Способ работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф (варианты)

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способу привлечения и перевода производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Способ заключается в формировании по всей длине рыбоходного тракта управляемого водного потока, зависящего от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы и создаваемого в каждой камере рыбохода в результате подачи расхода воды в струеобразующие насадки, расположенные по периметрам вплывных отверстий, выполненных в разделительных стенках, и направленные в сторону верхнего бьефа, последующем формировании двух параллельных или под углом к оси вплывного отверстия рядов затопленных параллельных гидравлических струй и создании при совместном взаимодействии этих рядов струй гидравлического сопротивления основному потоку, поступающему по рыбоходному тракту через камеры рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывные отверстия в сторону верхнего бьефа. В первом варианте способа на первоначальном этапе работы рыбохода заполнение рыбохода водой проводят из нижнего бьефа гидроузла. Для этого открывают нижний затвор рыбохода и заполняют водой входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода до достижения уровня нижнего бьефа гидроузла. После чего включают систему струеобразующих насадков на входной, т.е. первой, разделительной стенке рыбохода и повышают уровень воды во входной камере рыбохода или входном оголовке рыбохода до расчетного уровня. По окончании заполнения водой системы струеобразующих насадков на второй разделительной стенке рыбохода, следующей за входной разделительной стенкой рыбохода, эту систему струеобразующих насадков включают в работу и повышают уровень воды во второй камере рыбохода, следующей за входной камерой рыбохода или входным оголовком рыбохода, до расчетного уровня. По окончании заполнения водой системы струеобразующих насадков на третьей разделительной стенке рыбохода эту систему струеобразующих насадков включают в работу и повышают уровень воды в третьей камере рыбохода до расчетного уровня. По окончании заполнения водой системы струеобразующих насадков на четвертой разделительной стенке рыбохода предыдущие циклы многократно повторяют аналогичным способом до заполнения водой системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке рыбохода. По окончании заполнения водой системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке рыбохода открывают верхний затвор рыбохода с одновременным включением системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке рыбохода. Во втором варианте способа на первоначальном этапе работы рыбохода заполнение рыбохода водой производят из верхнего бьефа гидроузла с последующим добавлением заполнения водой из нижнего бьефа гидроузла. Для этого приоткрывают верхний затвор рыбохода, подают расход воды и производят заполнение рыбохода водой. По окончании заполнения водой входной камеры рыбохода или входного оголовка рыбохода до расчетного уровня включают систему струеобразующих насадков на входной разделительной стенке рыбохода с одновременным открытием нижнего затвора рыбохода. После чего одновременно включают системы струеобразующих насадков на всех остальных других разделительных стенках рыбохода, а затем полностью открывают верхний затвор рыбохода. Изобретение обеспечивает повышение эффективности управления первоначальным этапом работы рыбохода. 2 н.п. ф-лы, 12 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способу привлечения и перевода производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.

Прототипом данного изобретения является способ пропуска рыбы через рыбоходный тракт рыбохода, предложенный Чистяковым А.А. (патент РФ №2236501, кл. Е02В 8/08, опублик. 2004.09.20), заключающийся в создании управляемого водного потока по всей длине рыбоходного тракта, при этом управляемый поток, зависящий от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы, создают в каждой камере рыбохода в результате подачи дополнительного расхода воды в систему струеформирующих насадков, размещенных выше и ниже продольной оси вплывного отверстия, расположенного в поперечной перегородке, и направленных под углом друг к другу и в сторону верхнего бьефа, последующем формировании двух рядов затопленных гидравлических струй и создании при совместном взаимодействии этих гидравлических струй гидравлического сопротивления потоку, поступающему по рыбоходному тракту и камерам рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывное отверстие в сторону верхнего бьефа, причем гидравлические струи формируются непосредственно в вплывном отверстии поперечной перегородки, выполнены по всему периметру рыбопропускного отверстия и являются предварительно закрученными.

