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 канал, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, установленные перпендикулярно боковым стенкам канала и последовательно по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, выполненных по высоте поперечных перегородок, и дополнительные вплывные отверстия, выполненные в плоскости поперечных перегородок и совмещенные с вертикальными щелями с образованием комбинированного вплывного отверстия, которое расположено в плоскости поперечной перегородки. Дополнительное вплывное отверстие выполнено с шириной, большей, чем ширина вертикальной щели. Изобретение обеспечивает создание в рыбоходном тракте гидравлических условий, эффективных для продвижения рыб по его длине, а также упрощение конструкции рыбохода. 10 з.п. ф-лы, 8 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, при этом по длине канала выполнены поперечные перегородки на всю его ширину, вертикальные вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках.

Недостатком данного рыбохода является сложность управления уровнем воды в канале рыбоходного тракта, а также неоптимальные гидравлические условия для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.

Известен рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные вплывные отверстия, нижние кромки которых выполнены на разных высотных отметках.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб, перемещающихся в рыбоходе.

Известен рыбоход [3], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные щелевые вплывные отверстия.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб, перемещающихся в толще потока.

Известен рыбоход [4], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные щелевые вплывные отверстия.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [5], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные щелевые вплывные отверстия, выполненные симметрично продольной оси рыбоходного тракта и примыкающие к боковым стенкам рыбохода.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [6], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные щелевые вплывные отверстия, поочередно примыкающие к правой и левой стенкам рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [7], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные щелевые вплывные отверстия, выполненные в поверхностном горизонте, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [8], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия, примыкающие к боковым стенкам рыбохода, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна, выполненные симметрично относительно продольной оси рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [9], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия, примыкающие к боковым стенкам рыбохода, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [10], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия, примыкающие к боковым стенкам рыбохода, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [11], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия, примыкающие к боковым стенкам рыбохода, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна, выполненные симметрично относительно продольной оси рыбоходного тракта.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [12], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна, выполненные в центральной части поперечных перегородок.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [13], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна и расположенные в одном продольном створе с поверхностными вплывными отверстиями.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [14], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие поверхностные вплывные отверстия, примыкающие к боковым стенкам рыбохода, и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна, выполненные симметрично относительно продольной оси рыбоходного тракта и расположенные в одном продольном створе с поверхностными вплывными отверстиями.

Недостатком данного рыбохода является сложность конструкции, а также низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Известен рыбоход [15], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, имеющие вертикальные щелевые вплывные отверстия и дополнительные вплывные отверстия, размещенные у дна, выполненные симметрично относительно продольной оси рыбоходного тракта и расположенные в одном продольном створе с поверхностными вплывными отверстиями.

Недостатком данного рыбохода является низкая эффективность продвижения рыб внутри рыбохода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [16], включающий канал, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, установленные перпендикулярно боковым стенкам канала и последовательно по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, выполненных по высоте поперечных перегородок, и дополнительные вплывные отверстия, выполненные в плоскости поперечных перегородок.

Недостатками данного рыбохода являются сложность конструкции и низкая эффективность продвижения рыб по длине рыбоходного тракта.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходном тракте, а также упрощение конструкции рыбохода.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Выполнение дополнительных вплывных отверстий совмещенными с вертикальными щелями с образованием комбинированного вплывного отверстия позволяет сформировать сосредоточенный привлекающий поток, реагируя на который, рыба будет активно проходить в вышележащую камеру рыбохода. При этом создаются оптимальные условия для прохода рыб, обитающих как в поверхностных, так и донных горизонтах. Причем автоматически формируются оптимальные условия для прохода рыб, обитающих в толще потока.

Размещение комбинированного вплывного отверстия в плоскости поперечной перегородки, причем дополнительное вплывное отверстие выполнено с шириной, большей, чем ширина вертикальной щели, создает оптимальную гидравлическую структуру в тракте рыбохода. Кроме того, компоновка комбинированного вплывного отверстия обеспечивает большую пропускную способность вплывного отверстия вследствие инверсии гидравлических струй разного диаметра и их взаимовлияния друг на друга.

