RU2262569C1

RU2262569C1 - Fish hatchery pass

Info

Publication number: RU2262569C1
Application number: RU2004108541/03A
Authority: RU
Inventors: ков А.А. Чист (RU); А.А. Чистяков; В.Н. Шкура (RU); В.Н. Шкура
Original assignee: Новочеркасская государственная мелиоративная академия НГМА
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-10-20

Abstract

FIELD: hydraulic structures, particularly fish passes adapted for passing brood fishes through support structures to spawning and growth areas.

SUBSTANCE: fish hatchery pass has water conveyance path formed as channel and having head end connected to upper pool of hydrosystem and mouth end communicated with lower pool thereof. Fish hatchery pass also includes coarse roughness members installed on channel bottom along the full length thereof and additional through paths having inlet and outlet parts connected to water conveyance path. Additional through paths are symmetrical relative water conveyance path and have common inlet and outlet. Additional through paths are separated by jet directing wall.

EFFECT: creation of favorable conditions for fish passing, rest and entrance in upper pool, provision of rest areas characterized by lesser average flow velocity and adapted to recover energy potential of fish so that fish may hereafter freely swim at cruising velocity towards upper pool.

15 cl, 35 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to fish passage facilities designed to allow fish producers to pass through retaining structures to spawning and feeding grounds.

Известен рыбоходно-нерестовый канал [1], включающий водопроводящий тракт, головная часть которого соединена с верхним бьефом гидроузла, а устьевая часть - с нижним бьефом, выполненный в виде канала с трапецеидальным поперечным сечением, элементы усиленной шероховатости, установленные на дне канала и расположенные в плане под острым углом к потоку.Known fish passage and spawning channel [1], including a water path, the head of which is connected to the upper pool of the hydraulic system, and the mouth part is connected to the lower pool, made in the form of a channel with a trapezoidal cross section, elements of enhanced roughness installed on the bottom of the channel and located in plan at an acute angle to the flow.

Недостатком данного сооружения является низкая эффективность работы.The disadvantage of this structure is the low efficiency.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоходно-нерестовый канал [2], включающий водопроводящий тракт, выполненный в виде канала, головная часть которого соединена с верхним бьефом гидроузла, а устьевая часть - с нижним бьефом, элементы усиленной шероховатости, установленные на дне канала по его длине, и дополнительные проточные тракты, входные и выходные части которых соединены с водопроводящим трактом.The closest in technical essence and the achieved result is a fish-spawning channel [2], including a water supply path made in the form of a channel, the head part of which is connected to the upper pool of the hydraulic system, and the wellhead part - to the lower pool, reinforced roughness elements installed at the bottom the channel along its length, and additional flow paths, the input and output parts of which are connected to the water supply path.

Недостатком данного сооружения является отсутствие благоприятных условий для продвижения, отдыха и выхода рыб в верхний бьеф гидроузла.The disadvantage of this structure is the lack of favorable conditions for the promotion, rest and exit of fish into the upper pool of the waterworks.

Целью изобретения является создание эффективных условий в рыбоходном тракте для продвижения, отдыха и прохода рыб в верхний бьеф.The aim of the invention is the creation of effective conditions in the fish passage tract for the promotion, rest and passage of fish in the upper pool.

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

По п.1 формулы изобретения. Выполнение дополнительных проточных трактов симметрично водопроводящему тракту с образованием общего входа и выхода позволяет по длине рыбоходно-нерестового канала сформировать зоны отдыха, характеризующиеся меньшей средней скоростью течения. В этих зонах рыба имеет возможность восстановить свой энергетический потенциал и свободно плавать на уровне крейсерской скорости и в последующем продолжить свой путь в направлении верхнего бьефа. Струенаправ-ляющая стенка удачно вписывается в общую компоновку формируемых зон отдыха, разделяя расход канала на два независимых потока.According to claim 1 of the claims. The implementation of additional flow paths symmetrically to the water supply path with the formation of a common entrance and exit allows the formation of rest zones characterized by a lower average flow velocity along the length of the fish passage-spawning channel. In these areas, the fish has the opportunity to restore its energy potential and swim freely at the level of cruising speed and subsequently continue its path in the direction of the upper pool. The wall-guiding wall successfully fits into the general layout of the formed recreation areas, dividing the channel flow rate into two independent flows.

По п.2 формулы изобретения. Установка продольных перегородок параллельно берегам дополнительных проточных трактов позволяет не только обеспечить равномерность распределения расхода и скоростей течения, но и сформировать автономные рыбоходные тракты.According to claim 2 of the claims. The installation of longitudinal partitions parallel to the shores of additional flow paths allows not only to ensure uniform distribution of flow and flow rates, but also to form autonomous fish passage paths.

По п.3 формулы изобретения. Благодаря снабжению продольных перегородок криволинейными в плане направляющими стенками достигается более плавное сопряжение в зоне входа и выхода из дополнительных проточных трактов.According to claim 3 of the claims. By supplying the longitudinal partitions with curved guide walls, a smoother pairing is achieved in the entry and exit areas of the additional flow paths.

По п.4 формулы изобретения. Благодаря выполнению боковых ниш, устроенных в боковых стенках струенаправляющей стенки, у рыб появляется возможность временного отдыха в зонах, где течение практически отсутствует. После отдыха рыба, ориентируясь на транзитное течение, вновь имеет возможность продолжать свой путь в направлении верхнего бьефа.According to claim 4 of the claims. Due to the implementation of the side niches arranged in the side walls of the directing wall, the fish have the opportunity to temporarily rest in areas where the flow is practically absent. After the rest, the fish, focusing on the transit flow, again has the opportunity to continue its path in the direction of the upper pool.