Одним из существенных недостатков данного способа пропуска рыбы через рыбоходный тракт рыбохода является трудность управления первоначальным этапом работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф, возникающий при этом риск, а также невозможность проведения полномасштабных регламентных работ.

Целью изобретения является создание благоприятных условий для максимально эффективного управления первоначальным этапом работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф и продвижения рыб по длине рыбоходного тракта.

Сущность изобретения заключается в следующем.

По п.1 формулы изобретения. Благодаря заполнению рыбохода водой из нижнего бьефа гидроузла, достигается максимальная безопасность и простота управления первоначальным этапом работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф.

По п.2 формулы изобретения (Вариант). Заполнение рыбохода водой из верхнего бьефа гидроузла, с последующим добавлением заполнения водой из нижнего бьефа гидроузла, позволяет провести первоначальный этап работы рыбохода по пропуску рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф в максимально короткие сроки при достаточном уровне безопасности.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации нового способа работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф и его варианта. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого способа, представлен на следующих фигурах:

фиг.1 - рыбоход, продольный разрез, исходное состояние;

фиг.2 - то же, продольный разрез, начало заполнения входной камеры рыбохода (входного оголовка рыбохода) (по варианту 1);

фиг.3 - то же, продольный разрез, повышение уровня воды во входной камере рыбохода (по варианту 1);

фиг.4 - то же, продольный разрез, повышение уровня воды во второй камере рыбохода (по варианту 1);

фиг.5 - то же, продольный разрез, повышение уровня воды в третьей камере рыбохода (по варианту 1);

фиг.6 - то же, продольный разрез, начало заполнения выпускающей камеры рыбохода (выпускающего оголовка рыбохода) (по варианту 1);

фиг.7 - то же, продольный разрез, открытие верхнего затвора рыбохода и полного заполнения рыбохода водой (по варианту 1);

фиг.8 - то же, продольный разрез, начало заполнения рыбохода водой из верхнего бьефа гидроузла (по варианту 2);

фиг.9 - то же, продольный разрез, включение системы струеобразующих насадков на входной разделительной стенке рыбохода с одновременным открытием нижнего затвора рыбохода (по варианту 2);

фиг.10 - то же, продольный разрез, одновременное включение систем струеобразующих насадков на всех разделительных стенках рыбохода в добавление к работающей системе на входной разделительной стенке рыбохода (по варианту 2);

фиг.11 - то же, продольный разрез, момент полного открытия верхнего затвора рыбохода (по варианту 2);

фиг.12 - то же, продольный разрез, рабочее состояние рыбохода.

Рыбоход (фиг.1) размещается в створе плотины гидроузла и выполняется в виде открытого ступенчатого или наклонного водосливного лотка 1 (рыбоходного тракта), соединяющего верхний и нижней бьефы гидроузла. Внутри рыбоходного тракта 1 (водосливного лотка) устанавливают вертикальные (разделительные) стенки 2, 9 и 12, делящие общий напор гидроузла на части и образующие камеры 3 рыбохода. В разделительных стенках 2, 9 и 12 выполняют рыбопропускные (вплывные) отверстия 4, оснащенные заградительными козырьками 5, образованные экранирующими заградительными стенками, установленными по всему периметру рыбопропускных (вплывных) отверстий 4 параллельно осям распространения струй. Внутри заградительных козырьков 5 по периметрам рыбопропускных (вплывных) отверстий 4 расположены струеобразующие насадки 6 параллельно или под углом к оси рыбопропускного (вплывного) отверстия 4. Струеобразующие насадки 6 связаны через раздающие коллекторы 7 с насосами 8. Входную (первую) разделительную стенку 9 рыбохода, разделяющую нижний бьеф гидроузла от входной камеры 10 рыбохода (входного оголовка рыбохода), оборудуют со стороны нижнего бьефа нижним затвором 11. Верхняя разделительная стенка 12 рыбохода с выходной разделительной стенкой 13, оборудованной со стороны верхнего бьефа верхним затвором 14, образуют выпускающую камеру 15 рыбохода (выпускающий оголовок рыбохода).

