РЫБОХОД

РЫБОХОД


RU (11) 2274704 (13) C1

(51) МПК
E02B 8/08 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004134174/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.11.23 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.11.23 
(45) Опубликовано: 2006.04.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 1544878 A1, 23.02.1990.

SU 1622503 A1, 23.01.1991. 

SU 1167261 A,15.07.1985.

SU 293918 A, 24.03.1971. 

SU 1060750 A, 15.12.1983.

SU 1696642 A1, 07.12.1991. 

SU 1541343 A1, 07.02.1990.




(72) Имя изобретателя: Шкура Виктор Николаевич (RU); Чистяков Александр Анатольевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новочеркасская государственная мелиоративная академия" ФГОУ ВПО (НГМА)" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 346412, Ростовская обл., г. Новочеркасск, пер. Комсомольский, 25а, кв.1, А.А. Чистякову 

(54) РЫБОХОД

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула. Рыбоход включает рыбоходный тракт, соединяющий верхний бьеф гидроузла с нижним посредством выходного и входного оголовков, поперечные перегородки, расположенные по длине рыбоходного тракта и образующие рабочие камеры, поверхностные вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках и расположенные в разных продольных створах, водозаборные отверстия, перекрытые рыбозадерживающей решеткой и выполненные в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием, донный водосбросной коллектор, соединенный с водозаборными отверстиями, расположенный под дном рыбоходного тракта и соединенный с нижним бьефом. В дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа выполнены выпускные отверстия, а водозаборные отверстия выполнены перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего бьефа. Водозаборные отверстия посредством донного водосбросного коллектора соединены с выпускными отверстиями, которые перекрыты рыбозадерживающей решеткой. Изобретение обеспечивает создание эффективных гидравлических условий в рыбоходе для прохода рыбы в верхний бьеф гидроузла. 3 з.п. ф-лы, 10 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к рыбопропускным сооружениям, предназначенным для пропуска производителей рыбы через подпорные сооружения к местам нереста и нагула.
Известен рыбоход [1], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде лотка, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки с поверхностными вплывными отверстиями, расположенные по длине рыбоходного тракта, при этом площадь вплывных отверстий увеличивается в сторону верхнего бьефа.
Недостатком данного сооружения является низкая эффективность работы.
Известен рыбоход [2], включающий рыбоходный тракт, рыбоходный тракт, выполненный в виде лотка, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки с поверхностными вплывными отверстиями, расположенные по длине рыбоходного тракта.
Недостатком данного сооружения является низкая эффективность работы вследствие слабого регулирования перепада уровней воды по длине рыбохода. 
Известен рыбоход [3], включающий рыбоходный тракт, выполненный в виде лотка, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные перегородки с вплывными отверстиями, расположенные по длине рыбоходного тракта, и средство для регулирования перепада уровней воды в рабочих камерах.
Недостатком данного сооружения является низкая эффективность работы вследствие резкого изменения гидравлических условий по длине рыбохода.
Известен рыбоход [4], включающий рыбоходный тракт, рыбоходный тракт, выполненный в виде лотка, выходной оголовок которого соединен с верхним бьефом гидроузла, а входной оголовок - с нижним бьефом, поперечные прорези, выполненные в дне рыбохода и расположенные по его длине, подводящую и сбросную галереи, при этом сбросная галерея соединена с водозаборными отверстиями и с нижним бьефом.
Недостатком данного сооружения является низкая эффективность работы вследствие сложных гидравлических условий, создаваемых по длине рыбохода.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является рыбоход [5], включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний бьеф гидроузла с нижним посредством выходного и входного оголовков, поперечные перегородки, расположенные по длине рыбоходного тракта и образующие рабочие камеры, поверхностные вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках и расположенные в разных продольных створах, водозаборные отверстия, перекрытые рыбозадерживающей решеткой и выполненные в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием, донный водосбросной коллектор, соединенный с водозаборными отверстиями, расположенный под дном рыбоходного тракта и соединенный с нижним бьефом.
