RU2274702C1 - Method for kinetic flow energy dissipation in fish passing and hatchery channel and fish passing and hatchery channel - Google Patents
Method for kinetic flow energy dissipation in fish passing and hatchery channel and fish passing and hatchery channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2274702C1 RU2274702C1 RU2004135132/03A RU2004135132A RU2274702C1 RU 2274702 C1 RU2274702 C1 RU 2274702C1 RU 2004135132/03 A RU2004135132/03 A RU 2004135132/03A RU 2004135132 A RU2004135132 A RU 2004135132A RU 2274702 C1 RU2274702 C1 RU 2274702C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- floodplain
- parts
- water supply
- supply path
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/60—Ecological corridors or buffer zones
Landscapes
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенных 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 способ гашения кинетической энергии потока в рыбоходно-нерестовом канале [1], заключающийся в пропуске рабочего расхода воды через водопроводящий тракт, поперечное сечение которого сформировано трапецеидальной формы, на дне которого установлены элементы усиленной шероховатости, расположенные под острым углом к продольной оси канала.A known method of quenching the kinetic energy of a stream in a fish-spawning canal [1], which consists in passing a working flow of water through a water supply path, the cross section of which is trapezoidal in shape, at the bottom of which there are reinforced roughness elements located at an acute angle to the longitudinal axis of the channel.
Недостатком данного способа является низкая эффективность гашения кинетической энергии потока в водопроводящем тракте.The disadvantage of this method is the low efficiency of quenching the kinetic energy of the stream in the water path.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ гашения кинетической энергии потока в рыбоходно-нерестовом канале [2], заключающийся в пропуске рабочего расхода воды через водопроводящий тракт, поперечное сечение которого сформировано полигональной формы с образованием русловой и пойменной частей, на дне которых установлены элементы усиленной шероховатости и расположена естественная растительность.The closest in technical essence and the achieved result is a method of quenching the kinetic energy of a stream in a fish-spawning channel [2], which consists in passing the working water flow through the water supply path, the cross section of which is formed in a polygonal shape with the formation of channel and floodplain parts, at the bottom of which are installed elements of enhanced roughness and natural vegetation.
Недостатком данного сооружения является недостаточно эффективное гашение кинетической энергии потока, вследствие чего длина канала является более протяженной.The disadvantage of this structure is the insufficiently effective quenching of the kinetic energy of the flow, as a result of which the channel length is more extended.
Известен рыбоходно-нерестовый канал [1], включающий шлюз-регулятор, расположенный в головной части, соединенной с верхним бьефом, водопроводящий тракт, соединяющий головную часть с устьевой частью и с нижним бьефом, и элементы усиленной шероховатости, установленные на дне канала, по всей его длине.Known fish passage-spawning channel [1], including a gateway regulator located in the head part connected to the upper pool, a water supply path connecting the head part to the mouth part and the lower pool, and reinforced roughness elements installed at the bottom of the channel, throughout its length.
Недостатком данного сооружения является низкая эффективность гашения кинетической энергии потока в водопроводящем тракте.The disadvantage of this structure is the low efficiency of quenching the kinetic energy of the flow in the water path.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоходно-нерестовый канал [2], включающий водопроводящий тракт, головная часть которого соединена с верхним бьефом гидроузла, а устьевая часть - с нижним бьефом, выполненный в виде канала с поперечным сечением полигональной формы, элементы усиленной шероховатости и естественную растительность, поярусно расположенные на пойменной и русловой частях поперечного сечения канала.The closest in technical essence and the achieved result is a fish passage-spawning channel [2], including a water supply 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 cross-section of a polygonal shape, reinforced elements roughnesses and natural vegetation, tieredly located on the floodplain and channel parts of the channel cross section.
Недостатком данного сооружения является недостаточно эффективное гашение кинетической энергии потока, вследствие чего длина канала является более протяженной.The disadvantage of this structure is the insufficiently effective quenching of the kinetic energy of the flow, as a result of which the channel length is more extended.
Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходном тракте для гашения кинетической энергии потока для сокращения общей длины канала.The aim of the invention is to create effective hydraulic conditions in the fish passageway to quench the kinetic energy of the stream to reduce the total length of the channel.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
По п.1 формулы изобретения. За счет формирования компоновки рыбоходного тракта в виде участков канала с различным полигональным поперечным сечением удается заставить основную массу потока, протекающего вдоль русловой части, взаимодействовать с остальным расходом, протекающим на пойменных частях водопроводящего тракта, сформированных на выпуклых берегах русловой части канала. При этом на пойменных частях формируются вторичные водоворотные течения с вертикальной осью вращения, направление потока в которых противоположно направлению потока основной массы расхода, протекающего через русловую часть водопроводящего тракта. Таким образом, основной поток совершает дополнительную работу, затрачивая часть своей кинетической энергии на вращение водных масс пойменных частей водопроводящего тракта.According to
По п.2 формулы изобретения. Выполнение канала водопроводящего тракта по его длине с различными вариантами поперечного сечения (трапецеидального поперечного сечения; или типа "пойма-русло-пойма"; или типа "пойма-русло"; или типа "русло-пойма"), которые чередуются друг за другом, позволяет, используя эффект внезапного расширения или сужения, добиваться дополнительного гашения кинетической энергии водного потока. При такой компоновке канала водопроводящего тракта основной поток меандрирует и взаимодействует с потоком пойменной части (частей). При этом русловая часть канала расположена вдоль его центральной продольной оси, а пойменные части расположены вдоль его береговых кромок относительно центральной продольной оси водопроводящего тракта, причем пойменные части, в плане, выполнены в виде криволинейных сегментов. Сегментная форма пойменных частей в полной степени соответствует гидравлической структуре потока, образуемой внутри них - водоворотные области с вертикальной осью вращения, которые образуются при взаимодействии основного руслового потока и расхода воды пойменной (пойменных) части.According to claim 2 of the claims. The implementation of the channel of the water supply path along its length with various options for the cross section (trapezoidal cross section; or the type of "floodplain-channel-floodplain"; or the type of "floodplain-riverbed"; or the type of "river-floodplain"), which alternate one after another, allows, using the effect of sudden expansion or contraction, to achieve additional quenching of the kinetic energy of the water stream. With this arrangement of the channel of the water supply path, the main stream meanders and interacts with the flow of the floodplain part (s). In this case, the channel part of the channel is located along its central longitudinal axis, and the floodplain parts are located along its coastal edges relative to the central longitudinal axis of the water supply path, and the floodplain parts, in plan, are made in the form of curved segments. The segment shape of the floodplain parts fully corresponds to the hydraulic structure of the flow formed inside them - whirlpool areas with a vertical axis of rotation, which are formed during the interaction of the main channel flow and the water flow of the floodplain (floodplain) part.
По п.3 формулы изобретения. Выполнение пойменных частей, расположенных по длине водопроводящего тракта канала симметрично относительно его продольной оси, является частным вариантом его компоновки. В этом варианте активно задействуется русловой поток, который по касательной на границе сопряжения двух типов потоков, взаимодействует с массами воды, находящимися на пойменных участках.According to
По п.4 формулы изобретения. Выполнение пойменных частей, расположенных по длине водопроводящего тракта канала асимметрично относительно его продольной оси, также является частным вариантом его компоновки. В этом варианте активно используется эффект меандрирования руслового потока, который при этом еще затрачивает часть своей кинетической энергии на вращение масс воды, находящихся в водоворотных областях, образующихся на пойменных участках.According to claim 4 of the claims. The implementation of the floodplain parts located along the length of the water supply path of the channel asymmetrically relative to its longitudinal axis is also a private version of its layout. In this variant, the effect of meandering the channel stream is actively used, which at the same time still spends part of its kinetic energy on the rotation of the masses of water located in the whirlpool areas formed in the floodplain areas.
По п.5 формулы изобретения. Выполнение дна пойменных частей, расположенного на одной высотной отметке, является частным вариантом компоновки поперечного сечения канала и позволяет создать равновероятные условия для нереста рыб на пойменных частях. В частности, одинаковая глубина воды на пойменных частях обеспечивает поток с одной и той же температурой воды.According to claim 5, claims. The implementation of the bottom of the floodplain parts, located at the same elevation, is a private version of the layout of the cross section of the channel and allows you to create equally probable conditions for spawning of fish on the floodplain parts. In particular, the same water depth on the floodplain parts provides a flow with the same water temperature.
По п.6 формулы изобретения. Выполнение дна пойменных частей, расположенного на одной высотной отметке, также является частным вариантом компоновки поперечного сечения канала и позволяет создать разные условия для нереста рыб на пойменных частях. В частности, различная глубина воды на пойменных частях обеспечивает там поток с разной температурой воды, что расширяет возможности мигрантов при их нересте внутри канала.According to
Кроме того, различные отметки дна пойменных частей диктуют наличие на этих участках различного объема жидкости, а этот момент заставляет основной русловой поток интенсифицировать эффект меандрирования. Это является следствием неравномерных затрат основного потока на вращение масс водных потоков с различным объемом. Общий эффект гашения кинетической энергии водного потока при этом повышается.In addition, different bottom marks of the floodplain parts dictate the presence of different volumes of liquid in these areas, and this moment forces the main channel stream to intensify the meandering effect. This is a consequence of the uneven cost of the main stream for the rotation of the masses of water flows with different volumes. The overall effect of quenching the kinetic energy of the water stream increases.