Способ работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф осуществляется следующим образом.

Заполнение рыбохода (фиг.1) водой проводят из нижнего бьефа гидроузла. Для этого открывают нижний затвор 11 рыбохода и заполняют водой входную камеру 10 рыбохода (входной оголовок рыбохода) до достижения уровня нижнего бьефа гидроузла (фиг.2). Далее включают систему струеобразующих насадков 6 на входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода и повышают уровень воды во входной камере 10 рыбохода (входном оголовке рыбохода) до расчетного уровня Н_Н (фиг.3). Повышение уровня воды во входной камере 10 рыбохода происходит за счет эжекции гидравлическими струями, образованными струеобразующими насадками 6, дополнительного объема воды из нижнего бьефа гидроузла. Т.е. затопленные гидравлические струи, двигаясь в массе воды, будут всасывать и вовлекать в движение частицы окружающей их массы жидкости. Это приведет к тому, что уровень воды в вышерасположенных камерах рыбохода начнет подниматься до величины, равной Н_Н. Величина Н_Н - это максимальная величина напора, который может удержать водный поток, являющийся результатом взаимодействия гидравлических струй, истекающих из струеобразующих насадков 6, расположенных по периметру рыбопропускного (вплывного) отверстия 4 во входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода. По окончании заполнения водой системы струеобразующих насадков 6 на второй разделительной стенке 2 рыбохода, следующей за входной разделительной стенкой рыбохода 9, эту систему струеобразующих насадков включают в работу и повышают уровень воды во второй камере 3 рыбохода, следующей за входной камерой 10 рыбохода (входным оголовком рыбохода), до расчетного уровня Н_СР.1 (фиг.4). Повышение уровня воды во второй камере 3 рыбохода происходит так же за счет эжекции гидравлическими струями, образованными струеобразующими насадками 6, дополнительного объема воды из входной камеры 10 рыбохода (входного оголовка рыбохода). Пополнение же водой входной камеры 10 рыбохода (входного оголовка рыбохода) происходит из нижнего бьефа гидроузла за счет эжекции дополнительного объема воды гидравлическими струями, образованными струеобразующими насадками 6, расположенными по периметру рыбопропускного (вплывного) отверстия 4 во входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода. Величина Н_СР.1 - это максимальная величина напора, который может удержать водный поток, являющийся результатом взаимодействия гидравлических струй, истекающих из струеобразующих насадков 6, расположенных по периметру рыбопропускного (вплывного) отверстия 4 во второй разделительной стенке 2 рыбохода. После окончания заполнения водой системы струеобразующих насадков 6 на третьей разделительной стенке рыбохода, эту систему струеобразующих насадков 6 включают в работу и повышают уровень воды в третьей камере 3 рыбохода (фиг.5). Повышение уровня воды в третьей камере 3 рыбохода происходит так же за счет эжекции гидравлическими струями, образованными струеобразующими насадками 6, дополнительного объема воды из нижележащих камер рыбохода до расчетного уровня величиной, равной Н_СР.2. После окончания заполнения водой системы струеобразующих насадков 6 на четвертой разделительной стенке рыбохода, эту систему струеобразующих насадков включают в работу, и предыдущие циклы многократно повторяют аналогичным способом до заполнения водой системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке 12 рыбохода (фиг.6). Количество циклов зависит от количества камер в рыбоходе. По окончании заполнения водой системы струеобразующих насадков 6 на верхней разделительной стенке 12 рыбохода открывают верхний затвор рыбохода 14 с одновременным включением системы струеобразующих насадков 6 на верхней разделительной стенке 12 рыбохода (фиг.7). По окончании полного заполнения камер рыбохода водой рыбоход настраивают на определенную величину привлекающего потока вдоль всего рыбоходного тракта 1 и осуществляют привлечение и пропуск рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф (фиг.12).

