RU2260651C1

RU2260651C1 - Fish pass

Info

Publication number: RU2260651C1
Application number: RU2004109762/03A
Authority: RU
Inventors: ков А.А. Чист (RU); А.А. Чистяков; В.Н. Шкура (RU); В.Н. Шкура; Е.А. Чемикосова (RU); Е.А. Чемикосова
Original assignee: Новочеркасская государственная мелиоративная академия НГМА
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-09-20

Abstract

FIELD: hydraulic engineering, particularly structures for passing brood fishes through pier structures to spawning and meadow areas.

SUBSTANCE: fish pass has fish passing channel connecting upper and lower pools of hydrosystem, roughness providing members installed on fish-passing channel bottom in transversal rows. The members are formed as rods joined in staggered order. Fish resting zones are created between the rods. Fish pass has additional increased roughness providing members connected to load-bearing frame installed above water level. The additional members are installed in surface horizons of water course. The members located on bottom and additional members are intermittently arranged along the full length of fish passing channel and alternate one with another. Fish resting zones are created between similarly installed members, fish entrance orifices are defined by free rod ends of members of both types.

EFFECT: improved hydraulic conditions in fish-passing channel, possibility to operate fish passing regimes, improved ability of fish resting and movement along fish passing channel.

14 cl, 28 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам и сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.The invention relates to hydraulic engineering, and in particular to methods and structures intended for passing fish producers through retaining structures to spawning and feeding grounds.

Известен рыбоход [1], включающий рыбоходный тракт и установленные на его дне элементы усиленной шероховатости.Known fish passage [1], including a fish passage tract and elements of enhanced roughness installed on its bottom.

Недостатком данного рыбохода является практически равномерная плановая эпюра скоростей, а также высокая равномерность вертикальной эпюры скоростей, отсутствие зон с пониженными скоростями для отдыха рыб.The disadvantage of this fish passage is the almost uniform planned velocity diagram, as well as the high uniformity of the vertical velocity diagram, and the absence of zones with lower speeds for resting fish.

Известен рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт и элементы усиленной шероховатости, установленные на дне канала по всей его длине, причем элементы шероховатости выполнены в виде параллелепипедов и установлены под углом к набегающему потоку и с промежутками между собой.Known fish passage [2], including a fish passage path and elements of enhanced roughness, installed on the bottom of the channel along its entire length, and the roughness elements are made in the form of parallelepipeds and are installed at an angle to the incoming flow and with gaps between them.

Недостатком данного рыбохода является наличие водоворотных областей, дезориентирующие рыбу при ее продвижении в верхний бьеф.The disadvantage of this fish passage is the presence of whirlpool areas, disorienting the fish as it moves into the upper pool.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [3], включающий рыбоходный тракт, соединяющий нижний и верхний бьефы гидроузла, элементы усиленной шероховатости, установленные на дне рыбоходного тракта, размещенные поперечными рядами и выполненные в виде стержней, при этом стержни размещены в шахматном порядке, и зоны отдыха рыб, образованные в пространстве между стержнями.The closest in technical essence and the achieved result is a fish passage [3], including a fish passage, connecting the lower and upper heads of the hydraulic system, reinforced roughness elements installed on the bottom of the fish passage, placed in transverse rows and made in the form of rods, while the rods are placed in a checkerboard order, and fish rest areas formed in the space between the rods.

Недостатком данного рыбохода является отсутствие благоприятных условий для преодоления локального перепада уровня воды при перемещении рыбы вдоль рыбоходного тракта.The disadvantage of this fish passage is the lack of favorable conditions for overcoming the local water level difference when moving fish along the fish passage.

Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходном тракте, обеспечивающих возможность управления режимами работы рыбохода, а также создание эффективных условий для отдыха и продвижения рыб по длине рыбоходного тракта.The aim of the invention is the creation of effective hydraulic conditions in the fish passage, providing the ability to control the modes of operation of the fish passage, as well as the creation of effective conditions for rest and advancement of fish along the length of the fish passage.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

По п.1 формулы изобретения. Благодаря выполнению дополнительных элементов усиленной шероховатости, установленных в поверхностном горизонте потока и закрепленных на несущей раме, удается более равномерно гасить кинетическую энергию потока в рыбоходном тракте. Кроме того, именно такая компоновка элементов усиленной шероховатости позволяет создать оптимальные гидравлические условия как для продвижения рыбы в сторону верхнего бьефа, так и создать зоны для временного отдыха рыбы для восстановления ее энергетических возможностей (фиг.1 и 2). Этому (создание зон отдыха) способствует расположение элементов поверхностной и донной групп дискретно по длине кагала и друг относительно друга с чередованием элементов обеих групп. При этом зоны отдыха образуются непосредственно в пространстве между однотипно установленными группами элементов, а вплывные отверстия образуются свободными кромками стержней обеих групп.According to claim 1 of the claims. Due to the implementation of additional elements of enhanced roughness, installed in the surface horizon of the stream and fixed on the supporting frame, it is possible to more evenly extinguish the kinetic energy of the stream in the fish passage. In addition, it is this arrangement of elements of enhanced roughness that allows you to create optimal hydraulic conditions for moving fish in the direction of the upper pool, and to create zones for temporary rest of the fish to restore its energy capabilities (figures 1 and 2). This (creation of recreation areas) is facilitated by the location of the elements of the surface and bottom groups discretely along the length of the kagala and relative to each other with alternating elements of both groups. At the same time, recreation zones are formed directly in the space between the groups of elements of the same type, and the swimming holes are formed by the free edges of the rods of both groups.