По п.7 формулы изобретения. Выполнение естественной растительности, размещенной на пойменных частях, позволяет повысить эффективность нереста фитофильных рыб, мечущих икру на поверхность водной растительности, при этом эффективность процесса нереста, в условиях более прогретых горизонтов пойменных частей, только повышается.According to
По п.8 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости, расположенных на дне русловой части канала, в виде дискретно размещенных элементов с образованием просвета между собой, является частным вариантом их компоновочного исполнения. Мигранты имеют возможность свободного перемещения в промежутках между дискретно установленными элементами усиленной шероховатости. Кроме того, дискретные элементы повышают эффект гашения кинетической энергии потока в придонных горизонтах.According to
По п.9 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости, размещенных в шахматном порядке, позволяет повысить общий эффект гашения кинетической энергии потока в придонных горизонтах.According to
По п.10 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости из естественного материала, например валунов, позволяет сформировать рыбоходно-нерестовый канал, в максимальной степени приближенный к условиям протекания потока в естественных речных водотоках. Кроме того, использование естественного строительного материала сокращает затраты на строительство канала и его эксплуатацию.According to
По п.11 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости, расположенных на дне русловой части канала, в виде перекатов, на всю ширину дна русловой части канала позволяет повысить эффективность гашения кинетической энергии потока в придонных горизонтах. Кроме того, наличие поперечно расположенных элементов усиленной шероховатости позволяет формировать перекаты, имеющие место в условиях речного потока, что также приближает конструкцию рыбоходно-нерестового канала к условиям протекания потока в естественных речных водотоках, являющихся естественной средой обитания рыб.According to
По п.12 формулы изобретения. Выполнение элементов усиленной шероховатости, расположенных на дне русловой части канала в виде перекатов и установленных не на всю ширину дна русловой части канала, позволяет формировать донные вплывные отверстия. Эта компоновка наиболее благоприятна для перемещения донных видов рыб, например осетровых.According to
По п.13 формулы изобретения. Расположение перекатов с примыканием их то к левой, то к правой стороне, позволяет сформировать донные вплывные отверстия с чередованием их, по длине водопроводящего тракта, относительно его центральной продольной оси, при этом четные донные вплывные отверстия примыкают к правой стороне канала, а нечетные - к левой. Эта компоновка обеспечивает равновероятные условия для перемещения донных рыб по длине водопроводящего тракта.According to
Решение поставленной задачи достигается путем создания нового способа гашения кинетической энергии в рыбоходно-нерестовом канале и новой конструкции рыбоходно-нерестового канала. The solution of this problem is achieved by creating a new method of quenching the kinetic energy in the fish-spawning channel and a new design of the fish-spawning channel.