Недостатком данного способа является низкая эффективность перемещения рыбы вдоль рыбоходного тракта.
Целью изобретения является создание эффективных гидравлических условий в рыбоходе для прохода рыбы в верхний бьеф гидроузла.
Сущность изобретения заключается в следующем.
По п.1 формулы изобретения. Наличие выпускных отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа, и водозаборных отверстий выполненых перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего бьефа, при этом водозаборные отверстия посредством донного водосбросного коллектора соединены с выпускными отверстиями, позволяет создать более благоприятные условия для прохода рыбы через поверхностное вплывное отверстие. За счет размещения водозаборного отверстия перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего бьефа и соединения его посредством донного водосбросного коллектора с выпускным отверстием, выполненным в дне рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа, пропускается дополнительный расход воды в нижерасположенную камеру. При этом кривая свободной поверхности воды изменяет свое высотное положение, то есть перепад в створе поверхностного вплывного отверстия уменьшается и, соответственно, уменьшается средняя скорость водного потока. Выполнение выпускного отверстия донного водосбросного коллектора в дне рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа позволяет за счет восходящих к поверхности воды потоков стабилизировать гидравлическую струю, формируемую поверхностным вплывным отверстием, и одновременно повысить локальный уровень воды перед поверхностным вплывным отверстием, что также вносит свой вклад в уменьшение скорости в поверхностном вплывном отверстии. Таким образом, каждое поверхностное вплывное отверстие снабжено автоматическим регулятором уровня воды, который позволяет снизить скорости в вплывных отверстиях по всей длине рыбохода и улучшить гидравлические условия для пропуска рыбы в верхний бьеф.
По п.2 формулы изобретения. Выполнение поперечных перегородок с донными вплывными отверстиями расширяет возможности рыбохода по пропуску рыб, обитающих в поверхностных и придонных горизонтах потока. Кроме того, их наличие позволяет автоматически уменьшить величину перепада уровней воды между рабочими камерами.
По п.3 формулы изобретения. Выполнение площади водозаборных и выпускных отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефа, уменьшающейся в направлении входного оголовка рыбохода, позволяет сформировать схему изменения перепада уровней воды на перегородках, согласно которой перепад на перегородках увеличивается в сторону входного оголовка. Эта схема дает возможность рыбе попасть в рыбоходный тракт и далее, продвигаться по рыбоходу и преодолевать вплывные отверстия, скорость течения в которых уменьшается в направлении верхнего бьефа (фиг.10). Данная схема подразумевает сохранение энергетических возможностей мигрантов и дает им возможность активного продвижения к местам нереста и нагула.
По п.4 формулы изобретения. Выполнение площади водозаборных и выпускных отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефа, увеличивающейся в направлении входного оголовка рыбохода, позволяет сформировать схему изменения перепада уровней воды на перегородках, согласно которой перепад на перегородках уменьшается в сторону входного оголовка. Эта схема дает возможность рыбе попасть в рыбоходный тракт и далее, продвигаться по рыбоходу и преодолевать вплывные отверстия скорость течения в которых увеличивается в направлении верхнего бьефа (фиг.8). Данная схема подразумевает восстановление энергетических возможностей мигрантов, показателей их плавательной способности и дает им возможность активного продвижения к местам нереста и нагула.
Решение поставленной задачи достигается путем создания новой конструкции рыбохода. Графический материал, поясняющий сущность предлагаемого изобретения, представлен на следующих фигурах:
фиг.1 - рыбоход, продольный разрез;
фиг.2 - то же, план;
фиг.3 - разрез А-А на фиг.2;
фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2;
фиг.5 - вариант поперечной перегородки с донным вплывным отверстием;