По п.2 формулы изобретения. Выполнение групп элементов усиленной шероховатости, расположенных в поверхностном горизонте водотока и на дне канала на половину ширины лотка рыбоходного тракта, и смещение их в диаметрально противоположные стороны друг относительно друга позволяет обеспечить равновероятные условия для отдыха рыбы, перемещающейся по ширине рыбоходного тракта. Более того, такая компоновка (фиг.3) способствует более эффективному перемещению рыбы как по длине, так и по ширине рыбохода, так как она (компоновка) повторяет галсообразную трассу перемещения рыбы в потоке воды.According to claim 2 of the claims. Fulfillment of groups of reinforced roughness elements located in the surface horizon of the watercourse and at the bottom of the channel by half the width of the fish passage channel, and their displacement in diametrically opposite sides relative to each other, allows for equiprobable conditions for rest of fish moving along the width of the fish channel. Moreover, this arrangement (figure 3) contributes to a more efficient movement of fish both in length and in width of the fish passage, since it (layout) repeats the tack-like path of movement of fish in a stream of water.

По п.3 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости обеих групп (поверхностной и донной) разной длины, причем длина стержней донной группы - уменьшается в сторону нижнего бьефа (фиг.6 и 7), а длина стержней поверхностной группы - уменьшается в сторону верхнего бьефа (фиг.6 и 7), позволяет создать участки потока с неравномерной вертикальной эпюрой скоростей, при этом основное назначение стержней - создание сопротивления в потоке, сохраняется. При этом улучшаются как условия ската рыб в сторону нижнего бьефа и, одновременно - условия продвижения рыбы в сторону верхнего бьефа.According to claim 3 of the claims. The implementation of the elements of enhanced roughness of both groups (surface and bottom) of different lengths, and the length of the rods of the bottom group decreases towards the lower pool (Fig.6 and 7), and the length of the rods of the surface group decreases towards the upper pool (Fig.6 and 7 ), allows you to create sections of the stream with an uneven vertical velocity diagram, while the main purpose of the rods is to create resistance in the stream, is preserved. At the same time, the conditions of fish slope towards the downstream are improved, and at the same time, the conditions for the fish to move towards the upstream are improved.

По пп.4, 5 и 6 формулы изобретения. Выполнение систем усиленной шероховатости с дополнительными вплывными отверстиями (фиг.8-13) расширяет возможности рыбохода по повышению эффективности пропуска рыбы в верхний бьеф. Выполнение дополнительных вплывных отверстий как по оси рыбохода, так и примыкающими к боковым стенкам рыбохода является вариантами их компоновки. Кроме основных и дополнительных вплывных отверстий, рыба имеет возможность продвигаться в верхний бьеф, лавируя в промежутках между боковыми поверхностями стержней, при этом она не изменяет трассы своего перемещения и, соответственно, сокращает общее время продвижения по рыбоходному тракту.According to claims 4, 5 and 6 of the claims. The implementation of enhanced roughness systems with additional swimming holes (Figs. 8-13) expands the possibilities of the fish passage to increase the efficiency of skipping fish in the upper pool. The implementation of additional swimming holes both along the axis of the fish passage and adjacent to the side walls of the fish passage are options for their layout. In addition to the main and additional swimming openings, the fish has the opportunity to move into the upper pool, tacking in between the lateral surfaces of the rods, while it does not change its movement paths and, accordingly, reduces the overall time of advancement along the fish passage path.

По п.7 формулы изобретения. Выполнение стержней с наклоном в сторону нижнего бьефа (фиг.14 и 15) улучшает условия эксплуатации стержней, а именно - процесс их самоочистки от плавающего мусора, при этом основная функция стержней (создание равномерного сопротивления) сохраняется.According to claim 7 of the claims. The implementation of the rods with an inclination towards the downstream (Figs. 14 and 15) improves the operating conditions of the rods, namely, the process of self-cleaning them from floating debris, while the main function of the rods (creating uniform resistance) is preserved.

По п.8 формулы изобретения. Выполнение стержней из упругого материала является вариантом их компоновки, при этом при обтекании стержней транзитным потоком стержни под воздействием динамического напора несколько изгибаются в сторону нижнего бьефа. Кроме того, структура формируемого при этом потока характеризуется заданным уровнем турбулентности, спектр которой создается при обтекании потоком стержней и который стимулирует рыбу для ее продвижения в направлении верхнего бьефа.According to claim 8 of the claims. The implementation of the rods from an elastic material is a variant of their layout, while when the rods flow around the rods in transit, the rods are slightly bent towards the downstream under the influence of dynamic pressure. In addition, the structure of the stream formed in this case is characterized by a given level of turbulence, the spectrum of which is created when the stream flows around the rods and which stimulates the fish to move in the direction of the upper pool.