Графический материал, поясняющий новое конструктивное решение, представлен на следующих чертежах:Graphic material explaining the new design solution is presented in the following drawings:
фиг.1 - фрагмент рыбоходно-нерестового канала, план;figure 1 is a fragment of the fish-spawning canal, plan;
фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 - section aa in figure 1;
фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;figure 3 is a section bB in figure 1;
фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;figure 4 - section bb in figure 1;
фиг.5 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с различными высотными отметками дна пойменных частей;5 is a variant of the cross section of the water supply path of the channel of the type "floodplain-channel-floodplain" with different elevations of the bottom of the floodplain parts;
фиг.6 - то же, симметричный вариант на фиг.5;6 is the same, symmetrical version of figure 5;
фиг.7 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "русло-пойма" с размещением на пойменной части естественной растительности;Fig.7 is a variant of the cross section of the water supply path of the channel type "channel-floodplain" with placement on the floodplain of natural vegetation;
фиг.8 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с размещением на пойменной части естественной растительности;Fig. 8 is an embodiment of a cross-section of a water supply path of a floodplain-channel-floodplain channel with placement on a floodplain part of natural vegetation;
фиг.9 - то же, вариант с разными высотными отметками дна пойменных частей;Fig.9 is the same, a variant with different elevations of the bottom of the floodplain parts;
фиг.10 - то же, симметричный вариант на фиг.9;figure 10 is the same, symmetrical version of figure 9;
фиг.11 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с асимметричным размещением на пойменной части естественной растительности;11 is a variant of the cross section of the water supply path of the channel of the type "floodplain-channel-floodplain" with an asymmetric placement on the floodplain of natural vegetation;
фиг.12 - то же, симметричный вариант на фиг.11;Fig.12 is the same, symmetrical version of Fig.11;
фиг.13 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с асимметричным размещением на пойменной части естественной растительности, с различной высотной отметкой дна пойменных частей;Fig - variant of the cross-section of the water supply path of the channel of the type "floodplain-channel-floodplain" with asymmetric placement on the floodplain of natural vegetation, with different elevations of the bottom of the floodplain parts;
фиг.14 - то же, симметричный вариант на фиг.13;Fig.14 is the same, symmetrical version of Fig.13;
фиг.15 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с асимметричным размещением на пойменной части естественной растительности и с различной высотной отметкой дна пойменных частей;Fig - variant of the cross-section of the water supply path of the channel of the type "floodplain-channel-floodplain" with asymmetric placement on the floodplain of natural vegetation and with different elevations of the bottom of the floodplain parts;
фиг.16 - то же, симметричный вариант на фиг.15;Fig.16 is the same, symmetrical version of Fig.15;
фиг.17 - фрагмент рыбоходно-нерестового канала, план, вариант с симметричным размещением пойменных частей относительно русловой части водопроводящего тракта канала;Fig is a fragment of a fish-spawning canal, plan, version with a symmetrical placement of floodplain parts relative to the channel part of the channel of the channel;
фиг.18 - разрез Г-Г на фиг.17;Fig. 18 is a section G-G in Fig. 17;
фиг.19 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с симметричным размещением на пойменной части естественной растительности и с различной высотной отметкой дна пойменных частей;Fig. 19 is an embodiment of a cross-section of a water supply path of a floodplain-channel-floodplain channel with symmetrical placement on the floodplain part of natural vegetation and with a different elevation of the bottom of the floodplain parts;
фиг.20 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с асимметричным размещением на пойменной части естественной растительности и с различной высотной отметкой дна пойменных частей;Fig. 20 is an embodiment of a cross-section of a water supply path of a floodplain-channel-floodplain channel with asymmetric placement on the floodplain of natural vegetation and with different elevations of the bottom of the floodplain;
фиг.21 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с размещением на пойменной части нерестового субстрата в виде гравийно-галечниковой отсыпки и с различной высотной отметкой дна пойменных частей;Fig - variant of the cross-section of the water supply path of the channel of the type "floodplain-channel-floodplain" with the placement on the floodplain of the spawning substrate in the form of gravel and pebble dumps and with different elevations of the bottom of the floodplain parts;
фиг.22 - то же, вариант с одинаковой отметкой дна пойменных частей;Fig.22 is the same, an option with the same bottom marking of the floodplain parts;
фиг.23 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма", симметричный варианту на фиг.21;Fig is a variant of the cross-section of the water supply path of the channel of the type "floodplain-channel-floodplain", symmetrical to the variant in Fig.21;
фиг.24 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с дискретными элементами усиленной шероховатости, установленными на дне русловой части канала;24 is a variant of a cross-section of a water supply path of a channel of the “floodplain-channel-floodplain” type with discrete elements of enhanced roughness installed at the bottom of the channel part of the channel;
