Рыбоход (варианты)
Владельцы патента RU 2310713:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" ФГОУ ВПО (НГМА) (RU)
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, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, неполные поперечные перегородки, последовательно установленные по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, образованных боковыми стенками поперечных перегородок и их донными поперечными частями, выполненными под углом к боковым стенкам и к дну рыбоходного тракта. Донные поперечные части поперечных перегородок выполнены с треугольным водосливом. По первому варианту поперечные перегородки выполнены водопроницаемыми, при этом их боковые стенки сформированы из стержней, расположенных горизонтально рядами по толщине поперечных перегородок и с шагом по высоте боковых стенок, а их донные поперечные части выполнены из стержней, расположенных рядами по толщине донных поперечных частей. Стержни выполнены с круглым поперечным сечением. Кроме того, по второму варианту плоскость боковых стенок поперечных перегородок выполнена перпендикулярной дну рыбоходного тракта. Донные поперечные части поперечных перегородок расположены по ломаной линии V-образной формы в плане, вершина излома которой обращена навстречу потоку. По третьему варианту боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, а их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа. Донные поперечные части поперечных перегородок расположены под углом к дну рыбоходного тракта и с наклоном в сторону нижнего бьефа. Боковые стенки поперечных перегородок выполнены перпендикулярными дну рыбоходного тракта. Изобретение обеспечивает создание в рыбоходном тракте гидравлических условий, эффективных для продвижения рыб по его длине. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 33 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 неполные поперечные перегородки с вертикальными вплывными отверстиями.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Известен рыбоход [2, 3], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, при этом по длине канала выполнены неполные поперечные перегородки с вертикальными вплывными отверстиями, расположенные в плоскости поперечных перегородок.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Известен рыбоход [4], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, при этом по длине канала выполнены неполные поперечные перегородки с вертикальными вплывными отверстиями, при этом боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, а их вертикальные торцевые части ориентированы навстречу потоку.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Известен рыбоход [5], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, при этом по длине канала выполнены неполные поперечные перегородки с вертикальными вплывными отверстиями, при этом плоскости, в которых расположены поперечные перегородки, выполнены под углом к дну рыбоходного тракта и с наклоном в сторону верхнего бьефа.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Известен рыбоход [6-10], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, при этом по длине канала выполнены неполные поперечные перегородки с вертикальными вплывными отверстиями, при этом плоскости, в которых расположены поперечные перегородки, выполнены под углом к дну рыбоходного тракта и с наклоном в сторону верхнего бьефа.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Известен рыбоход [11], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде канала, соединяющего нижний бьеф гидроузла с верхним бьефом, при этом по длине канала выполнены неполные поперечные перегородки с вертикальными вплывными отверстиями, при этом поперечные перегородки выполнены перпендикулярно дну рыбоходного тракта, причем боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, а их вертикальные торцевые части ориентированы в направлении нижнего бьефа.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [12], включающий рыбоходный тракт, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, неполные поперечные перегородки, последовательно установленные по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, образованных боковыми стенками поперечных перегородок и их донными поперечными частями, выполненных под углом к боковым стенкам и к дну рыбоходного тракта, при этом донные поперечные части поперечных перегородок выполнены с треугольным водосливом.
Недостатком данного рыбохода является неоптимальная гидравлическая структура потока для продвижения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходном тракте.
Сущность изобретения заключается в следующем.
По п.1 формулы изобретения. Выполнение поперечных перегородок водопроницаемыми позволяет обеспечить более равномерную структуру потока, как по ширине, так и по глубине рыбоходного тракта. Кроме того, эта компоновка позволяет увеличить общую пропускную способность рыбохода, а также в большей степени ликвидировать водоворотные и застойные зоны в рыбоходном тракте.
Выполнение боковых стенок, сформированных из стержней, расположенных горизонтально рядами по толщине поперечных перегородок и с шагом по высоте боковых стенок, и донных поперечных частей из стержней, расположенных вертикально рядами по толщине донных поперечных частей, обеспечивает водопроницаемость поперечных перегородок и необходимые параметры сквозности и скважности.
Выполнение стержней с круглым поперечным сечением обеспечивает хорошую обтекаемость элементов перегородок, а также эта форма стержней безопасна в случае контакта тела рыб с их поверхностью.
По п.2 формулы изобретения. Компоновка, когда поперечные перегородки выполнены в плоскости, перпендикулярной дну рыбоходного тракта (фиг.4 и 5), является вариантом компоновки рыбохода.