По п.9 формулы изобретения. Выполнение стержней поверхностной группы с возможностью их вертикального перемещения позволяет управлять локальным перепадом между камерами рыбохода (фиг.16 и 17). Посредством привода стержни поднимаются вверх (вплоть до изъятия их из потока), тем самым уменьшается гидравлическое сопротивление потоку и уменьшается локальный перепад в створе установки системы стержней. При перемещении стержней вниз вновь формируется перепад в межкамерном пространстве. Управление локальным перепадом позволяет эффективно пропускать рыбу в вышерасположенные камеры рыбохода.According to claim 9, the claims. The execution of the rods of the surface group with the possibility of their vertical movement allows you to control the local difference between the cameras of the fish passage (Fig.16 and 17). By means of a drive, the rods rise up (up to their removal from the flow), thereby reducing the hydraulic resistance to the flow and reducing the local drop in the alignment of the installation of the rod system. When the rods are moved down again, a difference is formed in the inter-chamber space. Local differential control allows you to effectively pass fish into the upstream fish passage chambers.

По п.10 формулы изобретения. Выполнение несущей рамы на катках, установленных на горизонтальных направляющих, и соединение ее гибкими тягами с приводом позволяет перемещать системы поверхностных стержней вдоль рыбоходного тракта (фиг.18 и 19). При перемещении поверхностной группы стержней относительно донной группы стержней также осуществляется процесс регулирования локального перепада уровня воды, что благоприятно сказывается на процесс перемещения рыбы в направлении верхнего бьефа. Возможен комбинированный способ перемещения поверхностной группы стержней - как по высоте, так и вдоль рыбоходного тракта (фиг.26, 27 и 28), что расширяет их функциональное назначение.According to claim 10 of the claims. The implementation of the supporting frame on the rollers mounted on horizontal rails, and the connection of its flexible rods with the drive allows you to move the system of surface rods along the fish passage path (Fig.18 and 19). When moving the surface group of rods relative to the bottom group of rods, the process of regulating the local water level difference is also carried out, which favorably affects the process of moving the fish in the direction of the upper pool. A combined method of moving the surface group of rods is possible - both in height and along the fish passage path (Figs. 26, 27 and 28), which expands their functional purpose.

По п.11 формулы изобретения. Выполнение внешней поверхности стержней как поверхностной, так и донной групп, покрытых мягким эластичным материалом (фиг.20), значительно снижает травматизм рыбы при ее контакте со стержнями. Кроме того, мягкое покрытие увеличивает общий срок эксплуатации стержней, предохраняя их от ржавчины.According to claim 11, the claims. The implementation of the outer surface of the rods of both the surface and bottom groups, covered with soft elastic material (Fig.20), significantly reduces the injuries of the fish in contact with the rods. In addition, a soft coating increases the overall life of the rods, protecting them from rust.

По п.12 формулы изобретения. Выполнение стержней полыми внутри (фиг.21) является вариантом их выполнения. Кроме того, в качестве стержней можно использовать промышленно выпускаемые трубы с заданным диаметром.According to paragraph 12 of the claims. The execution of the rods hollow inside (Fig) is an option for their implementation. In addition, industrial rods with a given diameter can be used as rods.

По п.13 формулы изобретения. Выполнение полых стержней с отверстиями перфорации (фиг.22), равномерно размещенными по внешней поверхности стержней, и выполнение эластичной оболочки герметичной (фиг.23) и соединенной с источником рабочей среды (например, с компрессором или с насосом) дает дополнительную возможность для расширения диапазона управления локальным перепадом уровня воды в месте установки систем стержней. При увеличении диаметра стержней уменьшается свободное пространство между стержнями и, соответственно, увеличивается гидравлическое сопротивление транзитному потоку, проходящему через рыбоходный тракт (фиг.24 и 25). В случае необходимости уменьшения диаметра стержней из герметичной эластичной оболочки выпускается рабочая среда (вода или воздух).According to item 13 of the claims. The implementation of hollow rods with perforation holes (Fig. 22) uniformly placed on the outer surface of the rods, and the execution of an elastic shell sealed (Fig. 23) and connected to a source of the working medium (for example, with a compressor or with a pump) provides an additional opportunity to expand the range control of the local water level difference at the installation site of the rod systems. When the diameter of the rods increases, the free space between the rods decreases and, accordingly, the hydraulic resistance to the transit flow passing through the fish passage increases (Figs. 24 and 25). If it is necessary to reduce the diameter of the rods, a working medium (water or air) is discharged from the sealed elastic shell.

По п.14 формулы изобретения. Выполнение несущей рамы, установленной на катках, и одновременно установка на ней эстакады, при этом несущая рама соединена гибкими тягами с приводом, а стержни поверхностной группы соединены с дополнительным приводом, позволяет дать стержням поверхностной группы две степени свободы - вдоль рыбоходного тракта и по глубине потока. Эта компоновка наиболее оптимальна с точки зрения процесса управления режимами работы рыбохода.According to claim 14. The implementation of the carrier frame mounted on the rollers, and at the same time the installation of a flyover on it, while the carrier frame is connected by flexible rods to the drive, and the rods of the surface group are connected to the additional drive, allows the rods of the surface group to have two degrees of freedom - along the fish passage path and along the depth of flow . This arrangement is most optimal from the point of view of the process of controlling the modes of operation of the fish passage.