фиг.25 - вариант поперечного сечения водопроводящего тракта канала типа "пойма-русло-пойма" с дискретными элементами усиленной шероховатости, установленными на дне русловой и пойменных частей канала;Fig - variant of the cross-section of the water supply path of the channel type "floodplain-channel-floodplain" with discrete elements of enhanced roughness, installed on the bottom of the channel and floodplain parts of the channel;
фиг.26 - вариант водопроводящего тракта с размещением пойменных частей в виде криволинейных сегментов на выпуклых берегах русловой части канала и элементов усиленной шероховатости в виде перекатов на всю ширину дна русловой части канала;Fig is a variant of the water supply path with the placement of the floodplain parts in the form of curved segments on the convex banks of the channel part of the channel and elements of enhanced roughness in the form of rifts over the entire width of the bottom of the channel part of the channel;
фиг.27 - то же, вариант с размещением перекатов не на всю ширину дна русловой части канала с образованием донных вплывных отверстий;Fig - the same, the option of placing the rolls is not the entire width of the bottom of the channel of the channel with the formation of bottom swimming inlets;
фиг.28 - продольное сечение водопроводящего тракта (русловая часть), вариант с размещением перекатов на его дне;Fig.28 is a longitudinal section of a water supply path (channel part), an embodiment with the placement of rifts at its bottom;
фиг.29 - фрагмент водопроводящего тракта, вариант с размещением перекатов на его дне, изометрия;Fig.29 is a fragment of the water supply path, an option with the placement of rifts on its bottom, isometry;
фиг.30 - то же, вариант размещения перекатов с образованием донных вплывных отверстий, изометрия;Fig - the same, the option of placing rifts with the formation of bottom swimming inlets, isometry;
фиг.31 - то же, на пойменной части размещены дискретные элементы усиленной шероховатости;Fig - the same, on the floodplain are placed discrete elements of enhanced roughness;
фиг.32 - то же, дискретные элементы усиленной шероховатости выполнены в виде валунов;Fig - the same, discrete elements of enhanced roughness made in the form of boulders;
фиг.33 - фрагмент водопроводящего тракта, вариант с размещением дискретных элементов усиленной шероховатости, выполненных в виде валунов и размещенных на дне русловой и пойменной частей, изометрия;Fig. 33 is a fragment of the water supply path, a variant with the placement of discrete elements of enhanced roughness, made in the form of boulders and placed at the bottom of the channel and floodplain parts, isometry;
фиг.34 - рыбоходно-нерестовый канал в составе гидроузла, план.Fig.34 is a fish-breeding and spawning canal as part of the hydraulic system, plan.
Рыбоходно-нерестовый канал включает водопроводящий тракт 1, головная часть 2 которого соединена с верхним 3 бьефом гидроузла 4, а устьевая часть 5 - с нижним 6 бьефом, выполненный в виде канала с поперечным сечением полигональной формы, элементы усиленной шероховатости 7 и естественную растительность 8, поярусно расположенные на пойменной 9 и русловой 10 частях поперечного сечения канала.Fishery-spawning channel includes a
Канал водопроводящего тракта 1 выполнен по длине с различными вариантами поперечного сечения, которые чередуются друг за другом, при этом русловая 10 часть канала расположена вдоль его центральной продольной оси, а пойменные 9 части расположены вдоль его береговых кромок относительно центральной продольной оси водопроводящего тракта 1, причем пойменные 9 части, в плане, выполнены в виде криволинейных сегментов 11.The channel of the
Кроме того, пойменные 9 части могут быть расположены по длине водопроводящего тракта 1 канала симметрично относительно его продольной оси.In addition, the
Помимо того, пойменные 9 части могут быть расположены по длине водопроводящего тракта 1 канала асимметрично относительно его продольной оси.In addition, the
Кроме того, дно пойменных 9 частей может быть расположено на одной высотной отметке.In addition, the bottom of the
Помимо того, дно пойменных 9 частей может быть расположено на разных высотных отметках.In addition, the bottom of the
Кроме того, естественная растительность 8 может быть размещена на пойменных 9 частях.In addition,
Помимо того, элементы усиленной шероховатости 7, расположенные на дне русловой 10 части канала, могут быть выполнены в виде дискретно размещенных элементов с образованием просвета между собой.In addition, the elements of
Кроме того, элементы усиленной шероховатости 7 могут быть размещены в шахматном порядке.In addition, the elements of
Помимо того, элементы усиленной шероховатости 7 могут быть выполнены из естественного материала, например валунов 12.In addition, the elements of
Кроме того, элементы усиленной шероховатости 7, расположенные на дне русловой 10 части канала, могут быть выполнены в виде перекатов 13 на всю ширину дна русловой 10 части канала.In addition, the elements of
Помимо того, элементы усиленной шероховатости 7, расположенные на дне русловой 10 части канала, могут быть выполнены в виде перекатов 13 не на всю ширину дна русловой 10 части канала с образованием донных вплывных отверстий 14.In addition, the elements of
Кроме того, донные вплывные отверстия 14 могут быть образованы с чередованием их, по длине водопроводящего тракта 1, относительно его центральной продольной оси, при этом четные донные вплывные отверстия 14 примыкают к правой стороне канала, а нечетные - к левой.In addition, the bottom swim-in
На пойменных частях 9 образуются водоворотные течения 15.On the
Для перекрытия головной части 2 водопроводящего тракта 1 она снабжена головным регулятором 16.To overlap the head part 2 of the
На дне русловой 10 части и пойменных 9 частей размещен нерестовый субстрат 17, выполненный в виде гравийно-галечниковой отсыпки толщиной до 0.5 метра.At the bottom of the
Способ гашения кинетической энергии потока в рыбоходно-нерестовом канале осуществляется следующим образом.The method of quenching the kinetic energy of a stream in a fish-spawning channel is as follows.