Кроме того, как вариант возможен способ заполнения рыбохода (фиг.1) водой из верхнего бьефа гидроузла, с последующим добавлением заполнения водой из нижнего бьефа гидроузла. Для этого приоткрывают верхний затвор 14 рыбохода, подают расход воды и осуществляют заполнение рыбохода водой из верхнего бьефа гидроузла (фиг.8). После заполнения водой входной камеры 10 рыбохода (входного оголовка рыбохода) до расчетного уровня Н_Н включают систему струеобразующих насадков 6 на входной разделительной стенке 9 рыбохода с одновременным открытием нижнего затвора 11 рыбохода (фиг.9). Поддержание уровня воды Н_H во входной камере 10 рыбохода осуществляется за счет создания противодавления гидравлическими струями, образованными струеобразующими насадками 6 и размещенными по периметру рыбопропускного (вплывного) отверстия 4 во входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода. Величина Н_Н - это максимальная величина напора, который может удержать водный поток, являющийся результатом взаимодействия гидравлических струй, истекающих из струеобразующих насадков 6, расположенных по периметру рыбопропускного (вплывного) отверстия 4 во входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода. После открытия нижнего затвора 11 рыбохода в добавление к работающей системе струеобразующих насадков 6 на входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода одновременно включают системы струеобразующих насадков 6 на всех остальных других разделительных стенках 2 и 12 рыбохода (фиг.10), а затем полностью открывают верхний затвор 14 рыбохода (фиг.11). С момента добавления к работающей системе струеобразующих насадков 6 на входной (первой) разделительной стенке 9 рыбохода одновременного включения систем струеобразующих насадков 6 на всех остальных других разделительных стенках 2 и 12 рыбохода к заполнению рыбохода водой из верхнего бьефа гидроузла добавится и заполнение рыбохода водой из нижнего бьефа гидроузла (фиг.10, 11). Повышение уровня воды в камерах рыбохода происходит не только за счет поступления воды из верхнего бьефа гидроузла, но и из нижнего бьефа гидроузла за счет эжекции гидравлическими струями, образованными струеобразующими насадками 6, дополнительного объема воды по цепочке из нижележащих камер рыбохода и далее из нижнего бьефа гидроузла. По окончании полного заполнения камер рыбохода водой рыбоход настраивают на определенную величину привлекающего потока вдоль всего рыбоходного тракта 1 и осуществляют привлечение и пропуск рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф (фиг.12).

Рыбоход для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф работает следующим образом.

Проводят заполнение рыбохода водой по одному из вариантов. Здесь возможны два варианта: заполнение водой из нижнего бьефа гидроузла или заполнение водой из верхнего бьефа гидроузла, с последующим добавлением заполнения водой из нижнего бьефа гидроузла. По окончании заполнения рыбохода водой настраивают привлекающий поток на определенную величину, который подается вдоль всего рыбоходного тракта 1 (фиг.12). Величину привлекающего потока регулируют за счет изменения начальной скорости истечения гидравлических струй из насадков 6. Системы струеобразующих насадков 6, формирующие гидравлические струи, создают гидравлическое сопротивление перед вплывными отверстиями 4, делая проход рыбы из нижерасположенных камер 10 и 3 в вышерасположенные камеры 3 и 15 рыбохода свободным и самостоятельным. Привлекающий поток способствует привлечению рыб в рыбопропускное сооружение.

Несомненным достоинством предлагаемого способа работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф является возможность контролировать процесс заполнения рыбохода водой благодаря наличию в рыбоходе нижнего 11 и верхнего 14 затворов. Кроме того, затворы позволяют закрывать рыбоход на регламентные работы и обслуживание, а также на периоды отсутствия миграций рыб (фиг.1, 12).