По п.5 формулы изобретения. Выполнение отметки верха плоскости струенаправляющей стенки ниже уровня воды в канале позволяет создать дополнительную нерестовую площадь и разместить на ней нерестовый субстрат, имитирующий естественную растительность. При такой компоновке в зоне расположения дополнительных проточных трактов формируются гидравлические условия, характеризующиеся широким спектром скоростей, ориентируясь на которые, рыба избирает наиболее благоприятные участки для своего продвижения.According to claim 5, the claims. Performing the mark of the top of the plane of the directional wall below the water level in the channel allows you to create additional spawning area and place on it a spawning substrate that simulates natural vegetation. With this arrangement, hydraulic conditions are formed in the zone where additional flow paths are located, characterized by a wide range of speeds, guided by which, the fish selects the most favorable areas for their advancement.

По п.6 формулы изобретения. Выполнение на боковых поверхностях продольных перегородок вертикальных элементов шероховатости позволяет создать дополнительное гидравлическое сопротивление транзитному потоку.According to claim 6, claims. The execution on the side surfaces of the longitudinal partitions of vertical roughness elements allows you to create additional hydraulic resistance to the transit flow.

По пп.7, 8 и 9 формулы изобретения. Выполнение элементов шероховатости различной формы в поперечном сечении является вариантами исполнения, в которых сама форма шероховатости в различной степени способствует гашению кинетической энергии потока.According to claims 7, 8 and 9 of the claims. The implementation of the roughness elements of various shapes in the cross section are options in which the roughness shape itself to varying degrees contributes to the quenching of the kinetic energy of the flow.

По п.10 формулы изобретения. Выполнение внешних боковых поверхностей струенаправляющей стенки, расположенных напротив продольных перегородок, перфорированными, а внутреннее пространство между боковыми перфорированными стенками - полым позволяет увеличить зону отдыха для рыб. Через отверстия перфорации рыба имеет возможность свободно проникать в пространство между перфорированными стенками и отдыхать в этой зоне. Аналогично, восстановив свои энергетические возможности, рыба через отверстия перфорации вновь попадает в проточные тракты.According to claim 10 of the claims. The execution of the outer side surfaces of the directional wall, located opposite the longitudinal partitions, is perforated, and the internal space between the side perforated walls is hollow and allows you to increase the relaxation area for fish. Through holes in the perforation, the fish is able to freely penetrate the space between the perforated walls and rest in this zone. Similarly, having restored its energy capabilities, the fish again enters the flow paths through the perforation holes.

По п.11 формулы изобретения. Для улучшения условий выхода рыб в верхний бьеф головная часть водопроводящего тракта снабжена аванкамерой, дно которой соединено с верхним бьефом автономными каналами, при этом автономные каналы имеют различный продольный уклон. В автономных каналах за счет разного продольного уклона создаются разные скоростные режимы, что дает возможность рыбам выбирать участок для выхода в верхний бьеф сообразно своим энергетическим возможностям. При своем перемещении вдоль рыбоходно-нерестового канала рыба теряет значительный запас своего энергетического потенциала, и для эффективного прохода в верхний бьеф наличие нескольких (в частности - трех) автономных каналов является необходимым средством, повышающим эффективность этого процесса.According to claim 11, the claims. To improve the conditions for fish to enter the upper pool, the head part of the water supply path is equipped with an advance chamber, the bottom of which is connected to the upper pool by autonomous channels, while the autonomous channels have different longitudinal slopes. Due to the different longitudinal slope, different speed regimes are created in the autonomous channels, which allows the fish to choose a site for entering the upper pool according to their energy capabilities. When moving along the fish-spawning canal, the fish loses a significant reserve of its energy potential, and for effective passage to the upper pool, the presence of several (in particular - three) autonomous channels is a necessary tool to increase the efficiency of this process.

По п.12 формулы изобретения. Выполнение рыбоходно-нерестового канала с дополнительным водопроводящим трактом и затворами, причем входная и выходная часть дополнительного водопроводящего тракта соединена с основным водопроводящим трактом, при этом затворы установлены во входе и выходе дополнительного водопроводящего тракта, а также в основном водопроводящем тракте - ниже, по течению, выхода из дополнительного водопроводящего тракта и, выше, против течения, входа в дополнительный водопроводящий тракт позволяет при малых значениях перепада уровней воды между верхним и нижним бьефами производить перенаправление рабочего расхода, посредством манипуляции с затворами, по новому варианту водопроводящего тракта. При этом практически наполовину сокращается длина рыбоходно-нерестового тракта и поддерживается стабильный гидравлический режим протекания потока по каналу и, тем самым, обеспечивается нерест рыб и пропуск их в верхний бьеф в условиях колебания перепада уровней воды на гидроузле.According to paragraph 12 of the claims. The implementation of the fish-spawning channel with an additional water supply path and gates, and the input and output part of the additional water supply path is connected to the main water supply path, while the gates are installed in the inlet and outlet of the additional water supply path, as well as in the main water supply path - downstream, exit from the additional water supply path and, above, against the current, the entrance to the additional water supply path allows for small values of the difference in water levels between the top tailrace them and produce redirection operating flow by manipulation of the shutter, the new embodiment of the water-path. At the same time, the length of the fish-spawning tract is almost halved and a stable hydraulic mode of the flow through the channel is maintained and, thereby, spawning of fish and their passage to the upper pool is ensured under conditions of fluctuation in the difference in water levels at the hydroelectric complex.

Наличие двух пар затворов - необходимая реальность, позволяющая с одной стороны перекрывать основное русло водопроводящего тракта и одновременно открывать поперечное сечение дополнительного водопроводящего тракта для переброски расхода по новой схеме.The presence of two pairs of gates is a necessary reality, allowing on the one hand to block the main channel of the water supply path and at the same time open the cross section of the additional water supply path to transfer the flow according to the new scheme.