Основную массу расхода пропускают через русловую 10 часть водопроводящего тракта 1, которая взаимодействует с остальным расходом, протекающим на пойменных 9 частях водопроводящего тракта 1, сформированных на выпуклых берегах русловой 10 части канала, при этом на пойменных 9 частях формируются вторичные водоворотные течения 15 с вертикальной осью вращения, направление потока в которых противоположно направлению потока основной массы расхода, протекающего через русловую 10 часть водопроводящего тракта 1.The bulk of the flow rate passes through the
За счет формирования компоновки рыбоходного тракта в виде участков канала с различным полигональным поперечным сечением удается заставить основную массу потока, протекающего вдоль русловой 10 части, взаимодействовать с остальным расходом, протекающим на пойменных 9 частях водопроводящего тракта 1, сформированных на выпуклых берегах русловой 10 части канала. При этом на пойменных 9 частях формируются вторичные водоворотные течения 15 с вертикальной осью вращения, направление потока в которых противоположно направлению потока основной массы расхода, протекающего через русловую 10 часть водопроводящего тракта 1. Таким образом, основной поток совершает дополнительную работу, затрачивая часть своей кинетической энергии на вращение водных масс пойменных 9 частей водопроводящего тракта 1.Due to the formation of the arrangement of the fish passage tract in the form of channel sections with different polygonal cross sections, it is possible to force the bulk of the stream flowing along the
Рыбоходно-нерестовый канал работает следующим образом.Fishery-spawning channel works as follows.
Привлечение рыбы, из нижнего 6 бьефа, в устьевую часть 5 рыбоходно-нерестового канала осуществляется подачей рабочего расхода из верхнего 3 бьефа по водопроводящему тракту 1 (фиг.34). Рыба, реагируя на создаваемые гидравлические условия, активно перемещается к входному оголовку канала и, заходя в его устьевую часть 5, заходит в канал, где нерестится в случае наличия благоприятных условий, либо, преодолевая водопроводящий тракт 1 и головную часть 2, выходит в верхний 3 бьеф для дальнейшего продвижения к местам нереста или нагула. Канал водопроводящего тракта 1 (фиг.1) выполнен по длине с различным поперечным сечением полигональной формы (фиг.2, 3, 4), которые чередуются друг за другом, при этом русловая 10 часть канала расположена вдоль его центральной продольной оси, а пойменные 9 части расположены вдоль его береговых кромок относительно центральной продольной оси водопроводящего тракта 1, причем пойменные 9 части, в плане, выполнены в виде криволинейных сегментов 11.The attraction of fish from the lower 6 downstream to the wellhead 5 of the fish-spawning channel is carried out by supplying the working flow from the upper 3 downstream along the water supply path 1 (Fig. 34). The fish, responding to the created hydraulic conditions, actively moves to the inlet head of the channel and, entering its mouth part 5, enters the channel where it spawns in the presence of favorable conditions, or, overcoming the
Для гашения избыточной кинетической энергии потока как на пойменной 9, так и в русловой 10 частях расположены элементы усиленной шероховатости 7, выполненные в виде дискретно установленных элементов с образованием просвета между ними. Кроме того, свой вклад в гашение избыточной энергии потока вносит гидравлическое явление, называемое кинематическим эффектом взаимодействия безнапорного потоков русловой 10 и пойменной 9 частей поперечного сечения канала. При взаимодействии потоков русловой 10 и пойменной 9 частей, в водопроводящем тракте 1, наблюдается существенное уменьшение средних и поверхностных скоростей потока в русловой части 10 под влиянием потока пойменной 9 части, одновременно с этим в прирусловом отсеке потока пойменной 9 части, как правило, наблюдается некоторое увеличение скоростей.To quench the excess kinetic energy of the flow both on the
Одновременно, сегментная форма пойменных 9 частей в полной степени соответствует гидравлической структуре потока, образуемой внутри них, - водоворотные течения 15 с вертикальной осью вращения, которые образуются при взаимодействии основного руслового 10 потока и расхода воды пойменной (пойменных) части 9. Часть своей кинетической энергии русловой 10 поток затрачивает на вращение объемов воды, находящихся на пойменных 9 частях водопроводящего тракта 1, при этом в криволинейных сегментах 11 формируется течение с направлением скорости, обратным направлению течения основного потока русловой 10 части, что увеличивает работу основного потока и повышает эффективность гашения избыточной кинетической энергии водного потока.At the same time, the segmented shape of the