Авторы достаточно детально представили конструктивную часть заявки, проиллюстрированную графическим материалом, и постарались подробно описать принцип работы устройства, а также раскрыли сущность предлагаемого изобретения, что оставляет экспертизе минимум возможности для запроса дополнительных материалов. Со своей стороны авторы надеются на конструктивный диалог с экспертизой, который будет плодотворным для обеих заинтересованных сторон.The authors presented in sufficient detail the constructive part of the application, illustrated by graphic material, and tried to describe in detail the principle of operation of the device, and also revealed the essence of the invention, which leaves the examination with a minimum of opportunity to request additional materials. For their part, the authors hope for a constructive dialogue with expertise, which will be fruitful for both interested parties.

В целом конструктивные признаки независимого и зависимых пунктов изобретения отвечают критерию "существенные отличия" и связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел.In general, the design features of the independent and dependent claims meet the criterion of "significant differences" and are so interconnected that they form a single creative concept.

Решение поставленной задачи достигается путем реализации новой конструкции рыбохода, позволяющего простыми и доступными средствами управлять режимами пропуска рыбы через рыбоходный тракт. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:The solution to this problem is achieved by implementing the new design of the fish passage, allowing simple and affordable means to control the modes of passage of fish through the fish passage path. Graphic material that explains the essence of the invention is presented in the following figures:

фиг.1 - рыбоход, продольный разрез;figure 1 - fish passage, a longitudinal section;

фиг.2 - то же, план;figure 2 is the same plan;

фиг.3 - рыбоходный тракт, фрагмент плана, вариант со смещенными элементами усиленной шероховатости;figure 3 - fish passage tract, a fragment of the plan, a variant with offset elements of enhanced roughness;

фиг.4 - разрез А-А на фиг.3;figure 4 - section aa in figure 3;

фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3;5 is a section bB in figure 3;

фиг.6 - рыбоход, продольный разрез, вариант элементов усиленной шероховатости, выполненных с разной длиной;6 is a fish passage, a longitudinal section, a variant of the elements of enhanced roughness, made with different lengths;

фиг.7 - то же, группа поверхностных стержней смещена в сторону нижнего бьефа;Fig.7 is the same, the group of surface rods is biased towards the downstream;

фиг.8 - поперечный разрез рыбохода, вариант с дополнительным вплывным отверстием, выполненным по оси рыбохода;Fig. 8 is a cross-sectional view of a fish passage, a variant with an additional inlet opening made along the axis of the fish passage;

фиг.9 - то же, вариант с дополнительными вплывными отверстиями, выполненными у боковых стенок рыбохода;Fig.9 is the same, an option with additional swimming holes made at the side walls of the fish passage;

фиг.10 - то же, вид на поверхностные элементы усиленной шероховатости, центральное расположение дополнительного вплывного отверстия;figure 10 is the same, a view of the surface elements of enhanced roughness, the central location of the additional float;

фиг.11 - то же, дополнительные вплывные отверстия размещены у боковых стенок рыбохода;11 - the same, additional float holes located at the side walls of the fish passage;

фиг.12 - вид на систему элементов усиленной шероховатости, образующих дополнительное вплывное отверстие, размещенное по оси рыбохода;12 is a view of a system of reinforced roughness elements forming an additional swimming hole located along the axis of the fish passage;

фиг.13 - то же, дополнительные вплывные отверстия образованы у боковых стенок рыбоходного тракта;Fig - the same, additional float holes formed at the side walls of the fish passage tract;

фиг.14 - вариант элементов усиленной шероховатости, установленных под наклоном к набегающему потоку;Fig. 14 is an embodiment of reinforced roughness elements installed obliquely to the oncoming flow;

фиг.15 - то же, вплывное отверстие меньшего размера;Fig - the same, swimming inlet smaller;

фиг.16 - вариант рыбохода с перемещающимися поверхностными группами элементами усиленной шероховатости, установленными на несущей раме, соединенной гибкими тягами с приводом;Fig is a variant of the fish passage with moving surface groups of elements of enhanced roughness mounted on a supporting frame connected by flexible rods with a drive;

фиг.17 - то же, положение поверхностных элементов напротив донных элементов;Fig - the same position of the surface elements opposite the bottom elements;

фиг.18 - вариант рыбохода с элементами усиленной шероховатости, имеющими возможность вертикального перемещения относительно несущей рамы;Fig is a variant of the fish passage with elements of enhanced roughness, with the possibility of vertical movement relative to the supporting frame;

фиг.19 - то же, процесс установки элементов в рабочее положение;Fig - the same process of setting the elements in the working position;

фиг.20 - поперечное сечение стержня, внешняя поверхность которого покрыта мягким эластичным материалом;Fig.20 is a cross section of a rod, the outer surface of which is covered with soft elastic material;

фиг.21 - вариант стержня, выполненного полым;Fig - variant of the rod made hollow;

фиг.22 - то же, поверхность стержня выполнена с отверстиями перфорации;Fig.22 is the same, the surface of the rod is made with perforation holes;

фиг.23 - то же, герметичная оболочка заполнена рабочей средой;Fig - the same, the sealed shell is filled with a working medium;

фиг.24 - элементы усиленной шероховатости, план;Fig - elements of enhanced roughness, plan;

фиг.25 - то же, герметичные оболочки заполнены рабочей средой;Fig - the same, sealed shells are filled with a working environment;

фиг.26 - вариант комбинированного перемещения стержней поверхностной группы;Fig is a variant of the combined movement of the rods of the surface group;

фиг.27 - то же, промежуточное состояние, стержни в крайнем верхнем положении;Fig.27 is the same, intermediate state, the rods in the highest position;

фиг.28 - то же, стержни в крайнем нижнем положении.Fig.28 is the same, the rods in the lowest position.

