RU2277145C1

RU2277145C1 - Fish protective structure

Info

Publication number: RU2277145C1
Application number: RU2005105173/03A
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Кузнецов (RU); Евгений Владимирович Кузнецов; Сергей Юрьевич Абраменко (RU); Сергей Юрьевич Абраменко; Анна Евгеньевна Хаджиди (RU); Анна Евгеньевна Хаджиди; Наталь Николаевна Крылова (RU); Наталья Николаевна Крылова
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-05-27

Abstract

FIELD: hydraulic structures, particularly adapted to divert young fish from water-intake structures built in fishery water body.

SUBSTANCE: fish protective structure comprises fish-diverting tray with fish trapping windows and boom. The structure also comprises bottom dam extending at 30° angle to flow axis. The dam is made as partition wall having 45-90° attack angle. The structure also comprises fish elevation means provided with bucket mating bottom dam so that bucket-dam interface curve has radius R=k·180°·L_k/π·α. Here k=2^-0.5 - coefficient depending on bucket length-width ratio, α is inclination angle of fish elevation means. The structure has flow training lug installed in front of young bottom fish accumulation area and extending at 25° angle to approach water flow to improve hydraulic effect. Boom is installed between fish diverting tray and fish elevation means. The boom is made as flow spreading hump and provided with flange and fish trapping windows defined by guiding vertical walls. The fish trapping windows are adapted for young fish arresting and provides constant velocity in fish-diverting tray.

EFFECT: increased fish protection efficiency.

3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для отведения молоди рыб из зоны водозаборных сооружений на водоемах, имеющих рыбохозяйственное значение.The invention relates to hydraulic engineering and can be used to divert juvenile fish from the zone of water intake facilities in reservoirs of fishery importance.

Известно устройство для отведения рыб из зоны водозаборных сооружений на водоемах, имеющих рыбохозяйственное значение (SU патент №1650865 А1, Е 02 В 8/08), содержащее напорный трубопровод, соединенный с коллектором, гибкие шланги с отверстиями перфорации и рыбоотводной лоток, компрессор.A device is known for diverting fish from the zone of water intake facilities in reservoirs of fishery importance (SU patent No. 1650865 A1, E 02 B 8/08), comprising a pressure pipe connected to a manifold, flexible hoses with perforation holes and a fish outlet, compressor.

Недостатком известной конструкции рыбозащитного сооружения является то, что в качестве привода в действие рыбозащитного устройства используется насос или компрессор, при этом необходимо на удаленных объектах иметь источники электроэнергии. При аварийных ситуациях на линиях электропередач рыбозащитное устройство не работает, эффект защиты равен нулю. Следовательно, устройство ограниченно используется на водозаборах. Другим недостатком является создание эффекта побудительных скоростей за счет вытекающих струй из шлангов, закрепленных на насадках. Активная молодь рыб будет привлекаться в водозабор. Пассивная молодь будет свободно проходить через завесу в водозабор.A disadvantage of the known design of the fish protection structure is that a pump or compressor is used to drive the fish protection device, and it is necessary to have sources of electricity at remote sites. In emergency situations, the fish protection device does not work on power lines, the protection effect is zero. Therefore, the device is limitedly used in water intakes. Another disadvantage is the creation of the effect of motive speeds due to the flowing jets from the hoses mounted on the nozzles. Active young fish will be attracted to the water intake. Passive juveniles will freely pass through the curtain into the water intake.

Наиболее близким к предлагаемой по технологической сущности является рыбозащитное сооружение (SU патент №1693189 А1, Е 02 В 8/08), содержащее запань, рыбоуловительные окна, через которые молодь рыб попадает в рыбоотводной лоток и перфорированный воздухоотвод. При увеличении скорости потока молодь рыб транспортируется водовоздушным потоком в рыбоотводной лоток запани.Closest to the proposed technological essence is a fish protection structure (SU patent No. 1693189 A1, E 02 B 8/08), containing a harbor, fish trap windows through which young fish fall into the fish tray and perforated air outlet. With an increase in the flow rate, juvenile fish are transported by air-water flow to the fish drain tray of the sand pan.

Недостаток известной конструкции состоит в том, что перфорированный воздухоотвод расположен на дне и является препятствием для донной молоди рыб. При увеличении скорости потока донная молодь рыб сносится в водозаборное сооружение, не попадая в лоток запани. Другим недостатком конструкции является ограничение скоростей в водотоке. При больших скоростях водотока факел воздушно-пузырьковой завесы будет вместе с транзитной струей и молодью рыб под рыбозахватным козырьком увлекаться в водозаборное сооружение.A disadvantage of the known design is that the perforated air outlet is located at the bottom and is an obstacle to the bottom juvenile fish. With an increase in the flow rate, the bottom juveniles of fish are carried into the intake structure without falling into the tray. Another design flaw is speed limits in a watercourse. At high speeds of the watercourse, the torch of the air-bubble curtain, together with the transit stream and young fish, under the fishery visor, will be carried away into the water intake structure.