Наличие естественной растительности на пойменных 9 участках (фиг.7-16) создает возможность для нереста фитофильных рыб, мечущих икру на поверхность водной растительности, при этом эффективность процесса нереста, в условиях более прогретых горизонтов пойменных 9 частей, только повышается. Кроме того, за счет меньшей глубины воды на пойменных 9 участках поток имеет температуру выше, чем на русловых 10 участках, что также способствует выбору рыбами как зон перемещения по длине водопроводящего тракта 1, так и мест для их нереста.The presence of natural vegetation in the
Возможен вариант выполнения пойменных 9 частей, расположенных по длине водопроводящего тракта 1 канала симметрично относительно его продольной оси (фиг.17). В этом варианте активно задействуется русловой 10 поток, который по касательной на границе сопряжения двух типов потоков взаимодействует с массами воды, находящимися на пойменных 9 участках.A possible embodiment of the
Возможен вариант выполнения пойменных 9 частей, расположенных по длине водопроводящего тракта 1 канала асимметрично относительно его продольной оси (фиг.1). В этом варианте активно используется эффект меандрирования руслового 10 потока, который при этом еще затрачивает часть своей кинетической энергии на вращение масс воды, находящихся в водоворотных 15 областях, образующихся на пойменных 9 участках.A possible embodiment of the
Возможен вариант выполнения дна пойменных 9 частей, расположенного на одной высотной отметке (фиг.4, 8, 11, 18, 22), что позволяет создать равновероятные условия для нереста рыб на пойменных 9 частях. В частности, одинаковая глубина воды на пойменных 9 частях обеспечивает поток с одной и той же температурой воды, значение которой выше, чем температура воды в русловой 10 части водопроводящего тракта 1.A possible embodiment of the bottom of the
Возможен вариант выполнения дна пойменных 9 частей, расположенного на одной высотной отметке, который позволяет создать разные условия для нереста рыб на пойменных 9 частях. В частности, различная глубина воды на пойменных 9 частях обеспечивает там поток с разной температурой воды, что расширяет возможности мигрантов при их нересте внутри водопроводящего тракта 1.A possible embodiment of the bottom of the
Кроме того, различные отметки дна пойменных 9 частей диктуют наличие на этих участках различного объема жидкости, а этот момент заставляет основной русловой 10 поток интенсифицировать эффект меандрирования. Это является следствием неравномерных затрат основного потока на вращение масс водных потоков пойменных 9 частей с различным объемом. Общий эффект гашения кинетической энергии водного потока при этом повышается.In addition, different bottom marks of the
Возможен вариант выполнения элементов усиленной шероховатости 7, размещенных в шахматном порядке, что позволяет повысить общий эффект гашения кинетической энергии потока в придонных горизонтах.A possible embodiment of the elements of
Возможен вариант выполнения элементов усиленной шероховатости 7 из естественного материала, например валунов 12 (фиг.32 и 33), что позволяет сформировать рыбоходно-нерестовый канал, в максимальной степени приближенный к условиям протекания потока в естественных речных водотоках. Кроме того, использование естественного строительного материала сокращает общие затраты на строительство канала и его эксплуатацию.A possible embodiment of reinforced
Возможен вариант выполнения элементов усиленной шероховатости 7, расположенных на дне русловой 10 части канала в виде перекатов 13 на всю ширину дна русловой 10 части (фиг.26, 28 и 29), что позволяет повысить эффективность гашения кинетической энергии потока в придонных горизонтах. Кроме того, наличие поперечно расположенных элементов усиленной шероховатости 7 позволяет формировать перекаты 13, имеющие место в условиях естественного речного потока, что также приближает конструкцию рыбоходно-нерестового канала к условиям протекания потока в естественных речных водотоках, являющихся естественной средой обитания рыб.A possible embodiment of the elements of
Возможен вариант выполнения элементов усиленной шероховатости 7, расположенных на дне русловой 10 части канала, в виде перекатов 13, установленных не на всю ширину дна русловой 10 части канала (фиг.27, 30, 31, 32), который позволяет формировать донные вплывные отверстия 14. Эта компоновка наиболее благоприятна для перемещения донных видов рыб, например осетровых.A possible embodiment of the elements of