По п.13 формулы изобретения. Выполнение затворов в виде гибкой эластичной оболочки, соединенной подводящими трубопроводами с компрессором, позволяет в условиях эксплуатации канала с трапецеидальным поперечным сечением оперативно и эффективно перекрывать (открывать) живое сечение каналов, что дает возможность перенаправлять расход в новое русло.According to item 13 of the claims. The execution of the gates in the form of a flexible elastic shell connected by supply pipelines to a compressor allows, under operating conditions of a channel with a trapezoidal cross-section, to quickly and efficiently close (open) the live section of the channels, which makes it possible to redirect the flow to a new channel.

По п.14 формулы изобретения. Выполнение затвора головного регулятора водопроводящего тракта в виде гибкой оболочки, соединенной подводящими трубопроводами с компрессором, позволяет не только оперативно управлять режимами работы рыбоходно-нерестового канала, но и обеспечить минимальное сопротивление транзитному потоку в створе установки затвора.According to claim 14. The implementation of the shutter of the head regulator of the water supply path in the form of a flexible shell connected by supply pipelines to the compressor allows not only to quickly control the operating modes of the fish-spawning channel, but also to provide minimal resistance to the transit flow in the gate installation range.

Необходимо отметить, что все существующие конструкции рыбоходно-нерестовых каналов до настоящего момента оснащались плоскими затворами, устраиваемыми в пазах направляющих устоев-быков, что приводило к увеличению подпора уровня воды, в створе расположения устоев, и затрудняло проход мигрантов в верхний бьеф, при этом надо учитывать, что рыба, сконцентрированная перед направляющими устоями, уже проделала большой путь, преодолев практически 85-90% всей длины канала и, соответственно, уже затратила большую часть своего энергетического потенциала. Устройство затвора-регулятора из гибкой эластичной оболочки практически все время работы рыбоходно-нерестового канала, уположенной на дне канала, в минимальной степени стесняет поток, не создает подпора уровней воды и не препятствует продвижению рыбы в сторону автономных каналов и далее в сторону верхнего бьефа.It should be noted that all existing designs of fish-spawning canals up to now have been equipped with flat gates arranged in the grooves of the guiding abutments-bulls, which led to an increase in water level backwater in the alignment of the abutments, and made it difficult for migrants to enter the upper pool take into account that the fish, concentrated in front of the guide abutments, has already come a long way, having overcome almost 85-90% of the entire length of the channel and, accordingly, has already spent most of its energy potential iala. The shutter-regulator device made of a flexible elastic shell practically the entire time of operation of the fish-spawning canal laid on the bottom of the canal restricts the flow to a minimum extent, does not create water level backwater and does not prevent the fish from moving towards autonomous channels and further upstream.

По п.15 формулы изобретения. Выполнение со стороны верхнего бьефа перед затвором головного регулятора системы для поддержания акватории в незамерзающем состоянии, выполненной в виде перфорированных воздуховодов, расположенных на дне водопроводящего тракта, поперек его продольной оси, при этом перфорированные воздуховоды соединены с компрессором, позволяет в осенне-зимний период, характеризующийся низкими температурами воздуха, обеспечивать нормальную работу гибкой эластичной оболочки, то есть поддерживать ее основную функцию - создавать локальный подпор в заданном створе.According to clause 15 of the claims. The execution from the upstream side before the shutter of the head regulator of the system for maintaining the water area in the ice-free state, made in the form of perforated air ducts located at the bottom of the water supply path, transverse to its longitudinal axis, while the perforated air ducts are connected to the compressor, allowing during the autumn-winter period, characterized by low air temperatures, to ensure the normal operation of a flexible elastic shell, that is, to maintain its main function - to create a local backwater an alignment.

В целом конструктивные признаки как независимого пункта изобретения, так и зависимых пунктов отвечают критерию "существенные отличия " и связаны между собой настолько, что образуют единый творческий замысел, что позволяет констатировать факт наличия новой конструкции рыбоходно-нерестового канала.In general, the design features of both an independent claim and dependent claims meet the criterion of "significant differences" and are so interconnected that they form a single creative concept, which allows us to state the fact of the presence of a new design of the fish-spawning channel.

Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбоходно-нерестового канала. Графический материал, иллюстрирующий предлагаемую заявку, представлен на следующих фигурах:The solution to this problem is achieved by creating a new design of the fish-spawning channel. Graphic material illustrating the proposed application is presented in the following figures:

фиг.1 - рыбоходно-нерестовый канал, план;figure 1 - fish-spawning channel plan;

фиг.2 - дополнительные проточные тракты, вариант с продольными перегородками;figure 2 - additional flow paths, a variant with longitudinal partitions;

фиг.3 - то же, вариант с продольными перегородками, снабженными криволинейными, в плане, направляющими стенками;figure 3 is the same, a variant with longitudinal partitions provided with curved, in plan, guide walls;

фиг.4 - разрез А-А на фиг.2;figure 4 - section aa in figure 2;

фиг.5 - вариант дополнительных проточных трактов, снабженных нишами для отдыха рыб;5 is a variant of additional flow paths provided with niches for resting fish;

фиг.6 - поперечный разрез дополнительных проточных трактов, вариант выполнения отметки верха струенаправляющей стенки ниже уровня воды;6 is a cross section of additional flow paths, an embodiment of marking the top of the flow guide wall below the water level;

фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.5;Fig.7 is a section bB in Fig.5;

фиг.8 - вариант дополнительных проточных трактов, продольные перегородки снабжены вертикальными элементами усиленной шероховатости;Fig. 8 is a variant of additional flow paths, the longitudinal partitions are provided with vertical elements of reinforced roughness;

фиг.9 - то же, вариант с нишами для отдыха рыб;Fig.9 is the same, an option with niches for resting fish;

фиг.10 - разрез В-В на фиг.8;figure 10 - section bb in Fig;