Техническое решение задачи - совершенствование конструкции запани и повышение рыбозащитного эффекта донной молоди рыб.The technical solution to the problem is to improve the design of the sandfish and increase the fish-protecting effect of bottom fish juveniles.

Задача достигается тем, что рыбозащитное сооружение, включающее рыбоотводной лоток с рыбоуловительными окнами и запань, имеет установленный под углом 30° к оси потока донный порог в виде перегораживающей стенки с углом атаки 45-90°, рыбоподъемник с ковшом, обеспечивающим сопряжение с донным порогом радиусом R=k·180°·L_K/π·α, где k=2^-0,5 - коэффициент, зависящий от соотношения длины и ширины ковша; L_K - длина ковша; α - угол наклона рыбоподъемника, и струенаправляющую шпору, установленную перед местом скопления донной молоди рыб под углом 25° к набегающему потоку воды с возможностью усиления гидравлического эффекта, при этом между рыбоотводным лотком и рыбоподъемником, выполненным в виде трамплина, установлена запань с полкой и рыбоуловительными окнами, образованными направляющими вертикальными стенками для захвата молоди рыб и обеспечения постоянных скоростей в рыбоотводном лотке.The objective is achieved in that the fish protection structure, including a fish drain tray with fish catch windows and a tail, has a bottom threshold installed at an angle of 30 ° to the flow axis in the form of a partition wall with an angle of attack of 45-90 °, a fish elevator with a bucket that provides a link with the bottom threshold of radius R = k · 180 ° · L _K / π · α, where k = 2 ^-0.5 is a coefficient depending on the ratio of the length and width of the bucket; L _K is the length of the bucket; α is the angle of inclination of the fish elevator, and a directing spur, installed in front of the accumulation of bottom juvenile fish at an angle of 25 ° to the incoming water flow with the possibility of enhancing the hydraulic effect, while between the fish outlet and the fish elevator, made in the form of a springboard, a span with a shelf and fish catchers windows formed by vertical guiding walls to capture juvenile fish and ensure constant speeds in the fish tray.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что конструкция рыбозащитного сооружения "Запань" осуществляет защиту донной молоди рыб за счет энергии струй набегающего потока, создаваемой струенаправляющей шпорой, которая установлена перед местом скопления донной молоди рыб. Конструктивная новизна устройства достигается тем, что между донным направляющим порогом для молоди рыб и запанью установлен рыбоподъемник в виде трамплина с ковшом при входе для снижения травматизма молоди рыб. За счет гидравлического эффекта набегающего потока и конструкции рыбоподъемника достигается эффект защиты донной молоди рыб выше нормативной величины.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that the design of the Zapan fish protection structure protects the bottom juvenile fish due to the energy of the free stream jets created by the directing spur, which is installed in front of the accumulation site of the bottom juvenile fish. The constructive novelty of the device is achieved by the fact that between the bottom guide threshold for juvenile fish and the harbor there is a fish hoist in the form of a springboard with a ladle at the entrance to reduce injuries of juvenile fish. Due to the hydraulic effect of the oncoming flow and the design of the fish elevator, the protection effect of the bottom juvenile fish is achieved above the standard value.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.According to the patent and scientific and technical literature, no similar technical solution was found, which allows us to judge the inventive step of the proposal.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена конструкция рыбозащитного сооружения, на фиг.2 - конструкция рыбоподъемника, вид 1-1, на фиг.3 - конструкция донного порога, вид 2-2.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the design of the fish protection structure, figure 2 - the design of the fish elevator, view 1-1, figure 3 - design of the bottom threshold, view 2-2.

Рыбозащитное сооружение с донным порогом, рыбоподъемником и запанью представляет собой комплексное рыбозащитное сооружение. Оно имеет установленный под углом 30° к оси потока донный порог 1 в виде перегораживающей стенки с углом атаки 45-90°, рыбоподъемник 2 с ковшом 3, обеспечивающим сопряжение радиусом R с донным порогом 1, и струенаправляющую шпору 4, установленную перед местом скопления донной молоди рыб под углом 25° к набегающему потоку воды с возможностью усиления гидравлического эффекта. Радиус сопряжения R=k·180°·L_K/π·α, где k=2^-0,5 - коэффициент, зависящий от соотношения длины и ширины ковша 3; L_K - длина ковша; α - угол наклона рыбоподъемника 2. При этом между рыбоотводным лотком 5 и рыбоподъемником 2, выполненным в виде трамплина с углом наклона 20÷30° для обеспечения плавного входа на рыбоподъемник 2, установлена запань 6 с полкой запани 7 и рыбоуловительными окнами 8, образованными направляющими вертикальными стенками 9 для захвата молоди рыб и обеспечения постоянных скоростей в рыбоотводном лотке 8. Рыбоподъемник 2 устроен между донным порогом 1 и запанью 6 для защиты донной молоди рыб от попадания в водозабор.A fish protection structure with a bottom threshold, a fish elevator and a harbor is a complex fish protection structure. It has a bottom threshold 1 installed at an angle of 30 ° to the flow axis in the form of a partition wall with an angle of attack of 45-90 °, a fish elevator 2 with a bucket 3, which provides a pair of radius R with a bottom threshold 1, and a directing spur 4 installed in front of the bottom juvenile fish at an angle of 25 ° to the incoming water flow with the possibility of enhancing the hydraulic effect. The radius of the pairing R = k · 180 ° · L _K / π · α, where k = 2 ^-0.5 is a coefficient depending on the ratio of the length and width of the bucket 3; L _K is the length of the bucket; α is the angle of inclination of the fish elevator 2. Moreover, between the fish drainage tray 5 and the fish elevator 2, made in the form of a springboard with an angle of inclination of 20 ÷ 30 ° to ensure a smooth entrance to the fish elevator 2, a pan 6 with a shelf of panic 7 and fish-catching windows 8 formed by guides vertical walls 9 for capturing juvenile fish and ensuring constant speeds in the fish tray 8. Fish elevator 2 is located between the bottom threshold 1 and the harbor 6 to protect the bottom juvenile fish from getting into the water intake.