Рыбоход включает включающий рыбоходный тракт 1, соединяющий нижний и верхний бьефы гидроузла, элементы усиленной шероховатости 2, установленные на дне рыбоходного тракта 1, размещенные поперечными рядами и выполненные в виде стержней, при этом стержни размещены в шахматном порядке, и зоны отдыха 3 рыб, образованные в пространстве между стержнями. Рыбоход снабжен дополнительными элементами усиленной шероховатости 4, закрепленными на несущей раме 5, установленной выше уровня воды, и расположенными в поверхностных горизонтах водотока, при этом элементы усиленной шероховатости 2 поверхностной и донной групп расположены дискретно по длине рыбоходного тракта 1 и друг относительно друга с чередованием элементов 2 обеих групп, причем зоны отдыха 3 для рыб образуются в пространстве между однотипно установленными группами, а вплывные отверстия 6 образованы свободными кромками стержней обеих групп.The fish passage includes a fish passage path 1, connecting the lower and upper heads of the hydraulic system, reinforced roughness elements 2 installed on the bottom of the fish passage path 1, placed in transverse rows and made in the form of rods, while the rods are staggered, and 3 fish recreation zones formed in the space between the rods. The fish passage is equipped with additional elements of enhanced roughness 4, mounted on a supporting frame 5, installed above the water level, and located in the surface horizons of the watercourse, while the elements of enhanced roughness 2 of the surface and bottom groups are discrete along the length of the fish passage 1 and relative to each other with alternating elements 2 of both groups, and recreation zones 3 for fish are formed in the space between the groups of the same type, and the swimming holes 6 are formed by the free edges of the rods their groups.

Кроме того, группы элементов усиленной шероховатости 4, расположенные в поверхностном горизонте водотока и на дне, могут быть выполнены на половину ширины лотка рыбоходного тракта 1 и смещены в диаметрально противоположные стороны друг относительно друга.In addition, groups of reinforced roughness elements 4 located in the surface horizon of the watercourse and at the bottom can be made half the width of the fish passage channel 1 and shifted in diametrically opposite sides relative to each other.

Помимо того, элементы усиленной шероховатости поверхностной 4 и донной 2 групп могут быть выполнены разной длины, причем длина элементов донной группы уменьшается в сторону верхнего бьефа, а длина элементов поверхностной группы уменьшается в сторону нижнего бьефа.In addition, the elements of enhanced roughness of the surface 4 and bottom 2 groups can be made of different lengths, and the length of the elements of the bottom group decreases towards the upper pool, and the length of the elements of the surface group decreases towards the lower pool.

Кроме того, системы элементов 2, 4 усиленной шероховатости могут быть выполнены с дополнительными вплывными отверстиями 7.In addition, the system of elements 2, 4 enhanced roughness can be performed with additional swimming holes 7.

Помимо того, вплывные отверстия 7 могут быть выполнены вдоль продольной оси рыбоходного тракта 1.In addition, the inlet openings 7 can be made along the longitudinal axis of the fish passage 1.

Кроме того, вплывные отверстия 7 могут быть выполнены примыкающими к боковым стенкам лотка рыбоходного тракта 1.In addition, the inlet openings 7 can be made adjacent to the side walls of the tray of the fish passage tract 1.

Помимо того, стержни 2 и 4 могут быть установлены под углом к набегающему потоку, с наклоном в сторону нижнего бьефа.In addition, rods 2 and 4 can be installed at an angle to the flow, with an inclination towards the downstream.

Кроме того, стержни 2 и 4 могут быть выполнены из упругого материала.In addition, the rods 2 and 4 can be made of elastic material.

Помимо того, стержни 4 поверхностной группы могут быть соединены с приводом 8 и установлены на несущей раме 5 с возможностью вертикального перемещения.In addition, the rods 4 of the surface group can be connected to the actuator 8 and mounted on the supporting frame 5 with the possibility of vertical movement.

Кроме того, несущая рама 5 может быть установлена на катках 9 и соединена гибкими тягами 10 с приводом 8.In addition, the supporting frame 5 can be installed on the rollers 9 and connected by flexible rods 10 with the drive 8.

Помимо того, внешняя поверхность стержней 2 и 4 может быть покрыта мягким эластичным материалом 11.In addition, the outer surface of the rods 2 and 4 may be coated with soft elastic material 11.

Кроме того, стержни 2 и 4 могут быть выполнены полыми, с образованием полости 12.In addition, the rods 2 and 4 can be made hollow, with the formation of the cavity 12.

Помимо того, стержни 2 и 4 могут быть выполнены с отверстиями перфорации 13, равномерно размещенными по поверхности стержней 2 и 4, а эластичная оболочка 11 выполнена герметичной и соединена с источником рабочей среды (например, компрессор или насос).In addition, the rods 2 and 4 can be made with perforation holes 13 evenly spaced on the surface of the rods 2 and 4, and the elastic sheath 11 is sealed and connected to a source of the working medium (for example, a compressor or pump).

