RU2783237C1 - Method for protection of juvenile fish from entering water intake - Google Patents
Method for protection of juvenile fish from entering water intake Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783237C1 RU2783237C1 RU2021135069A RU2021135069A RU2783237C1 RU 2783237 C1 RU2783237 C1 RU 2783237C1 RU 2021135069 A RU2021135069 A RU 2021135069A RU 2021135069 A RU2021135069 A RU 2021135069A RU 2783237 C1 RU2783237 C1 RU 2783237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- water intake
- intake
- fish
- jet nozzles
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 123
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 title claims abstract description 51
- 230000000366 juvenile Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 230000002633 protecting Effects 0.000 claims description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 6
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- 206010043431 Thinking abnormal Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для защиты молоди рыб на мелиоративных водозаборных сооружениях и каналах.The invention relates to the field of land reclamation and can be used to protect juvenile fish at reclamation water intake structures and canals.
Известен способ защиты водозаборного сооружения от попадания в него рыбы и мусора (патент РФ №2404324, кл. Е02В 8/08, 2010 г.) заключающийся в формировании управляемого суммарного потока воды со стороны основного водотока за водонепроницаемой стенкой, ограждающей водоприемное окно от основного водотока, и его направляют также в сторону основного водотока, создаваемого в результате подачи расхода воды в струеобразующие насадки, расположенные по периметру пропускного отверстия, выполненного в водонепроницаемой стенке, который вовлекает в движение плавучие тела по направлению к пропускному отверстию и обеспечивает их дальнейшее продвижение от пропускного отверстия.A known method of protecting a water intake structure from fish and debris getting into it (RF patent No. 2404324, class E02B 8/08, 2010), which consists in the formation of a controlled total water flow from the side of the main watercourse behind a waterproof wall that encloses the water intake window from the main watercourse , and it is also directed towards the main watercourse created as a result of supplying water flow to jet-forming nozzles located along the perimeter of the through hole made in the waterproof wall, which involves floating bodies in motion towards the through hole and ensures their further advancement from the through hole .
Также известен способ образования гидравлической завесы (варианты), и защиты рыб от попадания в водозабор (патент РФ №2697091, кл. Е02В 8/08, 2018 г. - прототип), включающий образование гидравлического экрана перед водоприемным окном с помощью струйного потока, истекающего из водоструйных насадок коллектора, и создание противотока, направленного навстречу водозаборному потоку со скоростями, превышающими скорость подходного потока и критические скорости защищаемых рыб, обеспечивая отвод рыб из зоны действия основного оборудования водозабора в безопасную зону водоисточника.Also known is a method for forming a hydraulic curtain (options), and protecting fish from entering the water intake (RF patent No. from the water jet nozzles of the collector, and the creation of a countercurrent directed towards the water intake flow at speeds exceeding the speed of the approach flow and the critical speeds of the protected fish, ensuring the removal of fish from the area of operation of the main water intake equipment to a safe area of the water source.
Недостатками известных способов являются недостаточно эффективность защиты молоди рыбы и мальков из-за контакта с элементами водозаборного и рыбозащитного устройство, использование для подачи воды основного оборудования водозабора, отсутствие возможности очистки и промывки решеток водозаборного окна в процессе эксплуатации рыбозащитного устройства и нерациональное использование водных ресурсов.The disadvantages of the known methods are insufficiently effective protection of juvenile fish and fry due to contact with elements of the water intake and fish protection device, the use of the main water intake equipment for water supply, the inability to clean and wash the grates of the water intake window during the operation of the fish protection device and the irrational use of water resources.
Техническим результатом является повышение эффективности защиты от гибели молоди и личинок рыбы, очистка и промывка водозаборного окна в процессе эксплуатации рыбозащитного устройства.The technical result is to increase the effectiveness of protection against the death of juveniles and larvae of fish, cleaning and washing the water intake window during operation of the fish protection device.