По п.3 формулы изобретения. Компоновка, когда поперечные перегородки установлены под углом к дну рыбоходного тракта, с наклоном в сторону верхнего бьефа (фиг.1 и 2), также является вариантом компоновки рыбохода.
По п.4 формулы изобретения. Вариант, когда стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней (фиг.7), позволяет увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту.
По п.5 формулы изобретения. Вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа (фиг.8, 10 и 11), позволяет сформировать гидравлическую структуру потока, при которой поток соударяется и теряет при этом часть своей кинетической энергии.
По п.6 формулы изобретения. Вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом 45° (фиг.10), является компоновкой, максимально приближенной к оптимальной.
По п.7 формулы изобретения. Вариант, когда периметр вплывного отверстия и верхние торцевые части боковых стенок поперечных перегородок снабжены защитным экраном, образующим полукаркас (фиг.12), позволяет обезопасить рыб от контакта с торцевыми частями стержней.
По п.8 формулы изобретения. Вариант, когда вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены в плане по синусоидальной кривой (фиг.13), позволяет увеличить общую величину гидравлического сопротивления потоку, протекающему по рыбоходному тракту.
По п.9 формулы изобретения. Вариант, когда вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены в плане по синусоидальной кривой, при этом вплывные отверстия выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями с меньшей шириной (фиг.19), позволяет не только увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту, но и сформировать по длине рыбохода участки с разными перепадами уровня воды. Выполнение вплывных отверстий с большей шириной позволяет уменьшить перепад уровней воды на перегородке, а выполнение вплывных отверстий с меньшей шириной позволяет увеличить перепад уровней воды на перегородке.
По п.10 формулы изобретения. Вариант, когда вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями с меньшей шириной (фиг.22), также позволяет не только увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту, но и сформировать по длине рыбохода участки с разными перепадами уровня воды.
По п.11 формулы изобретения. Вариант, когда поверхность стержней покрыта полимерной пленкой (фиг.33), позволяет повысить долговечность эксплуатации поперечных перегородок.
По п.12 формулы изобретения (Вариант рыбохода). Конструктивное решение варианта во многом аналогично базовой конструкции (см. п.1 формулы изобретения). Основным отличием является следующее. Выполнение донных поперечных частей поперечных перегородок, расположенных по ломаной линии V-образной формы в плане, при этом вершина излома обращена навстречу потоку (фиг.25), позволяет увеличить гидравлическое сопротивление транзитному потоку в донных горизонтах. Кроме того, V-образная форма донных поперечных частей выполняет струенаправляющую функцию: во-первых, со стороны верхнего бьефа поток распределяется к боковым стенкам рыбоходного тракта, где он активно гасится, соударяясь с боковыми стенками поперечных перегородок; во-вторых, со стороны нижнего бьефа донные поперечные части являются направляющими для продвижения рыбы, пытающейся преодолеть вплывное отверстие.
По п.13 формулы изобретения. Вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа (фиг.27, 28), позволяет усилить эффект гашения кинетической энергии водного потока. При этом поток, вытекающий из вплывного отверстия, приобретает направление к продольной оси рыбохода, где происходит его соударение.
По п.14 формулы изобретения. Вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом 45°, является наиболее оптимальным вариантом с точки зрения формирования гидравлической структуры потока.
По п.15 формулы изобретения. Вариант, когда донные поперечные части поперечных перегородок установлены под углом 45° к продольной оси рыбоходного тракта, позволяет усилить эффект гашения потока в придонных горизонтах за счет перераспределения донных масс потока к боковым стенкам рыбоходного тракта и поперечных перегородок.
По п.16 формулы изобретения. Вариант, когда стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней (фиг.7), позволяет увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту, за счет уменьшения сквозности поперечной перегородки.
По п.17 формулы изобретения. Вариант, когда поверхность стержней покрыта полимерной пленкой (фиг.33), позволяет повысить долговечность эксплуатации поперечных перегородок.
По п.18 формулы изобретения (Вариант рыбохода). Конструктивное решение варианта во многом аналогично базовой конструкции (см. п.1 формулы изобретения). Основным отличием является следующее. Вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа, а донные поперечные части поперечных перегородок расположены под углом к дну рыбоходного тракта и с наклоном в сторону нижнего бьефа (фиг.30), позволяет в максимальной степени обеспечить соударение потока, вытекающего из вплывного отверстия.