Расположение перекатов 13 с примыканием их то к левой, то к правой стороне, позволяет сформировать донные вплывные отверстия 14 с чередованием их, по длине водопроводящего тракта 1, относительно его центральной продольной оси, при этом четные донные вплывные отверстия 14 примыкают к правой стороне канала, а нечетные - к левой (фиг.27, 30, 31, 32). Эта компоновка обеспечивает равновероятные условия для перемещения донных рыб по длине водопроводящего тракта 1.The location of the
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №1562397, "Рыбоходно-нерестовый канал". МПК Е 02 В 8/08, Шкура В.Н., Сукало Г.М., Анохин А.М., Чистяков А.А., Гуюмджибашян А.Г., Аникин B.C., БИ №17, 1990.1. USSR author's certificate No. 1562397, "Fishery and spawning canal." IPC E 02
2. Свидетельство на полезную модель №13806, "Рыбоходно-нерестовый канал". МПК Е 02 В 8/08, Скоробогатов М.А., Лупандин А.И., Павлов Д.С., Барекян А.Ш., Горбашева B.C., Решетов А.П., Скоробогатов А.М., БИ №15, 2000.2. Certificate for utility model No. 13806, "Fishery and spawning channel." IPC E 02
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135132/03A RU2274702C1 (en) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | Method for kinetic flow energy dissipation in fish passing and hatchery channel and fish passing and hatchery channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135132/03A RU2274702C1 (en) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | Method for kinetic flow energy dissipation in fish passing and hatchery channel and fish passing and hatchery channel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2274702C1 true RU2274702C1 (en) | 2006-04-20 |
Family
ID=36608102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004135132/03A RU2274702C1 (en) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | Method for kinetic flow energy dissipation in fish passing and hatchery channel and fish passing and hatchery channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2274702C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104695392A (en) * | 2015-03-18 | 2015-06-10 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | Plunge pool structure used for high arch dam, narrow canyon and large-flow flood discharge hole |
CN109594533A (en) * | 2018-12-10 | 2019-04-09 | 四川大学 | A kind of minor air cell's stilling pond |
RU2810506C1 (en) * | 2023-05-29 | 2023-12-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Head regulator of fish passage and spawning channel |
-
2004
- 2004-12-01 RU RU2004135132/03A patent/RU2274702C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104695392A (en) * | 2015-03-18 | 2015-06-10 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | Plunge pool structure used for high arch dam, narrow canyon and large-flow flood discharge hole |
CN109594533A (en) * | 2018-12-10 | 2019-04-09 | 四川大学 | A kind of minor air cell's stilling pond |
RU2810506C1 (en) * | 2023-05-29 | 2023-12-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ") | Head regulator of fish passage and spawning channel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Larinier | Location of fishways | |
CN102747716A (en) | Vertical seam type fishway structure | |
US6729800B2 (en) | Flow velocity enhancement system | |
RU2274702C1 (en) | Method for kinetic flow energy dissipation in fish passing and hatchery channel and fish passing and hatchery channel | |
CN110258437A (en) | The construction method of cruiseway engineering Mesichthyes habitat | |
Radecki-Pawlik et al. | Difficulties with existing fish passes and their renovation. The pool fish pass on Dłubnia River in Krakow | |
Acharya et al. | Some hydraulic design aspects of nature-like fishways | |
RU2274705C1 (en) | Method for fish attractive flow forming in fish pass and fish pass | |
RU2263743C1 (en) | Fish pass (variants) | |
KR101131117B1 (en) | Debris barrier having ecotype passage of step difference type | |
CN107938592A (en) | A kind of ecological reconstruction structure of linear pattern city river | |
RU2288988C1 (en) | Fish guide | |
RU2272863C1 (en) | Fish pass | |
RU2397291C1 (en) | Design of swim-in hole of inlet fish pass head (versions) | |
RU2310719C1 (en) | Fish pass | |
KR101359998B1 (en) | Stepping stones | |
RU2262569C1 (en) | Fish hatchery pass | |
RU2326207C1 (en) | Fish-way | |
RU2233940C1 (en) | Fish-passing spawning channel | |
RU2233939C1 (en) | Fish-passing spawning channel | |
KR101378526B1 (en) | Blocks which fishes inhabit and a dam having fishways made therefrom | |
RU2269620C1 (en) | Fish passing and spawning channel | |
RU2280733C1 (en) | Fish pass (variants) | |
RU2268958C1 (en) | Fish passing and spawning channel | |
RU2363808C1 (en) | Method of fish outlet from fish bypass aggregate and upper chute for method implementation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061202 |