Технический результат достигается тем, что в способе защиты молоди рыб от попадания в водозабор, включающем образование гидравлического экрана перед водоприемным окном с помощью струйного потока, истекающего из водоструйных насадок коллектора, и создание противотока направленного навстречу водозаборному потоку со скоростями, превышающими скорость подходного потока и критические скорости молоди рыб, обеспечивая отвод рыб из зоны действия основного оборудования водозабора в безопасную зону водоисточника, отличающийся тем, что независимо от основного оборудования водозабора и для создания критических скоростей струй при истечении их из водоструйных насадок в диапазоне 17-20 м/с в коллектор подают под давлением 3-4 МПа воду, очищенную от механических примесей, и перед водоструйными насадками соосно на расстоянии 3-10 см устанавливают потокообразующие элементы, которые имеют форму конусов с углом раствора 60-130° с вершинами, обращенными в сторону водоструйных насадок, а на основании конусов для очистки и промывки водоприемного окна устанавливают решетку, узлы которой соосны их центрам и водоструйным насадкам, при этом для обеспечения скорости в водоприемном окне в диапазоне 0,1-0,2 м/с и создания гидравлического экрана с равномерной плотностью энергии противотока по живому сечению водоприемного окна на расстоянии от водоприемного окна, соответствующем 0,5-0,7 м, коллектор устанавливают с возможностью регулирования угла наклона от 70 до 90° относительно оси набегающего потока водозабора.The technical result is achieved by the fact that in the method of protecting juvenile fish from entering the water intake, including the formation of a hydraulic screen in front of the water intake window using a jet stream flowing from the water jet nozzles of the collector, and the creation of a countercurrent directed towards the water intake stream with speeds exceeding the speed of the approach flow and critical the speed of juvenile fish, ensuring the removal of fish from the area of action of the main water intake equipment to a safe zone of the water source, characterized in that, regardless of the main water intake equipment and to create critical jet velocities when they flow out of water jet nozzles in the range of 17-20 m/s, under a pressure of 3-4 MPa, water, purified from mechanical impurities, and in front of the water-jet nozzles, flow-forming elements are installed coaxially at a distance of 3-10 cm, which have the shape of cones with an opening angle of 60-130 ° with tops facing the water-jet nozzles, and on cone base c for cleaning and washing the water intake window, a grate is installed, the nodes of which are coaxial with their centers and water jet nozzles, while ensuring speed in the water intake window in the range of 0.1-0.2 m/s and creating a hydraulic screen with a uniform counterflow energy density over the living section of the water intake window at a distance from the water intake window, corresponding to 0.5-0.7 m, the collector is installed with the possibility of adjusting the angle of inclination from 70 to 90 ° relative to the axis of the incoming water intake flow.
Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что за счет режима подачи воды, создания в определенном диапазоне скоростей струй, истекающих из водоструйных насадок, а также обеспечения скорости в водоприемном окне в диапазоне 0,1-0,2 м/с и создания гидравлического экрана с равномерной плотностью энергии противотока по живому сечению водоприемного окна на расстоянии от водоприемного окна, соответствующем 0,5-0,7 м, достигается повышение эффективности защиты от гибели молоди и личинок рыбы, очистка и промывка решеток водозаборного окна в процессе эксплуатации рыбозащитного устройства и рациональное использование водных ресурсов.The novelty of the proposed technical solution is due to the fact that due to the water supply mode, the creation of jets flowing from water jet nozzles in a certain speed range, as well as ensuring the speed in the water intake window in the range of 0.1-0.2 m/s and creating a hydraulic screen with uniform counterflow energy density over the living section of the water intake window at a distance from the water intake window corresponding to 0.5-0.7 m, an increase in the effectiveness of protection against the death of juveniles and fish larvae is achieved, cleaning and washing of the gratings of the intake window during the operation of the fish protection device and rational use water resources.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».The features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are aimed at achieving a technical result and have not been identified in the study of this and related fields of science and technology and, therefore, meet the criterion of "inventive step".
Заявляемое техническое решение рекомендовано использовать в гидротехническом строительстве, для защиты молоди рыб от попадания в водозаборное сооружение, что соответствует критерию «промышленная применимость».The proposed technical solution is recommended to be used in hydraulic engineering, to protect juvenile fish from getting into the intake structure, which meets the criterion of "industrial applicability".
Для реализации способа защиты молоди рыб от попадания в водозабор используют мобильное рыбозащитное устройство, сущность которого поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено мобильное рыбозащитное устройство в сечении, вид сбоку; на фиг. 2 изображено расположение потокоформирующих элементов (водоструйная насадка и конус); на фиг. 3 зображена схема образования защитного объемного гидравлического экрана; на фиг. 4 изображен вид А мобильного рыбозащитного устройства на фиг. 1, при круглой форме водозаборного окна; на фиг. 5 изображен вид А мобильного рыбозащитного устройства на фиг. 1, при квадратной форме водозаборного окна; на фиг. 6 - мобильное рыбозащитное устройство в сечении I-I.To implement a method for protecting juvenile fish from entering the water intake, a mobile fish protection device is used, the essence of which is illustrated in the drawing, where in Fig. 1 shows a mobile fish protection device in cross section, side view; in fig. 2 shows the location of the flow-forming elements (water jet nozzle and cone); in fig. 3 shows a diagram of the formation of a protective volumetric hydraulic screen; in fig. 4 shows view A of the mobile fish protection device in FIG. 1, with a round shape of the intake window; in fig. 5 shows view A of the mobile fish protection device in FIG. 1, with a square shape of the intake window; in fig. 6 - mobile fish protection device in section I-I.