По п.19 формулы изобретения. Вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом 45°, является наиболее оптимальным вариантом с точки зрения формирования гидравлической структуры потока.
По п.20 формулы изобретения. Компоновка, когда донные поперечные части поперечных перегородок расположены под углом 45° к дну рыбоходного тракта (фиг.30, 32), позволяет эффективно тормозить поток в придонном горизонте и перенаправлять часть расхода в вышерасположенные горизонты.
По п.21 формулы изобретения. Компоновка, когда стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней (фиг.7), позволяет увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту, за счет уменьшения сквозности поперечной перегородки.
По п.22 формулы изобретения. Компоновка, когда поверхность стержней покрыта полимерной пленкой (фиг.33), позволяет повысить долговечность эксплуатации поперечных перегородок.
Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбохода и его вариантов. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:
фиг.1 - рыбоход, продольный разрез;
фиг.2 - то же, план;
фиг.3 - разрез А-А на фиг.1;
фиг.4 - рыбоход, план, вариант, когда поперечные перегородки расположены в плоскостях, перпендикулярных дну рыбоходного тракта;
фиг.5 - разрез В-В на фиг.4;
фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.4;
фиг.7 - стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней;
фиг.8 - рыбоход, план, вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа;
фиг.9 - разрез Г-Г на фиг.8;
фиг.10 - рыбоход, план, схема установки перегородки под углом 45°;
фиг.11 - то же, структура потока в рыбоходе;
фиг.12 - поперечная перегородка, изометрия, вариант, когда периметр вплывного отверстия и верхние торцевые части боковых стенок поперечных перегородок снабжены защитным экраном, образующим полукаркас;
фиг.13 - рыбоход, план, вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены в плане по синусоидальной кривой;
фиг.14 - разрез Д-Д на фиг.13;
фиг.15 - разрез Е-Е на фиг.13;
фиг.16 и 17 - рыбоход, план, плановая структура потока;
фиг.18 - рыбоход, фрагмент продольного разреза, структура потока по вертикали;
фиг.19 - рыбоход, план, вариант, когда вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены в плане по синусоидальной кривой, при этом вплывные отверстия выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями с меньшей шириной;
фиг.20 - разрез Ж-Ж на фиг.19;
фиг.21 - разрез 3-3 на фиг.19;
фиг.22 - рыбоход, план, вариант, когда вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями с меньшей шириной;
фиг.23 - разрез И-И на фиг.22;
фиг.24 - разрез К-К на фиг.22;
фиг.25 - рыбоход (1-ый вариант), план, вариант, когда плоскость боковых стенок поперечных перегородок выполнена перпендикулярно дну рыбоходного тракта, а донные поперечные части поперечных перегородок расположены по ломаной линии V-образной формы в плане, при этом вершина излома обращена навстречу потоку;
фиг.26 - разрез Л-Л на фиг.25;
фиг, 27 - рыбоход, план, вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего;
фиг.28 - разрез М-М на фиг.26;
фиг.29 - вид Н на фиг.28;
фиг.30 - рыбоход (2-ой вариант), изометрия, вариант, когда боковые стенки поперечных перегородок под углом 45° к боковым стенкам рыбоходного тракта, а донные поперечные части поперечных перегородок расположены под углом 45° к дну рыбоходного тракта и с наклоном в сторону нижнего бьефа;
фиг.31 - то же, вид на поперечную перегородку со стороны нижнего бьефа;
фиг.32 - сечение 1-1 на фиг.31;
фиг.33 - поверхность стержня покрыта полимерной пленкой.
Рыбоход включает рыбоходный тракт 1, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, неполные поперечные перегородки 2, последовательно установленные по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия 3 в виде вертикальных щелей, образованных боковыми стенками 4 поперечных перегородок 2 и их донными поперечными частями 5, выполненных под углом к боковым стенкам и к дну рыбоходного тракта 1, при этом донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 выполнены с треугольным водосливом.
Поперечные перегородки 2 выполнены водопроницаемыми, при этом их боковые стенки 4 сформированы из стержней 6, расположенных горизонтально, рядами по толщине поперечных перегородок 2 и с шагом по высоте боковых стенок, а их донные поперечные части 5 выполнены из стержней 6, расположенных вертикально рядами по толщине донных поперечных частей 5, причем стержни 6 выполнены с круглым поперечным сечением.