фиг.11 - поперечный разрез дополнительных проточных трактов, вариант выполнения отметки верха струенаправляющей стенки ниже уровня воды, продольные перегородки снабжены вертикальными элементами усиленной шероховатости;11 is a cross-sectional view of additional flow paths, an embodiment of marking the top of the flow guide wall below the water level, longitudinal partitions are provided with vertical elements of enhanced roughness;

фиг.12 - дополнительные проточные тракты, план, продольные перегородки снабжены вертикальными элементами усиленной шероховатости с треугольным поперечным сечением;Fig - additional flow paths, plan, longitudinal partitions are equipped with vertical elements of enhanced roughness with a triangular cross section;

фиг.13 - то же, продольные перегородки снабжены вертикальными элементами усиленной шероховатости с полукруглым поперечным сечением;Fig - the same, the longitudinal partitions are equipped with vertical elements of reinforced roughness with a semicircular cross section;

фиг.14 - дополнительные проточные тракты, план, боковые поверхности струенаправляющей стенки выполнены перфорированными, а ее внутреннее пространство - полым;Fig. 14 - additional flow paths, plan, lateral surfaces of the flow guide wall are perforated, and its internal space is hollow;

фиг.15 - разрез Г-Г на фиг.1;Fig - section GG in figure 1;

фиг.16 - вариант выполнения поперечного сечения канала водопроводящего тракта типа "русло-пойма";Fig. 16 is an embodiment of a cross-section of a channel of a channel-channel of a channel-floodplain type;

фиг.17 - фрагмент водопроводящего тракта с элементами усиленной шероховатости, установленными на дне под острым углом к потоку, план;Fig. 17 is a fragment of the water supply path with reinforced roughness elements installed at the bottom at an acute angle to the flow, plan;

фиг.18 - рыбоходно-нерестовый канал, план, вариант с автономными выходными каналами;Fig. 18 is a fish-spawning canal, plan, variant with autonomous output channels;

фиг.19 - разрез Д-Д на фиг.18;Fig.19 is a section DD in Fig.18;

фиг.20 - входная часть аванкамеры, изометрия;Fig.20 - the entrance part of the fore camera, isometry;

фиг.21 - рыбоходно-нерестовый канал, план, вариант с дополнительным водопроводящим трактом, входная и выходная части которого соединены с основным водопроводящим трактом;Fig.21 - fish-spawning channel, plan, version with an additional water supply path, the input and output parts of which are connected to the main water supply path;

фиг.22 - узел А на фиг.21, входная часть дополнительного водопроводящего тракта, схема протекания потока по основному водопроводящему тракту;Fig - node A in Fig.21, the input part of the additional water supply path, the flow pattern along the main water supply path;

фиг.23 - то же, схема протекания потока по дополнительному водопроводящему тракту;Fig - the same, the flow pattern along the additional water path;

фиг.24 - узел Б на фиг.21, выходная часть дополнительного водопроводящего тракта, схема протекания потока по основному водопроводящему тракту;Fig - node B in Fig.21, the output part of the additional water supply path, the flow pattern along the main water supply path;

фиг.25 - то же, схема протекания потока по дополнительному водопроводящему тракту;Fig - the same, the flow pattern along an additional water supply path;

фиг.26 - узел соединения основного и дополнительного водопроводящих трактов, изометрия;Fig - node connection of the primary and secondary waterways, isometry;

фиг.27 - затвор-регулятор, выполненный в виде гибкой эластичной оболочки, изометрия;Fig - shutter-regulator, made in the form of a flexible elastic shell, isometry;

фиг.28 - то же, оболочка уположена на дне канала;Fig - the same, the shell is laid on the bottom of the channel;

фиг.29 - схема запитки затвора-регулятора от источника рабочей среды - компрессора;Fig.29 is a diagram of the power supply of the shutter-regulator from the source of the working medium - compressor;

фиг.30 - фрагмент аванкамеры, снабженной затвором-регулятором, выполненным в виде гибкой эластичной оболочки;Fig. 30 is a fragment of an anterior chamber provided with a shutter-regulator made in the form of a flexible elastic shell;

фиг.31 - схема запитки затвора-регулятора, размещенного в аванкамере;Fig is a diagram of the power shutter-regulator, placed in the fore camera;

фиг.32 - рабочее положение затвора-регулятора, вариант осушения ложа рыбоходно-нерестового канала;Fig - operating position of the shutter-regulator, the option of draining the bed of the fish-spawning channel;

фиг.33 - затвор-регулятор уположен на дне канала, рабочий расход свободно поступает в водопроводящий тракт;Fig.33 - the shutter-regulator is laid on the bottom of the channel, the working flow freely enters the water path;

фиг.34 - затвор-регулятор, снабженный системой для поддержания незамерзающей акватории, выполненной в виде перфорированных воздуходоводов, изометрия;Fig - shutter-regulator, equipped with a system for maintaining non-freezing water area, made in the form of perforated air ducts, isometry;

фиг.35 - то же, затвор-регулятор уположен на дне водопроводящего тракта.Fig - the same, the shutter-regulator is placed on the bottom of the water supply path.

Рыбоходно-нерестовый канал включает водопроводящий тракт 1, выполненный в виде канала, головная часть 2 которого соединена с верхним бьефом 3 гидроузла, а устьевая часть 4 - с нижним бьефом 5, элементы усиленной шероховатости 6, установленные на дне канала по его длине, и дополнительные проточные тракты 7, входные 8 и выходные 9 части которых соединены с водопроводящим трактом 1. Дополнительные проточные тракты 7 выполнены симметрично относительно водопроводящего тракта 1 и имеют общий вход и выход, при этом дополнительные проточные тракты 7 разделяет струенаправляющая стенка 10.Fishery-spawning channel includes a water supply path 1, made in the form of a channel, the head part 2 of which is connected to the upper pool 3 of the waterworks, and the wellhead 4 to the lower pool 5, reinforced roughness elements 6 installed on the bottom of the channel along its length, and additional flow paths 7, input 8 and output 9 parts of which are connected to the water supply path 1. Additional flow paths 7 are made symmetrically relative to the water supply path 1 and have a common input and output, with additional flow paths 7 times elyaet struenapravlyayuschaya wall 10.