Перед осуществлением способа мобильное рыбозащитное устройство устанавливают перед водозаборным окном 1. Это устройство состоит из коллектора 2 с водоструйными насадками 3 для создания защитного объемного гидравлического экрана 4 и имеет автономную систему очистки и подачи воды, содержащую последовательно сообщенные между собой аванкамеру 5 для воды, фильтр 6 для ее механической очистки и насос 7 с приводом, сообщенный с коллектором 2 с установленными на нем в зависимости от размеров и формы водозаборного окна в шахматном или в линейном или в комбинированном порядке водоструйными насадками 3, соосно которым на расстоянии 3-10 см расположены потокоформирующие элементы, выполненные в виде конусов 8 с углом раствора 60-130° с вершинами направленные в их сторону, создающие противоток направленный навстречу водозаборному потоку со скоростями, превышающими скорость подходного потока и критические скорости между водоструйными насадками и конусами защищаемых рыб, обеспечивая отвод рыб из зоны действия водозабора в безопасную зону 9 водоисточника 10. На основаниях конусов 8 установлена решетка 11 с узлами 12, которые расположены соосно центров конусов 8 и соответственно водоструйным насадкам 3. Нижняя часть коллектора 2 с помощью шарнира 13 в виде паза соединена с нижней частью водозаборного окна 1 для обеспечения установки коллектора 2 под углом от 70 до 90°.Before the implementation of the method, a mobile fish protection device is installed in front of the
Гидравлические и геометрические параметры гидравлического экрана 4 для защиты гидробионтов водотока определяются размерами и формой водоприемных окон 1 водозабора, которые могут быть прямоугольными или квадратными, или круглыми (фиг. 4 и фиг. 5), местом расположения водозабора в водотоке (боковой, тупиковый), формой коллектора 2 и расстановкой потокоформирующих элементов нем. Расстановка потокоформирующих элементов (водоструйные насадки 3 и конусы 8) принимается любой: линейной, шахматной или комбинированной, при этом водоструйные насадки 3 совместно с конусами 8 создают защитный объемный гидравлический экран 4 с равномерной плотностью энергии противотока по живому сечению водоприемного окна 1 на расстоянии от него Δ+L=0,5-0,7 м, где Δ - расстояние от выходного отверстия водоструйного насадка 3 до вершины угла конуса 8; L -расстояние от вершины угла конуса 8 до гидравлического экрана 4.The hydraulic and geometrical parameters of the hydraulic screen 4 for protecting hydrobionts of the watercourse are determined by the size and shape of the
Размеры коллектора 2 меньше водозаборного окна 1 на 5-10 см. Коллектор 2 соединен с помощью шарнира 11 с нижней части водоприемного окна 1 водозабора, такое крепление позволяет во время защиты личинок и молоди рыб управлять наклоном коллектора 2 от 70 до 90° относительно оси набегающего потока водозабора, при этом скорости в водоприемном окне водозабора находятся в диапазон 0,1-0,2 м/с.The dimensions of the
Способ защиты молоди рыб от попадания в водозабор осуществляется следующим образом.The way to protect juvenile fish from getting into the water intake is as follows.