По п.2 формулы изобретения. Компоновка, когда комбинированное вплывное отверстие выполнено на продольной оси канала рыбоходного тракта, является вариантом его расположения.

По п.3 формулы изобретения. Компоновка, когда дополнительное вплывное отверстие выполнено в поверхностной части поперечной перегородки, улучшает условия прохода рыбы в поверхностных горизонтах.

По п.4 формулы изобретения. Вариант, когда дополнительное вплывное отверстие выполнено в донной части поперечной перегородки, улучшает условия прохода рыбы в донных горизонтах.

По п.5 формулы изобретения. Вариант, когда дополнительное вплывное отверстие выполнено в средней части поперечной перегородки, улучшает условия прохода рыбы в толще потока.

По п.6 формулы изобретения. Вариант, когда комбинированное вплывное отверстие примыкает к боковой стенке канала рыбоходного тракта, повышает вероятность прохода рыбы, передвигающейся у стен рыбохода.

По п.7 формулы изобретения. Выполнение комбинированных вплывных отверстий симметрично относительно продольной оси канала также повышает вероятность прохода рыбы, передвигающейся у стен рыбохода.

По п.8 формулы изобретения. Вариант, когда дополнительное вплывное отверстие выполнено в поверхностной части поперечной перегородки, улучшает условия прохода рыбы в поверхностных горизонтах.

По п.9 формулы изобретения. Вариант, когда дополнительное вплывное отверстие выполнено в средней части поперечной перегородки, улучшает условия прохода рыбы в толще потока.

По п.10 формулы изобретения. Вариант, когда дополнительное вплывное отверстие выполнено в донной части поперечной перегородки, улучшает условия прохода рыбы в донных горизонтах.

По п.11 формулы изобретения. Вариант, когда комбинированные вплывные отверстия выполнены в центральной части поперечной перегородки, при этом их дополнительные вплывные отверстия совмещены друг с другом и расположены в поверхностной части поперечной перегородки (фиг.7), оптимизирует привлечение рыбы по ширине камеры рыбохода.

Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбохода. Чертежи, поясняющие сущность предлагаемого изобретения:

фиг.1 - рыбоход, поперечный разрез, комбинированное вплывное отверстие выполнено на продольной оси канала рыбоходного тракта, а дополнительное вплывное отверстие выполнено в поверхностной части поперечной перегородки;

фиг.2 - то же, комбинированное вплывное отверстие выполнено на продольной оси канала рыбоходного тракта, а дополнительное вплывное отверстие выполнено в донной части поперечной перегородки;

фиг.3 - то же, комбинированное вплывное отверстие выполнено на продольной оси канала рыбоходного тракта, а дополнительное вплывное отверстие выполнено в средней части поперечной перегородки;

фиг.4 - рыбоход, поперечный разрез, комбинированные вплывные отверстия к боковой стенке канала рыбоходного тракта и выполнены симметрично относительно продольной оси канала, при этом дополнительные вплывные отверстия выполнены в поверхностной части поперечной перегородки;

Фиг. 5 - то же, дополнительные вплывные отверстия выполнены в средней части поперечной перегородки;

фиг.6 - то же, дополнительные вплывные отверстия выполнены в донной части поперечной перегородки;

фиг.7 - рыбоход, поперечный разрез, комбинированные вплывные отверстия выполнены в центральной части поперечной перегородки, при этом их дополнительные вплывные отверстия совмещены друг с другом и расположены в поверхностной части поперечной перегородки;

фиг.8 - рыбоход, план.

Рыбоход включает канал 1, выходной оголовок 2 которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок 3 - с нижним бьефом, поперечные перегородки 4, установленные перпендикулярно боковым стенкам канала 1 и последовательно по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер 5, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей 6, выполненных по высоте поперечных перегородок 4, и дополнительные вплывные отверстия 7, выполненные в плоскости поперечных перегородок 4.

Дополнительные вплывные отверстия 7 совмещены с вертикальными щелями 6 с образованием комбинированного вплывного отверстия, при этом комбинированное вплывное отверстие расположено в плоскости поперечной перегородки 4, причем дополнительное вплывное отверстие 7 выполнено с шириной, большей, чем ширина вертикальной щели 6.