фиг.6 - то же, вариант модификации поверхностного вплывного отверстия;
фиг.7 - рыбоход, план, вариант с водозаборными отверстиями, площадь которых увеличивается к входному оголовку;
фиг.8 - продольный разрез рыбохода, схема изменения уровня воды на поперечных перегородках;
фиг.9 - рыбоход, план, вариант с водозаборными отверстиями, площадь которых уменьшается к входному оголовку;
фиг.10 - продольный разрез рыбохода, схема изменения уровня воды на поперечных перегородках. 
Рыбоход включает рыбоходный тракт 1, соединяющий верхний бьеф гидроузла с нижним, посредством выходного 2 и входного 3 оголовков, поперечные перегородки 4, расположенные по длине рыбоходного тракта 1 и образующие рабочие камеры 5, поверхностные 6 вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках 4 и расположенные в разных продольных створах, водозаборные отверстия 7, перекрытые рыбозадерживающей решеткой 8 и выполненные в дне каждой рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием, донный водосбросной коллектор 9, соединенный с водозаборными отверстиями 7, расположенный под дном рыбоходного тракта 1 и соединенный с нижним бьефом.
Рыбоход снабжен выпускными отверстиями 10, выполненными в дне каждой рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа, а водозаборные отверстия 7 выполнены перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего бьефа, при этом водозаборные отверстия 7 посредством донного водосбросного коллектора 9 соединены с выпускными отверстиями 10, причем выпускные отверстия 10 перекрыты рыбозадерживающей решеткой 8.
Кроме того, поперечные перегородки 4 могут быть выполнены с донными 11 вплывными отверстиями.
Помимо того, площадь водозаборных 7 и выпускных 10 отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефа, может уменьшаться в направлении входного 3 оголовка рыбохода.
Кроме того, площадь водозаборных 7 и выпускных 10 отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефа, может увеличиваться в направлении входного 3 оголовка рыбохода.
Рыбоход работает следующим образом.
Привлечение рыбы из нижнего бьефа во входной оголовок 3 рыбоходного тракта 1 осуществляется подачей рабочего расхода из верхнего бьефа. Рыба заходит в входной оголовок 3 рыбохода и начинает свое продвижение по рыбоходному тракту 1, преодолевая поверхностные 6 вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках 4. Для улучшения гидравлических условий протекания потока в рыбоходном тракте 1 каждая поперечная перегородка 4 снабжена водозаборным 7 и выпускным 10 отверстиями, размещенными, соответственно, перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефов (фиг.1), при этом водозаборные отверстия 7 посредством донного водосбросного коллектора 9 соединены с выпускными отверстиями 10, что позволяет создать более благоприятные условия для прохода рыбы через поверхностное 6 вплывное отверстие. За счет размещения водозаборного отверстия 7 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего бьефа и соединения его посредством донного водосбросного коллектора 9 с выпускным отверстием 10, выполненным в дне рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа, пропускается дополнительный расход воды в нижерасположенную рабочую камеру 5. При этом кривая свободной поверхности воды изменяет свое высотное положение, то есть перепад в створе поверхностного 6 вплывного отверстия уменьшается и соответственно уменьшается средняя скорость водного потока непосредственно в вплывном отверстии 6. Выполнение выпускного отверстия 10 донного водосбросного коллектора 9 в дне рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа позволяет за счет восходящих к поверхности воды потоков стабилизировать гидравлическую струю, формируемую поверхностным 6 вплывным отверстием и, одновременно, повысить локальный уровень воды перед поверхностным 6 вплывным отверстием, что также вносит свой вклад в уменьшение скорости в поверхностном 6 вплывном отверстии. Таким образом, каждое поверхностное 6 вплывное отверстие снабжено автоматическим регулятором уровня воды, который позволяет снизить скорости в вплывных отверстиях 6 по всей длине рыбохода и улучшить гидравлические условия для пропуска рыбы в верхний бьеф.