Кроме того, каждый дополнительный проточный тракт 7 может быть разделен продольной перегородкой 11, установленной параллельно его береговым кромкам.In addition, each additional flow path 7 can be divided by a longitudinal partition 11 mounted parallel to its coastal edges.

Помимо того, торцевые кромки продольной перегородки 11 могут быть снабжены криволинейными направляющими стенками 12, выполненными параллельно входу и выходу дополнительного проточного тракта 7.In addition, the end edges of the longitudinal partitions 11 can be provided with curved guide walls 12 made parallel to the input and output of the additional flow path 7.

Кроме того, внешние боковые поверхности 13, расположенные напротив продольных перегородок 11, струенаправляющей стенки 10 могут быть выполнены с нишами 14.In addition, the outer side surfaces 13 located opposite the longitudinal partitions 11, the guide wall 10 can be made with niches 14.

Помимо того, отметка верхней плоскости 15 струенаправляющей стенки 10 может быть выполнена ниже уровня воды, причем на поверхности плоскости 15 может быть размещен нерестовый субстрат 16, имитирующий водную растительность.In addition, the mark of the upper plane 15 of the guide wall 10 can be made below the water level, and spawning substrate 16 imitating aquatic vegetation can be placed on the surface of the plane 15.

Кроме того, на боковых поверхностях продольных перегородок 11 могут быть выполнены вертикальные элементы усиленной шероховатости 17.In addition, on the lateral surfaces of the longitudinal partitions 11, vertical elements of reinforced roughness 17 can be made.

Помимо того, элементы усиленной шероховатости 17, в поперечном сечении, могут быть выполнены прямоугольной формы.In addition, the elements of reinforced roughness 17, in cross section, can be made rectangular.

Кроме того, элементы усиленной шероховатости 17, в поперечном сечении, могут быть выполнены треугольной формы.In addition, the elements of reinforced roughness 17, in cross section, can be made triangular in shape.

Помимо того, элементы усиленной шероховатости 17, в поперечном сечении, выполнены полукруглой формы.In addition, the elements of reinforced roughness 17, in cross section, are made semicircular in shape.

Кроме того, внешние боковые поверхности, расположенные напротив продольных перегородок 11, струенаправляющей стенки 10 могут быть выполнены перфорированными, а внутреннее пространство между боковыми перфорированными стенками - полым.In addition, the outer side surfaces located opposite the longitudinal partitions 11, the guide wall 10 can be made perforated, and the inner space between the side perforated walls can be hollow.

Помимо того, головная часть 2 водопроводящего тракта 1 может быть снабжена аванкамерой 18, дно которой соединено с верхним бьефом 3 автономными каналами 19, при этом автономные каналы 19 имеют различный продольный уклон.In addition, the head part 2 of the water supply path 1 can be equipped with a chambers 18, the bottom of which is connected to the upper pool 3 by autonomous channels 19, while the autonomous channels 19 have a different longitudinal slope.

Кроме того, рыбоходно-нерестовый канал может быть снабжен дополнительным водопроводящим трактом 20 и затворами 21, причем входная 22 и выходная 23 части дополнительного водопроводящего тракта 20 соединены с основным водопроводящим трактом 1, при этом затворы 21 установлены во входе 22 и выходе 23 дополнительного водопроводящего тракта 20, а также в основном водопроводящем тракте 1 - выше, по течению, выхода 23 из дополнительного водопроводящего тракта 20 и ниже, против течения, входа в дополнительный водопроводящий тракт 20.In addition, the fish-spawning canal can be equipped with an additional water supply path 20 and closures 21, the input 22 and output 23 of the additional water supply path 20 being connected to the main water supply path 1, while the gates 21 are installed in the inlet 22 and outlet 23 of the additional water supply path 20, as well as in the main water supply path 1 - upstream, exit 23 from the additional water supply path 20 and lower, against the current, the entrance to the additional water supply path 20.

Помимо того, затворы 21 могут быть выполнены в виде гибкой эластичной оболочки 24, соединенной подводящими трубопроводами 25 с компрессором (не показан).In addition, the shutters 21 can be made in the form of a flexible elastic shell 24 connected by supply pipelines 25 to a compressor (not shown).

Кроме того, затвор 26 головного регулятора водопроводящего тракта 1 может быть выполнен в виде гибкой оболочки 24, соединенной подводящими трубопроводами 25 с компрессором (не показан).In addition, the shutter 26 of the head regulator of the water supply path 1 can be made in the form of a flexible sheath 24 connected by supply pipelines 25 to a compressor (not shown).

Дно водопроводящего тракта 1, дополнительных проточных трактов 7 и дополнительного водопроводящего тракта 20 покрыто гравийно-галечниковой отсыпкой 27, выполняющей функцию нерестового субстрата.The bottom of the water supply path 1, additional flow paths 7 and the additional water path 20 is covered with gravel and pebble bedding 27, which serves as a spawning substrate.

