.

Помимо того, вплывные отверстия 8 могут быть выполнены прямоугольной формы на всю ширину рыбоходного тракта 1 и образованы плоскими щитами 10, прикрепленными к торцевым частям цилиндра 7 по касательной к его внешней поверхности.

Кроме того, дно рыбоходного тракта 1 может быть выполнено ступенчатым, при этом поперечные перегородки 2 могут быть установлены в конце каждой ступени.

Помимо того, плоские щиты 10 могут быть установлены под острым углом к внешней поверхности цилиндров 7.

Кроме того, вплывные отверстия 8 могут быть выполнены в шахматном порядке.

Рыбоход работает следующим образом.

Рыба из нижнего бьефа гидроузла привлекается в рыбоходный тракт 1 посредством подачи в него основного рабочего расхода воды, а также благодаря сбросу дополнительного расхода воды по боковым обводным галереям 6 путем открытия на заданную величину регулирующих затворов 4. При этом в зоне входного оголовка рыбохода формируется устойчивая плановая эпюра скоростей (фиг.7), реагируя на которую рыба активно заходит в рыбоходный тракт 1. Рыбозаградительные решетки 9 предотвращают проход рыбы во внутреннее пространство боковых обводных галерей 6 (фиг.7).

В рыбоходном тракте 1 размещены поперечные перегородки 2, выполненные в виде полых цилиндров 7, которые постоянно вращаются под воздействием привода в виде лопастных колес 5. За счет размещения лопастных колес 5 в боковых обводных галереях 6 они под воздействием напора дополнительного расхода воды приводятся во вращательное движение и за счет установки лопастных колес 5 соосно цилиндрам 7 на горизонтальных осях поперечных перегородок 2 цилиндры 7 также приводятся во вращательное движение (фиг.1 и 2).

Выполнение поперечных перегородок 2 в виде полых цилиндров 7, поверхность которых выполнена с вплывными отверстиями 8, размер которых изменяется по длине окружности цилиндров 7 (фиг.4-6), позволяет при вращении цилиндров 7 изменять величину перепада уровней воды между вышележащей и нижележащей камерами рыбохода. При уменьшении перепада уровней воды между камерами рыба свободно проходит через вплывные отверстия в вышележащую камеру рыбохода. Изменение размера вплывных отверстий 8 по длине окружности цилиндров 7 позволяет постоянно изменять сквозность перегородки 2, что автоматически влечет за собой изменение гидравлического сопротивления, создаваемого транзитному потоку, и изменение перепада уровня воды на перегородке 2. Преодолев поперечные перегородки 2, рыба попадает в акваторию верхнего бьефа и продолжает нерестовые миграции.

Возможен вариант выполнения вплывных отверстий 8 круглой (фиг.6) или квадратной (фиг.5 и 10) формы, что оптимизирует индивидуальный проход рыб через поперечную перегородку 2.

Возможен вариант выполнения вплывных отверстий 8, которые образованы плоскими щитами 10, прикрепленными к торцевым частям цилиндров 7 по касательной к его внешней поверхности, что позволяет сформировать вплывные отверстия 8 максимальной ширины (фиг.4 и 9). Данная компоновка повышает вероятность прохода рыбы в вышележащую камеру рыбохода, поскольку предполагает проход рыбы по всей ширине рыбоходного тракта 1.

Возможен вариант выполнения дна рыбоходного тракта 1 ступенчатым (фиг.8), при этом поперечные перегородки 2 установлены в конце каждой ступени, что позволяет уменьшить общую длину рыбоходного тракта 1.

Возможен вариант выполнения плоских щитов 10, установленных под острым углом к внешней поверхности цилиндров 7 (фиг.11), что позволяет улучшить условия преодоления рыбами вплывных отверстий 8, а также в данной компоновке увеличивается кпд вращения цилиндров 7 за счет изменения угла атаки по отношению к набегающему потоку.

Возможен вариант выполнения вплывных отверстий 8 в шахматном порядке, что позволяет повысить вероятность нахождения рыбами входа в вплывные отверстия 8 за счет равномерного размещения вплывных отверстий 8 по площади цилиндров 7.

Предлагаемый рыбоход позволяет управлять интенсивностью пропуска рыбы через рыбоходный тракт простыми средствами и с наименьшими затратами, что способствует целенаправленному, свободному и самостоятельному проходу рыбы в верхний бьеф гидроузла.

Источники информации

1. А.С. СССР № 1721171 "Рыбоход". МПК Е 02 В 8/08. Калашников Б.Ф., Опубл. 23.03.92. Б.И. № 11.

2. А.С. СССР № 1817800 "Рыбоход". МПК Е 02 В 8/08. Калашников Б.Ф., Опубл. 23.05.93. Б.И. № 19.

3. А.С. СССР № 1767080 "Рыбоход". МПК Е 02 В 8/08. Савинов А.Г., Опубл. 07.10.92. Б.И. № 37.

1. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний и нижний бьефы гидроузла, перфорированные поперечные перегородки, направленные выпуклой частью в сторону верхнего бьефа и установленные на горизонтальных осях с возможностью вращения посредством привода, донные ниши, расположенные под перегородками в створе их установки, поверхность которых выполнена по дуге окружности, образуемой внешней кромкой поперечной перегородки, регулирующие затворы и лопастные колеса, отличающийся тем, что он снабжен боковыми обводными галереями, расположенными симметрично относительно рыбоходного тракта, а поперечные перегородки выполнены в виде полых цилиндров, при этом поверхность цилиндров выполнена с вплывными отверстиями, причем размер отверстий изменяется по длине окружности цилиндров, привод вращения поперечных перегородок выполнен в виде лопастных колес, расположенных в боковых обводных галереях и установленных соосно цилиндрам на горизонтальных осях поперечных перегородок, при этом регулирующие затворы установлены в боковых обводных галереях со стороны верхнего бьефа, а выходные отверстия боковых обводных галерей со стороны нижнего бьефа снабжены рыбозаградительными решетками.

2. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены квадратной формы.

3. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены круглой формы.

4. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены прямоугольной формы на всю ширину рыбоходного тракта и образованы плоскими щитами, прикрепленными к торцевым частям цилиндра по касательной к его внешней поверхности.

5. Рыбоход по п.1 или 4, отличающийся тем, что дно рыбоходного тракта выполнено ступенчатым, при этом поперечные перегородки установлены в конце каждой ступени.

6. Рыбоход по п.4, отличающийся тем, что плоские щиты установлены под острым углом к внешней поверхности цилиндров.

7. Рыбоход по п.2 или 3, отличающийся тем, что вплывные отверстия выполнены в шахматном порядке.