Помимо того, комбинированное вплывное отверстие может быть выполнено на продольной оси канала 1 рыбоходного тракта.

Кроме того, дополнительное вплывное отверстие 7 может быть выполнено в поверхностной части поперечной перегородки 4.

Помимо того, дополнительное вплывное отверстие 7 может быть выполнено в донной части поперечной перегородки 4.

Кроме того, дополнительное вплывное отверстие 7 может быть выполнено в средней части поперечной перегородки 4.

Помимо того, комбинированное вплывное отверстие может примыкать к боковой стенке канала 1 рыбоходного тракта.

Кроме того, комбинированные вплывные отверстия могут быть выполнены симметрично относительно продольной оси канала 1.

Помимо того, дополнительное вплывное отверстие 7 может быть выполнено в поверхностной части поперечной перегородки 4.

Кроме того, дополнительное вплывное отверстие 7 может быть выполнено в средней части поперечной перегородки 4.

Помимо того, дополнительное вплывное отверстие 7 может быть выполнено в донной части поперечной перегородки 4.

Кроме того, комбинированные вплывные отверстия могут быть выполнены в центральной части поперечной перегородки 4, при этом их дополнительные вплывные отверстия 7 совмещены друг с другом и расположены в поверхностной части поперечной перегородки 4.

Рыбоход работает следующим образом.

Нормальный режим протекания потока в канале 1 рыбоходного тракта обеспечивают поперечные перегородки 4, последовательно установленные по длине рыбохода. Рыба, зашедшая в входной оголовок 3 рыбохода, имеет возможность беспрепятственного продвижения по длине канала 1 рыбоходного тракта благодаря наличию комбинированных вплывных отверстий, сформированных вертикальными щелями 6 и дополнительными вплывными отверстиями 7. При этом комбинированные вплывные отверстия выполнены на всю высоту поперечных перегородок 4, что повышает вероятность активного продвижения рыб, обитающих в поверхностных, придонных горизонтах и в толще потока. Нормальная работа рыбохода по пропуску рыбы в выходной оголовок 2 и в верхний бьеф гарантирована в широком диапазоне колебаний уровней воды нижнего и верхнего бьефов.

Размещение комбинированного вплывного отверстия в плоскости поперечной перегородки 4, причем дополнительное вплывное отверстие 7 выполнено с шириной, большей чем ширина вертикальной щели 6, создает оптимальную гидравлическую структуру в канале 1. Кроме того, компоновка комбинированного вплывного отверстия обеспечивает его большую пропускную способность вследствие инверсии гидравлических струй разного диаметра и их взаимовлияния друг на друга.

Возможен вариант выполнения рыбохода, когда комбинированное вплывное отверстие выполнено на продольной оси канала 1 рыбоходного тракта (фиг.1-3), что является вариантами его расположения.

Возможен вариант выполнения рыбохода, когда комбинированное вплывное отверстие примыкает к боковой стенке канала 1 рыбоходного тракта, что повышает вероятность прохода рыбы, передвигающейся у стен рыбохода.

Возможен вариант рыбохода, когда комбинированные вплывные отверстия примыкают к боковым стенкам канала 1 и выполнены симметрично относительно продольной оси канала 1 (фиг.4-6), что также повышает вероятность прохода рыбы, передвигающейся у стен рыбохода.

Возможен вариант выполнения рыбохода, когда комбинированные вплывные отверстия выполнены в центральной части поперечной перегородки 4, при этом их дополнительные вплывные отверстия 7 совмещены друг с другом и расположены в поверхностной части поперечной перегородки 4 (фиг.7), что оптимизирует привлечение рыбы по ширине камеры 5 рыбохода.

Предлагаемый рыбоход является простой конструкцией и обеспечивает создание оптимальных гидравлических условий в рыбоходном тракте, которые в максимальной степени способствуют свободному и активному проходу рыбы в верхний бьеф.

Источники информации

1. А.С. СССР (SU) №1544878, «Рыбоход», МПК Е02В 8/08. Лентяев А.Л., Филиппов Г.Г., БИ №7, 1990-02-23.