Кроме того, на дне водопроводящего тракта 1 и дополнительного водопроводящего тракта 20 расположены элементы усиленной шероховатости 6, установлены в плане под острым углом к потоку. Это позволяет не только гасить избыточную кинетическую энергию потока, но и создавать по ширине каналов 1 и 20 реоградиентную (плановая эпюра скоростей, характеризующаяся участками с различными величинами средней скорости потока) эпюру скоростей, позволяющую рыбе избирать скоростные участки, соответствующие ее плавательной способности (плавательная способность - это показатель энергетических возможностей рыбы, то есть зависимость времени плавания рыбы с определенной скоростью).In addition, elements of reinforced roughness 6 are located at the bottom of the water supply path 1 and the additional water supply path 20, are installed in plan at an acute angle to the flow. This allows not only to quench the excess kinetic energy of the flow, but also to create a reogradient (planned velocity diagram, characterized by sections with different mean flow velocities) along the width of channels 1 and 20, a velocity diagram allowing the fish to select velocity sections corresponding to its swimming ability (swimming ability - this is an indicator of the energy potential of the fish, that is, the dependence of the time of fish swimming at a certain speed).

Помимо того, со стороны верхнего бьефа 3 затвор 26 головного регулятора может быть снабжен системой для поддержания акватории в незамерзающем состоянии, выполненной в виде перфорированных воздуховодов 28, расположенных на дне водопроводящего тракта 1, поперек его продольной оси, при этом перфорированные воздуховоды 28 соединены с компрессором.In addition, from the upstream side 3, the shutter 26 of the head regulator can be equipped with a system for maintaining the water area in the ice-free state, made in the form of perforated air ducts 28 located on the bottom of the water supply path 1, transverse to its longitudinal axis, while the perforated air ducts 28 are connected to the compressor .

Рыбоходно-нерестовый канал работает следующим образом.Fishery-spawning channel works as follows.

Для нормального функционирования рыбоходно-нерестового канала служба эксплуатации открывает головной шлюз-регулятор 26, тем самым в канале водопроводящего тракта 1 устанавливается нормальный гидравлический режим протекания потока, необходимый для привлечения рыб к устьевой части 4, продвижения рыб по каналу в верхний бьеф 3 и их нереста в водном пространстве водопроводящего тракта 1 и дополнительных проточных трактах 7. Рыба, заходящая в водопроводящий тракт 1, имеет возможность нереста на гравийно-галечниковом покрытии 27, а также на нерестовом субстрате 16, имитирующем естественную водную растительность (фиг.6). Гашение кинетической энергии потока обеспечивают элементы усиленной шероховатости 6, размещенные поперечными рядами под острым углом к потоку и установленные на дне тракта 1 (фиг.15-17).For the normal functioning of the fish-spawning canal, the operating service opens the head gateway regulator 26, thereby setting the normal hydraulic flow mode in the channel of the water supply path 1, necessary to attract fish to the mouth part 4, to move the fish along the channel to the upper pool 3 and to spawn in the water space of the water supply path 1 and additional flow paths 7. Fish entering the water supply path 1 has the ability to spawn on gravel-pebbled surface 27, as well as on spawning hundredth substrate 16 simulating natural aquatic vegetation (Fig.6). The quenching of the kinetic energy of the flow is ensured by elements of enhanced roughness 6, placed in transverse rows at an acute angle to the flow and installed on the bottom of the path 1 (Fig. 15-17).

По мере своего продвижения по тракту 1 рыба затрачивает часть своих энергетических возможностей, однако она имеет потенциальную возможность отдыха в месте расположения дополнительных проточных трактов 7 (фиг.1). Для улучшения гидравлических условий внутри трактов 7 они снабжены продольными перегородками 11, разделяющими тракты 7 на автономные проточные каналы 1 (фиг.2). Поскольку ширина проточных трактов 7 больше, чем ширина канала водопроводящего тракта 1 (фиг.2), величина средней скорости потока в них несколько меньше, что благоприятствует временному нахождению рыб в этих зонах.As it moves along path 1, the fish spends part of its energy capabilities, however, it has the potential for relaxation at the location of additional flow paths 7 (Fig. 1). To improve the hydraulic conditions inside the paths 7, they are equipped with longitudinal partitions 11, dividing the paths 7 into autonomous flow channels 1 (figure 2). Since the width of the flow paths 7 is greater than the width of the channel of the water supply path 1 (Fig. 2), the average flow rate in them is somewhat less, which favors the temporary presence of fish in these zones.

Для плавного сопряжения потока внутри проточных трактов 7 перегородки 11 снабжены криволинейными, в плане, направляющими стенками 12 (фиг.3 и 4), причем стенки 12 установлены с обеих торцевых частей перегородок 11.For smooth conjugation of the flow inside the flow paths 7, the partitions 11 are provided with curved, in plan, guide walls 12 (FIGS. 3 and 4), the walls 12 being installed from both end parts of the partitions 11.

Для создания зон с минимальной проточностью внутри проточных трактов 7 могут быть организованы ниши 14, устроенные в боковых поверхностях струенаправляющей стенки 10 (фиг.5 и 7). Ниши 14 являются временным убежищем для рыб, откуда, восстановив свои силы, она вновь продвигается по проточным трактам 7 в направлении верхнего бьефа 3.To create zones with minimal flow inside the flow paths 7, niches 14 can be organized located in the lateral surfaces of the flow guide wall 10 (FIGS. 5 and 7). Niches 14 are a temporary refuge for fish, from where, having regained its strength, it again moves along the flow paths 7 in the direction of the upper pool 3.

Возможен вариант, когда отметка верхней плоскости 15 струенаправляющей стенки 10 выполнена ниже уровня воды (фиг.6), при этом на плоскости 15 расположен нерестовый субстрат 16, имитирующий естественную растительность. Этот вариант наиболее предпочтительнее для фитофильных рыб, откладывающих икру на поверхность водной растительности 16.A variant is possible when the elevation of the upper plane 15 of the guide wall 10 is made below the water level (Fig. 6), while on the plane 15 there is a spawning substrate 16 imitating natural vegetation. This option is most preferable for phytophilic fish laying eggs on the surface of aquatic vegetation 16.