Рыбозащитное сооружение работает следующим образом.Fish protection construction works as follows.

Донная молодь ры6, не способная сопротивляться энергии набегающего потока, останавливается перед донным порогом 1 и под действием продольных составляющих скоростей потока вдоль порога, начинает перемещаться к ковшу 3 рыбоподъемника 2. Гидравлические условия при входе донной молоди к рыбоподъемнику 2, благодаря плавному сопряжению, обеспечивают снижение травм у донной молоди рыб. Донная молодь рыб в ковше 3 рыбоподъемника 2 под действием дополнительной энергии струи, создаваемой шпорой 4, установленной перед местом скопления донной молоди рыб под углом 25°, устремляется вместе с потоком в рыбоподъемник. По рыбоподъемнику донная молодь рыб перемещается вверх к полке запани 7 и попадает в рыбоприемные окна 8 запани 6. Далее по рыбоотводному лотку 5 запани 6 молодь отводится в безопасное место водного объекта. Угол атаки и высота донного порога 1 подбирается таким образом, чтобы обеспечить плавное изменение векторов скоростей транзитного расхода (расхода водозабора), а также удержать донную молодь рыб перед порогом. Незначительное увеличение скоростей потока способствует более эффективному транспортированию донной молоди рыб в рыбоподъемнике.The bottom juvenile ry6, which is not able to resist the energy of the incoming flow, stops in front of bottom threshold 1 and, under the action of the longitudinal components of the flow velocities along the threshold, begins to move to the bucket 3 of fish elevator 2. The hydraulic conditions at the entrance of bottom juvenile to fish elevator 2, due to smooth coupling, provide a decrease injuries in bottom juvenile fish. The bottom juvenile fish in the ladle 3 of the fish elevator 2, under the action of the additional energy of the jet created by the spur 4, installed in front of the accumulation of the bottom juvenile fish at an angle of 25 °, rushes with the flow into the fish elevator. Along the fish elevator, the bottom juvenile fish moves upward to the shelf of the bathhouse 7 and enters the fish reception windows 8 of the bathhouse 6. Next, the fry is removed to the safe place of the water body along the fish drainage tray 5 of the bathhouse 6. The angle of attack and the height of the bottom threshold 1 is selected in such a way as to ensure a smooth change in the velocity vectors of the transit flow (water intake), as well as to keep the bottom juvenile fish in front of the threshold. A slight increase in flow rates contributes to a more efficient transportation of bottom juvenile fish in the fish elevator.

Предлагаемая конструкция рыбозащитного сооружения с донным порогом, рыбоподъемником и запанью позволяет обеспечивать рыбозащитную эффективность для донной молоди рыб до 80% и 100% для поверхностной молоди рыб. Общая рыбозащитная эффективность предлагаемого сооружения достигает 90%, что выше нормативной величины для мелиоративных водозаборов и выше, чем у аналога.The proposed design of a fish protection structure with a bottom threshold, a fish elevator and a harbor allows for fish protection efficiency for bottom fish juveniles of up to 80% and 100% for surface fish juveniles. The total fish protection efficiency of the proposed structure reaches 90%, which is higher than the standard value for reclamation water withdrawals and higher than that of the analogue.

Claims

Fish protection structure, including a fish drainage tray with fish-catching windows, a harbor, characterized in that it has a bottom threshold installed at an angle of 30 ° to the flow axis in the form of a partition wall with an angle of attack of 45-90 °, a fish elevator with a ladle, which provides pairing with a bottom threshold of radius R = k · 180 ° · L _k / π · α, where k = 2 ^-0.5 is a coefficient depending on the ratio of the length and width of the bucket; L _to - the length of the bucket; α is the angle of inclination of the fish elevator, and a directing spur, installed in front of the accumulation of bottom juvenile fish at an angle of 25 ° to the incoming water flow with the possibility of enhancing the hydraulic effect, while between the fish outlet and the fish elevator, made in the form of a springboard, a span with a shelf and fish catchers windows formed by vertical guiding walls to capture juvenile fish and ensure constant speeds in the fish tray.