Помимо того, поперечные перегородки 2 могут быть выполнены в плоскости, перпендикулярной дну рыбоходного тракта 1.
Кроме того, поперечные перегородки 2 могут быть установлены под углом к дну рыбоходного тракта 1 с наклоном в сторону верхнего бьефа.
Помимо того, стержни 6 в четных рядах могут быть смещены по отношению к стержням 6 нечетных рядов на половину шага размещения стержней 6.
Кроме того, боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 могут быть выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, обращены в сторону верхнего бьефа.
Помимо того, боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 могут быть установлены под углом 45°.
Кроме того, периметр вплывного отверстия 3 и верхние торцевые части боковых стенок 4 поперечных перегородок 2 могут быть снабжены защитным экраном 7, образующим полукаркас.
Помимо того, вплывные отверстия 3 в поперечных перегородках 2 по длине рыбоходного тракта 1 могут быть выполнены в плане по синусоидальной кривой.
Кроме того, вплывные отверстия 3 в поперечных перегородках 2 по длине рыбоходного тракта 1 могут быть выполнены в плане по синусоидальной кривой, при этом вплывные отверстия 3 могут быть выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия 3 с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями 3 с меньшей шириной.
Помимо того, вплывные отверстия 3 в поперечных перегородках 2 по длине рыбоходного тракта 1 могут быть выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия 3 с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями 3 с меньшей шириной.
Кроме того, поверхность стержней 6 может быть покрыта полимерной пленкой 8.
Согласно варианту рыбохода (см. п.12 формулы изобретения) поперечные перегородки 2 могут быть выполнены водопроницаемыми, при этом их боковые стенки 4 сформированы из стержней 6, расположенных горизонтально, рядами по толщине поперечных перегородок 2 и с шагом по высоте боковых стенок 4, а их донные поперечные части 5 выполнены из стержней 6, расположенных вертикально рядами по толщине донных поперечных частей 5, причем стержни 6 выполнены с круглым поперечным сечением, при этом плоскость боковых стенок 4 поперечных перегородок 2 выполнена перпендикулярно дну рыбоходного тракта 1, а донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 расположены по ломаной линии V-образной формы в плане, при этом вершина излома обращена навстречу потоку.
Кроме того, боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 могут быть выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, обращены в сторону верхнего бьефа.
Помимо того, боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 могут быть установлены под углом 45°.
Кроме того, донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 могут быть установлены под углом 45° к продольной оси рыбоходного тракта 1.
Помимо того, стержни 6 в четных рядах могут быть смещены по отношению к стержням 6 нечетных рядов на половину шага размещения стержней 6.
Кроме того, поверхность стержней 6 может быть покрыта полимерной пленкой 8.
Согласно варианту рыбохода (см. п.18 формулы изобретения) поперечные перегородки 2 могут быть выполнены водопроницаемыми, причем боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, обращены в сторону верхнего бьефа, а донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 расположены под углом к дну рыбоходного тракта 1 и с наклоном в сторону нижнего бьефа, при этом боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 сформированы из стержней 6, расположенных горизонтально, рядами по их толщине и с шагом по высоте боковых стенок 4, а их донные поперечные части 5 выполнены из стержней 6, расположенных рядами по толщине донных поперечных частей 5, причем стержни 6 выполнены с круглым поперечным сечением, при этом плоскость боковых стенок 4 поперечных перегородок 2 выполнена перпендикулярно дну рыбоходного тракта 1.
Помимо того, боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 могут быть установлены под углом 45°.
Кроме того, донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 могут быть расположены под углом 45° к дну рыбоходного тракта 1.
Помимо того, стержни 6 в четных рядах могут быть смещены по отношению к стержням 6 нечетных рядов на половину шага размещения стержней 6.
Кроме того, поверхность стержней 6 может быть покрыта полимерной пленкой 8.
Рыбоход работает следующим образом.
Рыба, привлекаемая из нижнего бьефа, заходит во входной оголовок рыбохода и постепенно, преодолевая вплывные отверстия 3 поперечных перегородок 2, перемещается из нижерасположенных камер рыбоходного тракта 1 в вышерасположенные камеры и далее попадает в верхний бьеф гидроузла.