Для образования гидравлического экрана перед водоприемным окном 1 с помощью струйного потока, истекающего из водоструйных насадок 3 коллектора 2 и создание противотока направленного навстречу водозаборному потоку со скоростями, превышающими скорость подходного потока и критические скорости между водоструйными насадками и конусами защищаемых рыб, обеспечивая отвод рыб из зоны действия основного оборудования водозабора в безопасную зону водоисточника, предварительно независимо от основного оборудования водозабора в коллектор подают воду, очищенную от механических примесей и под давлением 3-4 МПа для создания критических скоростей струй при истечении их из водоструйных насадок в диапазоне 17-20 м/с, а перед водоструйными насадками соосно на расстоянии 3-10 см устанавливают потокообразующие элементы в виде конусов с углом раствора 60-130° с вершинами, обращенными в сторону водоструйных насадок, при этом для обеспечения скорости в водоприемном окне в диапазоне 0,1-0,2 м/с и создания гидравлического экрана с равномерной плотностью энергии противотока по живому сечению водоприемного окна на расстоянии от водоприемного окна, соответствующем 0,5-0,7 м, коллектор устанавливают с возможностью регулирования угла наклона от 70 до 90° относительно оси набегающего потока водозабора.To form a hydraulic screen in front of the
Вода из аванкамеры 5 водозабора подается насосом 7 (фиг. 1) через фильтр 6 механической очистки в коллектор 2. Насос 7 создает рабочее давление в коллекторе 2 в диапазоне 3-4 МПа, обеспечивая критические скорости струй при истечении из водоструйных насадков 3, которые при соударении о конусы 8 растекаются по их поверхности, гася энергию струй истечения, образуя отдельные пучки струек, и при сходе струек с поверхности конусов 8 создают объемный защитный гидравлический экран 4 (рыбонепроницаемый экран) со скоростями ниже критических для молоди рыб. Защитный объемный гидравлический экран 4 обладает энергией противотока, которая постоянно обеспечивается за счет подачи воды насосом 7 через коллектор 2 на потокоформирующие элементы - водоструйные насадки 3 и конусы 8, благодаря этому личинки и молодь рыб не могут преодолеть сопротивление энергии противотока, и находящиеся личинки и молодь рыб у защитного объемного гидравлического экрана 4 непрерывно сносятся транзитной скоростью потока водотока в безопасное место.Water from the
Очистка и промывка водоприемного окна 1 обеспечиваются за счет узлов 12 решетки 11, на которых задерживается мусор и водоросли, которые очищаются за счет непрерывного противотока во время работы рыбозащитного устройства при условии, что критические скорости истечения струй из водоструйных насадок 3 имеют значения в диапазоне 17-20 м/с и находятся между ними и конусами 8 на расстоянии в диапазоне Δ=3-10 см и создаются непосредственно у водоприемного окна 1.Cleaning and washing of the
Для доказательства эффективности приведен конкретный пример осуществления способа защиты молоди рыб от попадания в водозабор.To prove the effectiveness, a specific example of the implementation of the method for protecting juvenile fish from entering the water intake is given.
Производственные опыты проводились с помощью рыбозащитного сооружения, которое внедрено на Константиновском канале для водозаборного сооружения ООО «Сельхоз-Галан» Курганинского района Краснодарского края.Production experiments were carried out with the help of a fish protection facility, which was introduced on the Konstantinovsky Canal for the water intake facility of Selkhoz-Galan LLC, Kurganinsky District, Krasnodar Territory.
Параметры водозабора следующие: расход воды составляет 0,3 м3/с, скорость в водоприемном окне не превышает 0,15 м/с. Поток воды на водозаборе безнапорный.The water intake parameters are as follows: the water flow is 0.3 m 3 /s, the speed in the water intake window does not exceed 0.15 m/s. The flow of water at the water intake is non-pressure.
Эффективность рыбозащиты составила 84%.The effectiveness of fish protection was 84%.
Таким образом, в результате использования заявляемого технического решения эффективность рыбозащиты складывается из следующих факторов:Thus, as a result of using the proposed technical solution, the effectiveness of fish protection consists of the following factors:
- использование автономной системы очистки и подачи воды в коллектор 2, которая не зависит от работы основного гидромеханического оборудования водозаборного сооружения, может устраиваться в любом месте и эксплуатироваться в независимости от основного оборудования водозабора, в результате снижаются затраты на эксплуатацию основного гидромеханического оборудования основных насосных агрегатов, отпадет необходимость увеличивать подачу основных насосов на рыбозащиту и промывку решеток 6 от мусора и водорослей;- the use of an autonomous system for cleaning and supplying water to
- промывка и очистка решеток 11 водоприемных окон от мусора и водорослей выполняется независимо от эксплуатации водозабора, в процессе работы рыбозащитного устройства;- washing and cleaning of gratings of 11 water intake windows from debris and algae is carried out regardless of the operation of the water intake, during the operation of the fish protection device;
- обеспечивается рациональное использование водных ресурсов. Снижается дополнительное потребление воды из водных источников до 10% по сравнению с существующими рыбозащитными устройствами, которые потребляют оборотную воду основных насосов водозабора, при этом существенно снижаются затраты на энергопотребление, непрерывно обеспечивается промывка водоприемных окон водозабора, которую можно выполнять в любое время в независимости от работы водозабора.- rational use of water resources is ensured. Additional water consumption from water sources is reduced by up to 10% compared to existing fish protection devices that consume the circulating water of the main water intake pumps, while energy consumption costs are significantly reduced, water intake windows are continuously flushed, which can be performed at any time, regardless of operation water intake.