Кроме того, несущая рама 5 может быть установлена на катках 9 и, одновременно, на ней установлена эстакада 14, при этом несущая рама 5 соединена гибкими тягами 10 с приводом 8, а стержни 4 поверхностной группы соединены с дополнительным приводом.In addition, the supporting frame 5 can be installed on the rollers 9 and, at the same time, an overpass 14 is installed on it, while the supporting frame 5 is connected by flexible rods 10 to the drive 8, and the rods 4 of the surface group are connected to an additional drive.

Рыбоход работает следующим образом.Fish passage works as follows.

Служба эксплуатации подает рабочий расход воды, который создает благоприятные гидравлические условия для привлечения рыб ко входу в рыбоход и свободному их проходу по рыбоходному тракту 1 в верхний бьеф. Гашение кинетической энергии водного потока обеспечивают элементы усиленной шероховатости 2, установленные на дне рыбоходного тракта 1, и элементы усиленной шероховатости 4, размещенные в поверхностных горизонтах потока. При этом группы поверхностных элементов усиленной шероховатости 4, выполненные в виде стержней с поперечным сечением круглой формы, и группы элементов усиленной шероховатости 2, установленные на дне рыбохода, образуют камеры рыбохода, формирующие локальный перепад уровня воды, достаточный и необходимый как для продвижения рыбы в верхний бьеф, так и для формирования рыбоходного тракта 1 между нижним и верхним бьефами гидроузла. Зоны отдыха 3 для рыбы формируются между однотипно установленными группами элементов усиленной шероховатости 2 и 4 (фиг.1), попадая в которые, рыба имеет потенциальную возможность отдохнуть и восстановить свои энергетические возможности. Рыба при своем продвижении в направлении верхнего бьефа имеет возможность продвигаться в пространстве между стержнями (элементами усиленной шероховатости 2 и 4), а также через вплывные отверстия 6, образованные нижними кромками стержней 4 и верхними кромками стержней 2 (фиг.2).The operation service submits a working water flow rate, which creates favorable hydraulic conditions for attracting fish to the entrance to the fish passage and their free passage along the fish passage path 1 to the upper pool. The quenching of the kinetic energy of the water flow is ensured by elements of enhanced roughness 2 installed at the bottom of the fish passage tract 1, and elements of enhanced roughness 4 located in the surface horizons of the stream. Moreover, groups of surface elements of enhanced roughness 4, made in the form of rods with a circular cross-section, and groups of elements of enhanced roughness 2, mounted on the bottom of the fish passage, form fish passage chambers that form a local drop in water level, sufficient and necessary to move the fish to the upper downstream, and for the formation of fish passage 1 between the lower and upper downstream pools of the hydraulic system. Recreation areas 3 for fish are formed between the same type of groups of elements of enhanced roughness 2 and 4 (Fig. 1), getting into which, the fish has the potential to relax and restore their energy capabilities. When moving in the direction of the upper pool, the fish has the ability to move in the space between the rods (elements of enhanced roughness 2 and 4), as well as through the swimming holes 6 formed by the lower edges of the rods 4 and the upper edges of the rods 2 (Fig.2).

Возможна другая компоновка элементов усиленной шероховатости - группы элементов усиленной шероховатости 4, расположенные в поверхностном горизонте водотока и элементы 2, размещенные на дне рыбоходного тракта 1, выполнены на половину ширины лотка рыбоходного тракта 1 и смещены в диаметрально противоположные стороны друг относительно друга (фиг.3, 4 и 5). Данная компоновка значительно расширяет возможности рыбохода по пропуску рыбы и созданию условий для ее отдыха в зонах 3, при этом сохраняется основная функция элементов усиленной шероховатости - гасить кинетическую энергию потока и создавать локальный перепад уровня воды.Another arrangement of reinforced roughness elements is possible - groups of reinforced roughness elements 4 located in the surface horizon of the watercourse and elements 2 located at the bottom of the fish passage 1 are half the width of the fish passage 1 channel and are shifted in diametrically opposite sides relative to each other (Fig. 3 , 4 and 5). This arrangement significantly expands the possibilities of the fish passage to pass the fish and create conditions for its rest in zones 3, while the main function of the elements of enhanced roughness is preserved - to quench the kinetic energy of the stream and create a local drop in water level.

Компоновка элементов усиленной шероховатости 2 и 4, выполненных разной длины, причем длина стержней 4 поверхностной группы уменьшается в сторону нижнего бьефа, а длина стержней 2 уменьшается в направлении верхнего бьефа (фиг.6 и 7), позволяет более равномерно воздействовать на структуру водного потока, проходящего по рыбоходному тракту 1.The arrangement of reinforced roughness elements 2 and 4, made of different lengths, and the length of the rods 4 of the surface group decreases towards the downstream, and the length of the rods 2 decreases in the direction of the upper pool (Fig.6 and 7), allows you to more evenly affect the structure of the water flow, passing along the fish passage 1.

Выполнение систем стержней 2 и 4 с дополнительными вплывными отверстиями 7 (фиг.8, 9, 10, 11, 12 и 13) улучшает процесс преодоления локального перепада уровня воды как для сильных пловцов, так и для других видов рыб.The implementation of the systems of rods 2 and 4 with additional swimming holes 7 (Figs. 8, 9, 10, 11, 12 and 13) improves the process of overcoming the local water level difference for both strong swimmers and other fish species.