Выполнение поперечных перегородок 2 водопроницаемыми позволяет обеспечить более равномерную структуру потока как по ширине, так и по глубине рыбоходного тракта 1. Кроме того, эта компоновка позволяет увеличить общую пропускную способность рыбохода, а также в большей степени ликвидировать водоворотные и застойные зоны в рыбоходном тракте 1.
Выполнение боковых стенок 4, сформированных из стержней 6, расположенных горизонтально, рядами по толщине поперечных перегородок 2 и с шагом по высоте боковых стенок 4, и донных поперечных частей 5 из стержней 6, расположенных вертикально рядами по толщине донных поперечных частей 5, обеспечивает водопроницаемость поперечных перегородок 2 и необходимые параметры сквозности и скважности.
Выполнение стержней 6 с круглым поперечным сечением обеспечивает хорошую обтекаемость элементов перегородок 2, а также эта форма стержней 6 безопасна в случае контакта тела рыб с их поверхностью.
Возможна компоновка, когда поперечные перегородки 2 выполнены в плоскости, перпендикулярной дну рыбоходного тракта 1 (фиг.4 и 5), что является вариантом компоновки рыбохода.
Возможна компоновка, когда поперечные перегородки 2 установлены под углом к дну рыбоходного тракта 1 с наклоном в сторону верхнего бьефа (фиг.1 и 2), что также является вариантом компоновки рыбохода.
Вариант, когда стержни 6 в четных рядах смещены по отношению к стержням 6 нечетных рядов на половину шага размещения стержней 6 (фиг.7), позволяет увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту 1.
Вариант, когда боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, обращены в сторону верхнего бьефа (фиг.8, 10 и 11), позволяет сформировать гидравлическую структуру потока, при которой поток соударяется и теряет при этом часть своей кинетической энергии.
Вариант, когда боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 установлены под углом 45° (фиг.10), является компоновкой, максимально приближенной к оптимальной.
Вариант, когда периметр вплывного отверстия 3 и верхние торцевые части боковых стенок 4 поперечных перегородок 2 снабжены защитным экраном 7, образующим полукаркас (фиг.12), позволяет обезопасить рыб от контакта с торцевыми частями стержней 6.
Вариант, когда вплывные отверстия 3 в поперечных перегородках 2 по длине рыбоходного тракта 1 выполнены в плане по синусоидальной кривой (фиг.13), позволяет увеличить общую величину гидравлического сопротивления потоку, протекающему по рыбоходному тракту 1.
Вариант, когда вплывные отверстия 3 в поперечных перегородках 2 по длине рыбоходного тракта 1 выполнены в плане по синусоидальной кривой, при этом вплывные отверстия 3 выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия 3 с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями 3 с меньшей шириной (фиг.19), что позволяет не только увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту 1, но и сформировать по длине рыбохода участки с разными перепадами уровня воды. Выполнение вплывных отверстий 3 с большей шириной позволяет уменьшить перепад уровней воды на перегородке 2, а выполнение вплывных отверстий 3 с меньшей шириной позволяет увеличить перепад уровней воды на перегородке 2.
Вариант, когда вплывные отверстия 3 в поперечных перегородках 2 по длине рыбоходного тракта 1 выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия 3 с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями 3 с меньшей шириной (фиг.22), также позволяет не только увеличить гидравлическое сопротивление потоку, протекающему по рыбоходному тракту 1, но и сформировать по длине рыбохода участки с разными перепадами уровня воды для оптимального продвижения рыбы.
Вариант, когда поверхность стержней 6 покрыта полимерной пленкой 8 (фиг.33), позволяет повысить долговечность эксплуатации поперечных перегородок 2.
Работа рыбохода согласно его варианту (см. п.12 формулы) во многом аналогична работе базовой конструкции рыбохода (см. п.1 формулы изобретения). Основным отличием является следующее. Выполнение донных поперечных частей 5 поперечных перегородок 2, расположенных по ломаной линии V-образной формы в плане, при этом вершина излома обращена навстречу потоку (фиг.25), позволяет увеличить гидравлическое сопротивление транзитному потоку в донных горизонтах. Кроме того, V-образная форма донных поперечных частей 5 выполняет струенаправляющую функцию: во-первых, со стороны верхнего бьефа поток распределяется к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, где он активно гасится, соударяясь с боковыми стенками 4 поперечных перегородок 2; во-вторых, со стороны нижнего бьефа, донные поперечные части 5 являются направляющими для продвижения рыбы, пытающейся преодолеть вплывное отверстие 3.