Предлагаемый способ позволяет создавать безопасные и эффективные условия управления первоначальным этапом работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф, а также управляемый водный поток по всей длине рыбоходного тракта, который в максимальной степени способствует свободному и самостоятельному проходу рыбы в верхний бьеф гидроузла и обеспечивает высокую стабильность, эффективность и надежность работы рыбохода.

1. Способ работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф, заключающийся в формировании по всей длине рыбоходного тракта управляемого водного потока, зависящего от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы и создаваемого в каждой камере рыбохода в результате подачи расхода воды в струеобразующие насадки, расположенные по периметрам вплывных отверстий, выполненных в разделительных стенках, и направленные в сторону верхнего бьефа, последующем формировании двух параллельных или под углом к оси вплывного отверстия рядов затопленных параллельных гидравлических струй и создании при совместном взаимодействии этих рядов струй гидравлического сопротивления основному потоку, т.е. зоны частично равных давлений, поступающему по рыбоходному тракту через камеры рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывные отверстия в сторону верхнего бьефа, отличающийся тем, что на первоначальном этапе работы рыбохода заполнение рыбохода водой проводят из нижнего бьефа гидроузла, для этого открывают нижний затвор рыбохода и заполняют водой входную камеру рыбохода или входной оголовок рыбохода до достижения уровня нижнего бьефа гидроузла, после чего включают систему струеобразующих насадков на входной, т.е. первой, разделительной стенке рыбохода и повышают уровень воды во входной камере рыбохода или входном оголовке рыбохода до расчетного уровня, по окончанию заполнения водой системы струеобразующих насадков на второй разделительной стенке рыбохода, следующей за входной разделительной стенкой рыбохода, эту систему струеобразующих насадков включают в работу и повышают уровень воды во второй камере рыбохода, следующей за входной камерой рыбохода или входным оголовком рыбохода, до расчетного уровня, по окончанию заполнения водой системы струеобразующих насадков на третьей разделительной стенке рыбохода эту систему струеобразующих насадков включают в работу и повышают уровень воды в третьей камере рыбохода до расчетного уровня, по окончанию заполнения водой системы струеобразующих насадков на четвертой разделительной стенке рыбохода предыдущие циклы многократно повторяют аналогичным способом до заполнения водой системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке рыбохода, по окончанию заполнения водой системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке рыбохода открывают верхний затвор рыбохода с одновременным включением системы струеобразующих насадков на верхней разделительной стенке рыбохода.

2. Способ работы рыбохода для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф, заключающийся в формировании по всей длине рыбоходного тракта управляемого водного потока, зависящего от разницы уровней верхнего и нижнего бьефов и вида пропускаемой рыбы и создаваемого в каждой камере рыбохода в результате подачи расхода воды в струеобразующие насадки, расположенные по периметрам вплывных отверстий, выполненных в разделительных стенках, и направленные в сторону верхнего бьефа, последующем формировании двух параллельных или под углом к оси вплывного отверстия рядов затопленных параллельных гидравлических струй и создании при совместном взаимодействии этих рядов струй гидравлического сопротивления основному потоку, т.е. зоны частично равных давлений, поступающему по рыбоходному тракту через камеры рыбохода из верхнего бьефа, и тем самым благоприятных условий для прохода рыбы через вплывные отверстия в сторону верхнего бьефа, отличающийся тем, что на первоначальном этапе работы рыбохода заполнение рыбохода водой производят из верхнего бьефа гидроузла с последующим добавлением заполнения водой из нижнего бьефа гидроузла, для этого приоткрывают верхний затвор рыбохода, подают расход воды и производят заполнение рыбохода водой, по окончанию заполнения водой входной камеры рыбохода или входного оголовка рыбохода до расчетного уровня включают систему струеобразующих насадков на входной разделительной стенке рыбохода с одновременным открытием нижнего затвора рыбохода, после чего одновременно включают системы струеобразующих насадков на всех остальных других разделительных стенках рыбохода, а затем полностью открывают верхний затвор рыбохода.