2. А.С. СССР (SU) №1680860, «Рыбоход», МПК Е02В 8/08. Лентяев А.Л., Филиппов Г.Г., БИ №36, 1991-09-30.

3. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2^nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.32, рис.2.3.

4. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2^nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.52, рис.2.11.

5. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2^nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.90, рис.3.14.

6. Патент Германии (DE) №10331596, «Fischpass», IPC E02B 8/08, Peters Hans Wilhelm, 2005, 10 февраля.

7. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2^nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.94, рис.3.17.

8. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2^nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.95, рис.3.18.

9. Патент Японии (JP) №2001-123436, «Fish pass», IPC E02B 8/08. Nishimura Yoshiki, Onoda Tadahiro, 2001, 8 мая.

10. Патент ЕР №1447479, «Fishway made of modular elements connected by submerged openings and/or overflows», IPC E02B 8/08. Gerin Gerald, Do Ngoc Tran, 2004, 18 августа.

11. Патент Японии (JP) №2001-152434, «Movable type fish-pass waterway facility», IPC E02B 8/08. Fujii Michihiro, 2001, 5 июня.

12. Katopodis Chris, P.Eng. «Introduction to fishway design». Freshwater Institute Central and Arctic Region Department of Fisheries and Oceans 501 University Crescent Winnipeg, Manitoba Canada, R3T 2N6. January 1992. pp.70, fishway.pdf (2003, 7 сентября).

13. Патент Японии (JP) №2000-120052, «Going-up system offish to fresh water reservoir», IPC E02B 8/08. Hata Kenji, 2000, 25 апреля. Фиг.3 и 6.

14. Патент Японии (JP) №2000-120052, «Going-up system of fish to fresh water reservoir», IPC E02B8/08. Hata Kenji, 2000, 25 апреля. Фиг.15.

15. Therrien Jean, Bourgeois Gilles. «Fish passage at small hydro sites». Genivar Consulting Group Inc. 2000, Http://www.usace.army.mil/fish_passage.pdf (2004-05-16).

16. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2^nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.29, рис.2.1.

1. Рыбоход, включающий канал, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки, установленные перпендикулярно боковым стенкам канала и последовательно по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, выполненных по высоте поперечных перегородок, и дополнительные вплывные отверстия, выполненные в плоскости поперечных перегородок, отличающийся тем, что дополнительные вплывные отверстия совмещены с вертикальными щелями с образованием комбинированного вплывного отверстия, при этом комбинированное вплывное отверстие расположено в плоскости поперечной перегородки, причем дополнительное вплывное отверстие выполнено с шириной большей, чем ширина вертикальной щели.

2. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что комбинированное вплывное отверстие выполнено на продольной оси канала рыбоходного тракта.

3. Рыбоход по п.2, отличающийся тем, что дополнительное вплывное отверстие выполнено в поверхностной части поперечной перегородки.

4. Рыбоход по п.2, отличающийся тем, что дополнительное вплывное отверстие выполнено в донной части поперечной перегородки.

5. Рыбоход по п.2, отличающийся тем, что дополнительное вплывное отверстие выполнено в средней части поперечной перегородки.

6. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что комбинированное вплывное отверстие примыкает к боковой стенке канала рыбоходного тракта.

7. Рыбоход по п.6, отличающийся тем, что комбинированные вплывные отверстия выполнены симметрично относительно продольной оси канала.

8. Рыбоход по любому из пп.6 и 7, отличающийся тем, что дополнительное вплывное отверстие выполнено в поверхностной части поперечной перегородки.

9. Рыбоход по любому из пп.6 и 7, отличающийся тем, что дополнительное вплывное отверстие выполнено в средней части поперечной перегородки.

10. Рыбоход по любому из пп.6 и 7, отличающийся тем, что дополнительное вплывное отверстие выполнено в донной части поперечной перегородки.

11. Рыбоход по п.7, отличающийся тем, что комбинированные вплывные отверстия выполнены в центральной части поперечной перегородки, при этом их дополнительные вплывные отверстия совмещены друг с другом и расположены в поверхностной части поперечной перегородки.