Заявляемое техническое решение обеспечивает экологическую бесконтактную защиту личинок и молоди рыб с элементами водозабора, сохраняя популяцию гидробионтов источника водоснабжения.The proposed technical solution provides ecological non-contact protection of larvae and juvenile fish with water intake elements, while maintaining the population of hydrobionts of the water supply source.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783237C1 true RU2783237C1 (en) | 2022-11-10 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1011245A1 (en) * | 1981-04-09 | 1983-04-15 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Method of protecting young fishes from entering into water intake structure |
US4740105A (en) * | 1987-05-11 | 1988-04-26 | Eugene Water & Electric Board | Fish diversion system |
RU2277146C2 (en) * | 2004-04-01 | 2006-05-27 | Новочеркасская государственная мелиоративная академия НГМА | Fish protective device of water intake structure |
UA85086C2 (en) * | 2006-11-22 | 2008-12-25 | Борис Борисович Булгаков | Method for complex fish protection of water intakes and device for its implementation |
RU2697091C2 (en) * | 2018-05-07 | 2019-08-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Осанна" (ООО "Осанна") | Method of forming hydraulic curtain (embodiments), method of protecting fish from ingress into water intake (embodiments), method of antifouling protection (embodiments), fish-protection device, complex fish-protective device (embodiments), protective element |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1011245A1 (en) * | 1981-04-09 | 1983-04-15 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Method of protecting young fishes from entering into water intake structure |
US4740105A (en) * | 1987-05-11 | 1988-04-26 | Eugene Water & Electric Board | Fish diversion system |
RU2277146C2 (en) * | 2004-04-01 | 2006-05-27 | Новочеркасская государственная мелиоративная академия НГМА | Fish protective device of water intake structure |
UA85086C2 (en) * | 2006-11-22 | 2008-12-25 | Борис Борисович Булгаков | Method for complex fish protection of water intakes and device for its implementation |
RU2697091C2 (en) * | 2018-05-07 | 2019-08-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Осанна" (ООО "Осанна") | Method of forming hydraulic curtain (embodiments), method of protecting fish from ingress into water intake (embodiments), method of antifouling protection (embodiments), fish-protection device, complex fish-protective device (embodiments), protective element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4260286A (en) | Integrated fish migration system | |
ES2688364T3 (en) | Grid inlet cleaning system using a variable flow of non-compressible liquid | |
KR101855591B1 (en) | water bloom apparatus | |
CN109736375A (en) | A kind of riverway sludge and the cleaning mechanism of duckweed | |
RU2783237C1 (en) | Method for protection of juvenile fish from entering water intake | |
CN101861856B (en) | Novel method for preventing bird accidents in airports | |
RU2786534C1 (en) | Mobile fish protection apparatus | |
RU2622886C2 (en) | Methods of protecting against fouling and protecting fish and fish protection device of complex effect | |
RU2299292C2 (en) | Umbrella-shaped fish protective device | |
RU2619242C2 (en) | Method of protecting fish and other aquatic organisms from entering water intake structure, method of protecting water intake structures and fish protection device from biological fouling, fish protection device | |
RU2576964C1 (en) | Drain manifold head | |
RU86602U1 (en) | FISH PROTECTIVE STRENGENERATOR | |
RU2404324C1 (en) | Device for protection of water intake structure against fish and garbage ingress | |
CN206521738U (en) | A kind of water pipeline for hydraulic engineering | |
RU91344U1 (en) | FISH PROTECTION DEVICE | |
RU2404323C1 (en) | Device for protection of water intake against fish and garbage ingress | |
KR20180024631A (en) | Removing method of sludge deposit using brush and it's apparatus | |
RU2560626C1 (en) | Water intake facility from surface sources | |
RU2277145C1 (en) | Fish protective structure | |
RU2576944C1 (en) | Method of controlling water level of mouth of drainage collector | |
RU2219308C2 (en) | Fish protection device | |
SU1011245A1 (en) | Method of protecting young fishes from entering into water intake structure | |
RU2250297C2 (en) | Fish protective flow-over head | |
RU196842U1 (en) | Fish protection device | |
RU2401357C1 (en) | Water intake head |