Возможен вариант выполнения поперечных перегородок 4 с донными 11 вплывными отверстиями (фиг.5 и 6). Эта компоновка расширяет возможности рыбохода по пропуску рыб, обитающих в поверхностных и придонных горизонтах потока. Кроме того, наличие донных 11 вплывных отверстий позволяет автоматически уменьшить величину перепада уровней воды между рабочими камерами 5.
Возможен вариант выполнения площади водозаборных 7 и выпускных 10 отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефа, уменьшающейся в направлении входного оголовка 3 рыбохода 3 (фиг.9), что позволяет сформировать схему изменения перепада уровней воды на поперечных перегородках 4, согласно которой перепад на перегородках 4 увеличивается в сторону входного оголовка 3. Эта схема дает возможность рыбе попасть в рыбоходный тракт 1 и далее, продвигаться по рыбоходу и преодолевать вплывные отверстия 6 и 11, скорость течения в которых уменьшается в направлении верхнего бьефа (фиг.10). Данная схема подразумевает сохранение энергетических возможностей мигрантов и дает им возможность активного продвижения к местам нереста и нагула.
Возможен вариант выполнения площади водозаборных 7 и выпускных 10 отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры 5 перед поверхностным 6 вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефа, увеличивающейся в направлении входного оголовка 3 рыбохода (фиг.7), что позволяет сформировать схему изменения перепада уровней воды на перегородках 4, согласно которой перепад на перегородках 4 уменьшается в сторону входного оголовка 3. Эта схема дает возможность рыбе попасть в рыбоходный тракт 1 и далее, продвигаться по рыбоходу и преодолевать вплывные отверстия 6 и 11, скорость течения в которых увеличивается в направлении верхнего бьефа (фиг.8). Данная схема подразумевает восстановление энергетических возможностей мигрантов, показателей их плавательной способности и дает им возможность активного продвижения к местам нереста и нагула.
Предлагаемый рыбоход расширяют потенциальные возможности рыбохода по пропуску разных видов рыб, а также пловцов с различными показателями плавательной способности. 
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1541343, "Рыбоход", Е 02 В 8/08, Малеванчик Б.С., Лентяев А.Л., Филиппов Г.Г. Опубл. Б.И. №5, 1990-07-02.
2. Авторское свидетельство СССР №1696642, "Рыбоход", Е 02 В 8/08, Малеванчик Б.С., Лентяев А.Л., Филиппов Г.Г. Опубл. Б.И. №45, 1990-07-12.
3. Авторское свидетельство СССР №1167261, "Рыбоход (ЕГО ВАРИАНТЫ)", Е 02 В 8/08, Карелин B.C., Коноплев Е.Н., Никитенко В.И. Опубл. Б.И. №26, 1985-15-07.
4. Авторское свидетельство СССР №1622503, "Рыбоход", Е 02 В 8/08, Шкура В.Н., Чистяков А.А., Черкасов В.А., Цветков О.В. Опубл. Б.И. №3, 1991-23-01.
5. Авторское свидетельство СССР №1544878, "Рыбоход", Е 02 В 8/08, Лентяев А.Л., Филиппов Г.Г. Опубл. Б.И. №7, 1990-23-02.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Рыбоход, включающий рыбоходный тракт, соединяющий верхний бьеф гидроузла с нижним посредством выходного и входного оголовков, поперечные перегородки, расположенные по длине рыбоходного тракта и образующие рабочие камеры, поверхностные вплывные отверстия, выполненные в поперечных перегородках и расположенные в разных продольных створах, водозаборные отверстия, перекрытые рыбозадерживающей решеткой и выполненные в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием, донный водосбросный коллектор, соединенный с водозаборными отверстиями, расположенный под дном рыбоходного тракта и соединенный с нижним бьефом, отличающийся тем, что он снабжен выпускными отверстиями, выполненными в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны нижнего бьефа, а водозаборные отверстия выполнены перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего бьефа, при этом водозаборные отверстия посредством донного водосбросного коллектора соединены с выпускными отверстиями, причем выпускные отверстия перекрыты рыбозадерживающей решеткой.
2. Рыбоход по п. 1, отличающийся тем, что поперечные перегородки выполнены с донными вплывными отверстиями.
3. Рыбоход по п. 1 или 2, отличающийся тем, что площадь водозаборных и выпускных отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефов, уменьшается в направлении входного оголовка рыбохода.
4. Рыбоход по п. 1 или 2, отличающийся тем, что площадь водозаборных и выпускных отверстий, выполненных в дне каждой рабочей камеры перед поверхностным вплывным отверстием со стороны верхнего и нижнего бьефов, увеличивается в направлении входного оголовка рыбохода.