Для усиления воздействия на водный поток, в плане увеличения гидравлического сопротивления, внешние боковые поверхности 13 продольных перегородок 11 могут быть выполнены с вертикальными элементами усиленной шероховатости 17, установленными с шагом по всей длине перегородок 11 (фиг.8). Кроме того, элементы 17 генерируют определенный спектр турбулентных пульсаций, который стимулирует органы боковой линии мигрантов и способствует как их нересту, так и восстановлению их энергетических возможностей. Форма элементов 17 может быть различной (фиг.8, 9, 12 и 13), при этом их основная функция сохраняется.To enhance the impact on the water flow, in terms of increasing hydraulic resistance, the outer side surfaces 13 of the longitudinal partitions 11 can be made with vertical reinforced roughness elements 17 installed in increments along the entire length of the partitions 11 (Fig. 8). In addition, the elements 17 generate a certain spectrum of turbulent pulsations, which stimulates the organs of the lateral line of migrants and contributes to both their spawning and the restoration of their energy capabilities. The shape of the elements 17 may be different (Fig. 8, 9, 12 and 13), while their main function is preserved.

Возможен вариант выполнения струенаправляющей стенки 10, когда ее внутреннее пространство выполнено полым (фиг.14), а боковые стенки перфорированными с возможностью свободного прохода мигрантов во внутреннее пространство стенки 10. Слабые особи имеют возможность свободного захода в созданный отстойник и по истечении определенного времени, после отдыха, вновь возвратиться на основные трассы миграции.An embodiment of the flow guide wall 10 is possible when its internal space is hollow (Fig. 14), and the side walls are perforated with the possibility of free passage of migrants into the internal space of the wall 10. Weak individuals have the possibility of free entry into the created settler even after a certain time after rest, return again to the main migration routes.

Для улучшения условий выхода мигрантов из водопроводящего тракта 1 в верхний бьеф 3 рыбоходно-нерестовый канал может быть снабжен автономными каналами 19, соединяющими верхний бьеф 3 с аванкамерой 18 (фиг.18). За счет различного продольного уклона дна (фиг.19 и 20) в каждом из каналов 19 созданы различные скоростные режимы, таким образом, рыба с разной плавательной способностью и энергетикой имеет возможность выбора оптимальной трассы для выхода в верхний бьеф 3.To improve the conditions for migrants from the water supply path 1 to the upper pool 3, the fish-spawning channel can be equipped with autonomous channels 19 connecting the upper pool 3 with the fore chamber 18 (Fig. 18). Due to the different longitudinal slopes of the bottom (Figs. 19 and 20), different speed modes are created in each of the channels 19, thus, a fish with different swimming ability and energy has the opportunity to choose the optimal route for entering the upper pool 3.

Для условий уменьшения перепада уровней воды между верхним 3 и нижним 5 бьефами рыбоходно-нерестовый канал может быть выполнен с дополнительным водопроводящим трактом 20, входная 22 и выходная 23 части которого соединены с основным водопроводящим трактом 1 (фиг.21). В этом случае служба эксплуатации производит следующие манипуляции с механическим оборудованием. Одновременно перекрывается (посредством затворов 21) поперечное сечение тракта 1 и открывается входная часть 22 дополнительного водопроводящего тракта 20 (фиг.23), и аналогичная операция производится с затворами 21, то есть поперечное сечение тракта 1 закрывается, а выходная часть 23 тракта 20 открывается (фиг.25). Таким образом, за счет новой схемы протекания расхода по рыбоходно-нерестовому каналу формируется водопроводящий тракт, имеющий меньшую общую длину (примерно на 40-50% от начальной длины тракта 1) и обеспечивающий нормальные условия для прохода мигрантов в верхний бьеф 3 и нереста их во внутреннем водном пространстве рыбоходно-нерестового канала. Такая схема переброски расхода позволяет, в условиях малого перепада уровней воды, поддержать режим работы сооружения (средняя скорость потока, уровень воды в тракте 1 и т.д.).To reduce the difference in water levels between the upper 3 and lower 5 downstream fish spawning channel can be performed with an additional water supply path 20, the input 22 and output 23 of which are connected to the main water supply path 1 (Fig.21). In this case, the operation service performs the following manipulations with mechanical equipment. At the same time, the cross section of the path 1 is blocked (by means of the shutters 21) and the inlet part 22 of the additional water supply path 20 is opened (Fig. 23), and a similar operation is performed with the gates 21, that is, the cross section of the path 1 is closed, and the output part 23 of the path 20 is opened ( Fig.25). Thus, due to the new flow pattern along the fish-spawning canal, a water supply path is formed that has a shorter overall length (approximately 40-50% of the initial length of path 1) and provides normal conditions for migrants to enter upstream 3 and spawn them into inland water space of the fish passage and spawning canal. Such a flow transfer scheme allows, in conditions of a small difference in water levels, to maintain the operation mode of the structure (average flow rate, water level in tract 1, etc.).

Затворы 21 могут быть выполнены в виде гибких эластичных оболочек 24 (фиг.26-29), соединенных подводящими трубопроводами 25 с компрессором (не показано). Данный вариант выполнения затворов 21 позволяет в минимальной степени сужать поперечное сечение трактов 1 и 20, а также не привносит дополнительных помех для продвижения рыбы в направлении верхнего бьефа 3.The gates 21 can be made in the form of flexible elastic shells 24 (Fig.26-29), connected by supply pipelines 25 to a compressor (not shown). This embodiment of the shutters 21 allows you to minimize the narrowing of the cross section of the paths 1 and 20, and also does not introduce additional interference to move the fish in the direction of the upper pool 3.