Вариант с наклонно установленными стержнями 2 и 4 (фиг.14 и 15) не только улучшает структуру водного потока, но и способствует оптимизации прохода рыб в направлении верхнего бьефа.The variant with inclined rods 2 and 4 (Figs. 14 and 15) not only improves the structure of the water flow, but also helps to optimize the passage of fish in the direction of the upper pool.

Выполнение стержней 2 и 4 из упругого материала позволяет генерировать в лотке рыбоходного тракта 1 заданный уровень турбулентности, характеризуемый широким спектром, который стимулирует органы боковой линии рыб, находящихся в потоке рыбоходного тракта 1. Поскольку диаметр стержней 2 и 4 соизмерим с поперечными размерами рыб, генерируемый ими спектр турбулентных пульсаций (под воздействием динамического напора транзитного потока) провоцирует рыбу на ее активное продвижение в направлении верхнего бьефа.The implementation of the rods 2 and 4 of elastic material allows you to generate a predetermined level of turbulence in the fish channel tract 1, which is characterized by a wide spectrum that stimulates the lateral line organs of the fish in the fish channel 1, since the diameter of the rods 2 and 4 is commensurate with the transverse dimensions of the fish generated They spectrum of turbulent pulsations (under the influence of the dynamic pressure of the transit flow) provokes the fish to its active movement in the direction of the upper pool.

Выполнение стержней 4 поверхностной группы с возможностью вертикального перемещения посредством привода 8 (фиг.18 и 19), расположенного на эстакаде 14, позволяет оперативно изменять гидравлический режим в створе установки систем стержней 2 и 4, вплоть до минимального перепада, формируемого донной группой стержней 2. При этом рыба, находящаяся в нижележащей камере рыбохода, имеет возможность свободного прохода в вышележащую камеру рыбохода.The execution of the rods 4 of the surface group with the possibility of vertical movement by means of a drive 8 (Fig. 18 and 19) located on the overpass 14, allows you to quickly change the hydraulic mode in the alignment installation of the systems of rods 2 and 4, up to the minimum difference formed by the bottom group of rods 2. In this case, the fish located in the underlying chamber of the fish passage has the possibility of free passage into the overlying chamber of the fish passage.

Установка несущей рамы 5 на катках 9 и соединение ее гибкими тягами 10 с приводом 8 позволяет перемещать стержни 4 поверхностной группы в горизонтальной плоскости, вдоль рыбоходного тракта 1. При этом, не только изменяется локальный перепад между камерами рыбохода, но и изменяются геометрические размеры вплывного отверстия 6, а также изменяются местоположение зоны отдыха 3 и локального перепада уровня воды в камере рыбохода (фиг.16 и 17).The installation of the supporting frame 5 on the rollers 9 and the connection of its flexible rods 10 with the drive 8 allows you to move the rods 4 of the surface group in a horizontal plane along the fish passage tract 1. At the same time, not only does the local difference between the fish passage chambers change, but also the geometric dimensions of the swimming hole change 6, and also change the location of the recreation zone 3 and the local water level difference in the fish passage chamber (Figs. 16 and 17).

Покрытие внешней поверхности стержней мягким эластичным материалом в виде оболочек 11 (фиг.20) в значительной степени снижает вероятность травмирования рыбы при ее контакте с элементами усиленной шероховатости 2 и 4, а также предотвращает выход из строя материала, из которого выполнены стержни.Coating the outer surface of the rods with soft elastic material in the form of shells 11 (Fig. 20) significantly reduces the likelihood of injury to the fish when it comes in contact with reinforced roughness elements 2 and 4, and also prevents failure of the material from which the rods are made.

Выполнение стержней 2 и 4 полыми, с образованием полости 12 (фиг.21), позволяет снизить материалоемкость изготовления стержней и использовать в качестве стержней промышленно изготовляемые трубы.The implementation of the rods 2 and 4 hollow, with the formation of the cavity 12 (Fig.21), allows to reduce the material consumption of the manufacture of rods and to use industrial rods as rods.

Выполнение внешней поверхности стержней 2 и 4 с отверстиями перфорации 13, равномерно распределенных по их боковой площади (фиг.22), позволяет при герметичной оболочке 11 и подаче рабочей среды (воздуха от компрессора или воды от насоса) внутрь полости 12 изменять диаметр элементов усиленной шероховатости 2 и 4. При этом соответственно изменяется как сквозность, так и скважность систем стержней (фиг.24 и 25), что влечет за собой изменение локального перепада уровня воды в створе их установки.The implementation of the outer surface of the rods 2 and 4 with perforation holes 13 evenly distributed over their lateral area (Fig. 22) allows for a diameter of reinforced roughness elements to be changed when the hermetic shell 11 and the supply of the working medium (air from the compressor or water from the pump) inside the cavity 12 2 and 4. In this case, both the throughness and the duty cycle of the rod systems (Figs. 24 and 25) respectively change, which entails a change in the local water level difference in the alignment of their installation.