Вариант, когда боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, обращены в сторону верхнего бьефа (фиг.27, 28), позволяет усилить эффект гашения кинетической энергии водного потока. При этом поток, вытекающий из вплывного отверстия 3, приобретает направление к продольной оси рыбохода, где происходит его соударение.
Вариант, когда боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 установлены под углом 45°, является наиболее оптимальным вариантом с точки зрения формирования гидравлической структуры потока.
Вариант, когда донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 установлены под углом 45° к продольной оси рыбоходного тракта 1, позволяет усилить эффект гашения потока в придонных горизонтах за счет перераспределения донных масс потока к боковым стенкам рыбоходного тракта 1 и боковым стенкам 4 поперечных перегородок 2.
Работа рыбохода согласно его варианту (см. п.18 формулы изобретения) во многом аналогична работе базовой конструкции рыбохода (см. п.1 формулы изобретения). Основным отличием является следующее. Вариант, когда боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта 1, обращены в сторону верхнего бьефа, а донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 расположены под углом к дну рыбоходного тракта 1 и с наклоном в сторону нижнего бьефа (фиг.30), позволяет в максимальной степени обеспечить соударение потока, вытекающего из вплывного отверстия 3.
Вариант, когда боковые стенки 4 поперечных перегородок 2 установлены под углом 45°, является наиболее оптимальным вариантом с точки зрения формирования гидравлической структуры потока.
Компоновка, когда донные поперечные части 5 поперечных перегородок 2 расположены под углом 45° к дну рыбоходного тракта 1 (фиг.30, 32), позволяет эффективно тормозить поток в придонном горизонте и перенаправлять часть расхода в вышерасположенные горизонты.
Предлагаемый рыбоход и его варианты обеспечивают создание оптимальных гидравлических условий в рыбоходном тракте, которые в максимальной степени способствуют свободному и активному проходу рыбы в верхний бьеф.
Источники информации
1. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.36, рис.2.5, а.
2. Патент Германии (DE) № 3741986, «Fischpaβ», IPC E02B 8/08. Bruns Wilhelm, 1987, 4 января.
3. Патент Германии (DE) № 8704813, «Fischpaβ», IPC E02B 8/08. Bruns Wilhelm, 1987, 1 апреля.
4. Clay C.H. 1995. «Design of fishway and other fish facilities», 2nd edition. Boca Raton, Florida, USA, CRC Press Publisher, стр.36, рис.2.5, с.
5. Патент Англии (GB) № 2299920, «Floating fish pass», IPC E02B 8/08. Georg Baillie, 1996, 23 октября.
6. Патент США (US) № 6467998, «Self-regulating weirs and fishways», IPC E02B 7/40, E02B 7/30, E02B 7/36. Cyril Anthony Timms, 2002, 22 октября.
7. Патент Англии (GB) № 2354278, «Self-regulating weirs and fishways», IPC E02B 7/42, E02B 7/20, E02B 8/08. Cyril Anthony Timms, 2001, 23 марта.
8. Патент WO № 9958768, «Self-regulating weirs and fishways», IPC E02B 7/42, E02B 7/20, E02B 8/08. Cyril Anthony Timms, 1999, 18 ноября.
9. Патент Канады (СА) № 2331723, «Self-regulating weirs and fishways», IPC E02B 7/42, E02B 7/20, E02B 8/08. Cyril Anthony Timms, 1999, 18 ноября.
10. Патент Австралии (AU) № 759647, «Self-regulating weirs and fishways», IPC E02B 7/42, E02B 7/20, E02B 8/08. Cyril Anthony Timms, 2003, 17 апреля.
11. Патент Японии (JP) № 07-259060, «Fishway and its method of formation», IPC E02B 8/08, E02B 5/02. Yamashita Seigo, Yamada Kazutoyo, 1995, 10 сентября.
12. Патент Германии (DE) № 29507613, «Fischpaβ für Gewasser mit Niveau-Unterschieden», IPC E02B 8/08. Bruns Hoch, 1995, 28 сентября.
1. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, неполные поперечные перегородки, последовательно установленные по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, образованных боковыми стенками поперечных перегородок и их донными поперечными частями, выполненными под углом к боковым стенкам и к дну рыбоходного тракта, при этом донные поперечные части поперечных перегородок выполнены с треугольным водосливом, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены водопроницаемыми, при этом их боковые стенки сформированы из стержней, расположенных горизонтально рядами по толщине поперечных перегородок и с шагом по высоте боковых стенок, а их донные поперечные части выполнены из стержней, расположенных вертикально рядами по толщине донных поперечных частей, причем стержни выполнены с круглым поперечным сечением.
2. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены в плоскости, перпендикулярной дну рыбоходного тракта.
3. Рыбоход по п.1, отличающийся тем, что поперечные перегородки установлены под углом к дну рыбоходного тракта с наклоном в сторону верхнего бьефа.
4. Рыбоход по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней.
5. Рыбоход по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа.
6. Рыбоход по п.5, отличающийся тем, что боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом 45°.
7. Рыбоход по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что периметр вплывного отверстия и верхние торцевые части боковых стенок поперечных перегородок снабжены защитным экраном, образующим полукаркас.
8. Рыбоход по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены в плане по синусоидальной кривой.
9. Рыбоход по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены в плане по синусоидальной кривой, при этом вплывные отверстия выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями с меньшей шириной.
10. Рыбоход по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что вплывные отверстия в поперечных перегородках по длине рыбоходного тракта выполнены с различной шириной, причем вплывные отверстия с большей шириной попарно чередуются с вплывными отверстиями с меньшей шириной.
11. Рыбоход по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что поверхность стержней покрыта полимерной пленкой.
12. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, неполные поперечные перегородки, последовательно установленные по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, образованных боковыми стенками поперечных перегородок и их донными поперечными частями, выполненными под углом к боковым стенкам и к дну рыбоходного тракта, при этом донные поперечные части поперечных перегородок выполнены с треугольным водосливом, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены водопроницаемыми, при этом их боковые стенки сформированы из стержней, расположенных горизонтально рядами по толщине поперечных перегородок и с шагом по высоте боковых стенок, а их донные поперечные части выполнены из стержней, расположенных вертикально рядами по толщине донных поперечных частей, причем стержни выполнены с круглым поперечным сечением, при этом плоскость боковых стенок поперечных перегородок выполнена перпендикулярной дну рыбоходного тракта, а донные поперечные части поперечных перегородок расположены по ломаной линии V-образной формы в плане, при этом вершина излома обращена навстречу потоку.
13. Рыбоход по п.12, отличающийся тем, что боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа.
14. Рыбоход по п.13, отличающийся тем, что боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом 45°.
15. Рыбоход по любому из пп.12 и 13, отличающийся тем, что донные поперечные части поперечных перегородок установлены под углом 45° к продольной оси рыбоходного тракта.
16. Рыбоход по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней.
17. Рыбоход по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что поверхность стержней покрыта полимерной пленкой.
18. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, неполные поперечные перегородки, последовательно установленные по длине рыбоходного тракта с образованием между ними камер, вплывные отверстия в виде вертикальных щелей, образованных боковыми стенками поперечных перегородок и их донными поперечными частями, выполненными под углом к боковым стенкам и к дну рыбоходного тракта, при этом донные поперечные части поперечных перегородок выполнены с треугольным водосливом, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены водопроницаемыми, причем боковые стенки поперечных перегородок выполнены под углом к боковым стенкам рыбоходного тракта, при этом их торцевые части, примыкающие к боковым стенкам рыбоходного тракта, обращены в сторону верхнего бьефа, а донные поперечные части поперечных перегородок расположены под углом к дну рыбоходного тракта и с наклоном в сторону нижнего бьефа, при этом боковые стенки поперечных перегородок сформированы из стержней, расположенных горизонтально рядами по их толщине и с шагом по высоте боковых стенок, а их донные поперечные части выполнены из стержней, расположенных рядами по толщине донных поперечных частей, причем стержни выполнены с круглым поперечным сечением, при этом плоскость боковых стенок поперечных перегородок выполнена перпендикулярной дну рыбоходного тракта.
19. Рыбоход по п.18, отличающийся тем, что боковые стенки поперечных перегородок установлены под углом 45°.
20. Рыбоход по любому из пп.18 и 19, отличающийся тем, что донные поперечные части поперечных перегородок расположены под углом 45° к дну рыбоходного тракта.
21. Рыбоход по любому из пп.18 и 19, отличающийся тем, что стержни в четных рядах смещены по отношению к стержням нечетных рядов на половину шага размещения стержней.
22. Рыбоход по любому из пп.18 и 19, отличающийся тем, что поверхность стержней покрыта полимерной пленкой.