Возможен вариант выполнения затвора-регулятора 26 также в виде гибкой эластичной оболочки 24 (фиг.30-33). Такая компоновка затвора-регулятора 26 не стесняет поток, не создает дополнительного перепада уровня воды в створе его установки и не привносит помех для продвижения мигрантов в направлении верхнего бьефа 3. Во время нерестовых миграций затвор-регулятор 26 (оболочка 24) уположен на дне канала (фиг.33). По окончании работы рыбоходно-нерестового канала водопроводящий тракт 1 осушается на осенне-зимний период (период консервации сооружения), для этого оболочка 24 затвора-регулятора 26 наполняется воздухом и затвор 26 перекрывает живое сечение тракта 1 (фиг.32).An embodiment of the shutter-regulator 26 is also possible in the form of a flexible elastic shell 24 (Figs. 30-33). This arrangement of the shutter-regulator 26 does not constrain the flow, does not create an additional drop in the water level in the alignment of its installation, and does not interfere with migrants moving in the direction of the upper pool 3. During spawning migrations, the shutter-regulator 26 (shell 24) is located at the bottom of the channel ( Fig.33). At the end of the work of the fish-spawning canal, the water supply path 1 is drained for the autumn-winter period (period of conservation of the structure), for this, the shell 24 of the shutter-regulator 26 is filled with air and the shutter 26 overlaps the living section of the path 1 (Fig. 32).

Для обеспечения работоспособности гибкой эластичной оболочки 24 затвора-регулятора 26 в условиях низкой температуры воды и для предотвращения его обмерзания, воздействия шуго-ледовых процессов оболочка 24 оснащается системой перфорированных воздуховодов 28 (фиг.34 и 35). При подаче сжатого воздуха от компрессора (не показан), из отверстий перфорации воздуховодов 28 формируется интенсивный факел воздушно-пузырьковой завесы (ВПЗ), который не позволяет образовываться ледовой корки в районе размещения гибкой эластичной оболочки 24.To ensure the operability of the flexible elastic shell 24 of the shutter-regulator 26 in conditions of low water temperature and to prevent freezing, the impact of ice-cold processes, the shell 24 is equipped with a system of perforated ducts 28 (Figs. 34 and 35). When compressed air is supplied from a compressor (not shown), an intense torch of an air-bubble veil (VPZ) is formed from the holes of the perforation of the air ducts 28, which does not allow ice crust to form in the area where the flexible elastic shell 24 is located.

Предлагаемое изобретение позволяет значительно улучшить условия прохода мигрантов в верхний бьеф гидроузла, условия для отдыха рыб, а также эффективность процесса продвижения рыбы непосредственно по водопроводящему тракту.The present invention can significantly improve the conditions for migrants to enter the upper pool of the hydroelectric complex, the conditions for rest of fish, as well as the efficiency of the process of promoting fish directly along the water supply path.

Источники информацииSources of information

1. Свидетельство на полезную модель №13806, Е 02 В 8/08, опубл. БИ №15, 2000.1. Certificate for utility model No. 13806, E 02 B 8/08, publ. BI No. 15, 2000.

2. Авторское свидетельство СССР №1666633, Е 02 В 8/08, опубл. БИ №28, 1991.2. USSR author's certificate No. 1666633, E 02 B 8/08, publ. BI No. 28, 1991.

Claims

1. Fishery-spawning channel, including a water supply channel made in the form of a channel, the head part of which is connected to the upper pool of the hydraulic system, and the wellhead part - to the lower pool, reinforced roughness elements installed along the channel bottom along its length, and additional flow paths, the input and output parts of which are connected to the water supply path, characterized in that the additional flow paths are made symmetrically with respect to the water supply path and have a common input and output, while additional flow paths struenapravlyayuschaya wall separates paths.

2. The channel under item 1, characterized in that each additional flow path is divided by a longitudinal partition installed parallel to its coastal edges.

3. The channel according to claim 2, characterized in that the end edges of the longitudinal septum are provided with curved guide walls made parallel to the inlet and outlet of the flow path.

4. The channel according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the outer side surfaces of the guide wall, located opposite the longitudinal partitions, are made with niches.

5. The channel according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the mark of the upper plane of the directional wall is made below the water level, with a spawning substrate imitating aquatic vegetation on the surface of the plane.

6. Channel according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that on the lateral surfaces of the longitudinal partitions made of vertical elements of enhanced roughness.

7. The channel according to claim 6, characterized in that the elements of reinforced roughness in the cross section are rectangular.

8. The channel according to claim 6, characterized in that the elements of reinforced roughness in the cross section are made triangular in shape.

9. The channel according to claim 6, characterized in that the elements of reinforced roughness in the cross section are made semicircular in shape.

10. The channel according to any one of paragraphs. 1 - 3, 7 - 9, characterized in that the outer side surfaces of the guide wall, located opposite the longitudinal partitions of the wall, are perforated, and the inner space between the side perforated surfaces is hollow.

11. Channel according to any one of paragraphs. 1 - 3, 7 - 9, characterized in that the head of the water supply path is equipped with an anterior chamber, the bottom of which is connected to the upper pool by autonomous channels, while the autonomous channels have a different longitudinal slope.

12. The channel according to any one of paragraphs. 1 - 3, 7 - 9, characterized in that it is equipped with an additional water supply path and gates, the input and output parts of the additional water supply path connected to the main water supply path, while the gates are installed in the inlet and outlet of the additional water supply path, as well as mainly water supply path - upstream of the exit from the additional water supply path and lower against the flow of the entrance to the additional water supply path.

13. The channel according to p. 12, characterized in that the valves are made in the form of a flexible elastic shell connected by supply pipelines to a compressor.

14. The channel according to any one of paragraphs. 1 - 3, 7 - 9 and 13, characterized in that the shutter of the head regulator of the water supply path is made in the form of a flexible shell connected by supply pipelines to the compressor.

15. The channel according to claim 14, characterized in that, from the upstream side, the shutter of the head regulator is equipped with a system for maintaining the water area in the ice-free state, made in the form of perforated air ducts located on the bottom of the water supply path across its longitudinal axis, while the perforated air ducts are connected to compressor.