Надо отметить, что оптимальным вариантом компоновки является вариант, когда несущая рама 5 установлена на катках 9 и, одновременно, на несущей раме установлена эстакада 14, при этом несущая рама 5 соединена гибкими тягами 10 с приводом 8, а стержни 4 поверхностной группы соединены с дополнительным приводом 8, позволяющим перемещать стержни в вертикальной плоскости (фиг.26, 27 и 28).It should be noted that the optimal layout option is when the carrier frame 5 is installed on the rollers 9 and, at the same time, the rack 14 is installed on the carrier frame, while the carrier frame 5 is connected by flexible rods 10 to the drive 8, and the rods 4 of the surface group are connected to an additional drive 8, allowing to move the rods in a vertical plane (Fig.26, 27 and 28).

Конструкция рыбохода позволяет пропускать максимальный расход воды по рыбоходному тракту благодаря выполнению элементов усиленной шероховатости в виде стержней. Как таковые отсутствуют перегородки и водоворотные зоны, что приводит к наименьшим временным задержкам рыбы в рыбоходном тракте. Варианты конструктивного исполнения рыбохода предполагают как статическое выполнение стержней, так и перемещение их как по глубине, так и вдоль рыбоходного тракта, что позволяет оперативно управлять режимами эксплуатации рыбохода. Предлагаемый рыбоход является одной из немногих конструкций, имеющих минимальное количество элементов, создающих сопротивление потоку и в максимальной степени способствующих свободному и самостоятельному проходу рыбы в верхний бьеф. Кроме того, в рыбоходе имеются все средства для оперативного управления режимами пропуска рыбы в верхний бьеф.The design of the fish passage allows you to pass the maximum water flow through the fish passage path due to the implementation of the elements of enhanced roughness in the form of rods. As such, there are no partitions and whirlpools, which leads to the smallest time delays of fish in the fish passage. Variants of the design of the fish passage require both static execution of the rods and their movement both in depth and along the fish passage, which allows you to quickly control the operation modes of the fish passage. The proposed fish passage is one of the few designs that have a minimum number of elements that create resistance to flow and maximize the free and independent passage of fish into the upper pool. In addition, in the fish passage there are all means for the operational management of the regime for allowing fish to enter the upper pool.

Источники информацииSources of information

1. Малеванчик Б.С., Никоноров И.В. Рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.10, рис.10.1. Malevanchik B.S., Nikonorov I.V. Fish passage and fish protection facilities. - M .: Light and food industry, 1984, p. 10, fig. 10.

2. А.С. СССР №1562397 (СССР). Е 02 В 8/08. "Рыбоходно-нерестовый канал". Авторы: Шкура В.Н., Чистяков А.А. и др.2. A.S. USSR No. 1562397 (USSR). E 02 B 8/08. "Fishery and spawning canal." Authors: Shkura VN, Chistyakov AA and etc.

3. Патент РФ №2013492. ″Рыбоход″. Автор: Филиппов Г.Г.3. RF patent No. 20133492. ″ Fishwalk ″. Author: Filippov G.G.

Claims

1. A fish passage, including a fish passage, connecting the lower and upper heads of the hydraulic system, reinforced roughness elements installed on the bottom of the fish passage, placed in transverse rows and made in the form of rods, while the rods are staggered, and fish rest areas formed in space between the rods, characterized in that it is equipped with additional elements of enhanced roughness, mounted on a supporting frame installed above the water level, and located in the surface horizons of the watercourse, In this case, the elements of enhanced roughness of the surface and bottom groups are located discretely along the length of the fish passage tract and relative to each other with alternating elements of both groups, with fish rest zones formed in the space between the groups of the same type, and the swimming holes are formed by the free edges of the rods of both groups.

2. The fish passage according to claim 1, characterized in that the groups of reinforced roughness elements located in the surface horizon of the watercourse and at the bottom are half the width of the fish passage channel and are shifted in diametrically opposite directions relative to each other.

3. The fish passage according to claim 1, characterized in that the elements of the enhanced roughness of the surface and bottom groups are made of different lengths, the length of the elements of the bottom group decreasing towards the upper pool and the length of the elements of the surface group decreasing towards the lower pool.

4. The fish passage according to claim 1, characterized in that the system of reinforced roughness elements is made with additional float holes.

5. Fish passage according to claim 4, characterized in that the swimming holes are made along the longitudinal axis of the fish passage tract.

6. The fish passage according to claim 4, characterized in that the swimming holes are made adjacent to the side walls of the fish passage channel tray.

7. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 - 3, characterized in that the rods are installed at an angle to the oncoming flow, with an inclination towards the downstream.

8. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 to 6, characterized in that the rods are made of elastic material.

9. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 to 6, characterized in that the rods of the surface group are connected to the drive and mounted on a supporting frame with the possibility of vertical movement.

10. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 to 6, characterized in that the supporting frame is mounted on rollers and connected by flexible rods to the drive.

11. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 to 6, characterized in that the outer surface of the rods is covered with a soft elastic material.

12. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 to 6, characterized in that the rods are made hollow.

13. The fish passage according to claim 12, characterized in that the rods are made with perforation holes evenly spaced on the surface of the rods, and their elastic shell is sealed and connected to a source of the working medium.

14. Fish passage according to any one of paragraphs. 1 - 6 and 13, characterized in that the supporting frame is mounted on the rollers and at the same time an overpass is installed on it, while the supporting frame is connected by flexible rods to the drive, and the rods of the surface group are connected to an additional drive.