Рыбопропускное сооружение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО ЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИРЕСПУБЛИК 1767080 А 1)5 Е 02 В 8/О РЕТЕНИЯТВУ ИДЕТЕПЬС И АВТОРСНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Кубанский государственный проектный и научно-исследовательский институт "Кубаньгипроводхоз" (72) А,Г,Савинов(56) Авторское свидетельство СССР Р 1518443, кл. Е 02 В 8/08, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1355661, кл, Е 02 В 8/08, 1986. ,(54) РЫБОПРОПУСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ(57) Использование: пропуск черезгидротехническое сооружение идущей,на нерест:рыбы, а также пропуск в Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано при строительстве гидротехнических, гидроэнергетических сооружений на рекахи водоемах для пропуска рыб, идущих на нерест, и молоди, скатывающейся в нижний бьеф для нагула,Целью изобретения является повы" шение эффективности работы.На фиг. 1 изображено рцбопропускное сооружение в разрезе, вид со стороны нижнего бьефа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - разрез В- В на фиг. 1; на фиг. 5 - узел.на фиг. 1, механизм реверсирования рыбопропускного сооружения для рыбопропуска или обратного, ската; на фиг. 6- диаграмма пропуска рыб, идущих на нерест, через кассету рыбохода; на Фиг. 7 - диаграмма обратного ската .отнерестившихся особей имолоди рыб нижний бьеф отнерестившейся рыбы и .рыбной молоди. Сущность изобретения:идуцая на нерест рыба, привлеченнаяпотоками воды, вплывает в корпус кассеты рыбохода. Благодаря вращению лопастного колеса элемента пересадкирыба в межлопастных секторах сопровождается в верхний бьеф. Для гарантированного привлечения мигрирующихрыб привлекающий поток через форсунки насыщается подогретой воздушнокислородной смесью., При пропуске рыбв нижний бьеф обеспечивают вращениелопастного колеса элемента пересадкив противоположном направлении. 10 ил,(Л через гидротурбину дополнительногопривода; на фиг, 8 " диаграмма обратного ската отнерестившихся особей и молоди рыб.через кассету рыбохода;.на фиг, 9 -. расположение кассет ры"ей бохода в створе гидротехническогосооружения, вид сверху; на фиг, 10- схема каскада рыбопропускных сооружений на водотоке. 4Сооружение состоит иэ опор под- С) порного сооружения 1, выполняющих ОО роль подходного лотка с расположен- ,( ) ными в его стенках монтажными пазами 2, в которых установлены металличес-кие кассеты рыбохода 3 и привод ввиде низкооборотной гидротурбины 4.Для фиксации кассет рыбохода 3 и турбины 4 их корпуса имеют упоры 5, входящие в монтажные пазы 2 подпорного .сооружения 1. Внутри кассеты рыбохода, 3 размещен перфорированный лопастной рабочий элемент 6 пересадки в аиделопастного колеса, выполненный с возможностью вращения его на горизонтальном валу 7 в подшипниках 8, Лопасти рабоцего элемента пересадки 6 имеют отверстия 9 перФорации, расположенные по всей их поверхности, и снабжены ребрами 10 жесткости, Горизонтальный вал 7 соединен через редуктор 11 с электроприводом-генерато ром 12, обеспечивающим вращение перФорированного рабоцего элемента 6 пересадки. Для насыщения привлекающего. потока кислородом и его подогрева кассета рыбохода 3 в нижней части 13 имеет Форсунки 14, обеспечивающие насыщение потока подогретой воздушной смесью через воздуховод 15 от рессивера 16 компрессорной установки. Разогрев воздушной смеси в рессивере выполняется им за счет работы ком 20 прессора й сжатия смеси, а также за счет элемента 17 подогрева, вмонтированного в рессивер 16.Для обеспечения дублирующего привода перФорированного рабочего эле" мента 6 пересадки, уменьшения энергозатрат, попутной выработки электрической энергии в пазы 2 смежных опор подпорного сооружения 1 установ лены кассеты низкооборотной гидротурбины 4, выполняющей одновременно роль элемента подпорного сооружения и рыбопропуска обратного ската отнерестившихся особей рыб и малька, Фикса" ция кассеты гидротурбины 4 идентична Фиксации кассеты рыбохода 3. Внутри кассеты гидротурбины 4 размещен многолопастный рабочий элемент 18, вы" полненный с возможностью вращения его на горизонтальном валу 19 в под шипниках 20. Сплошные лопасти рабочего элемента 18, выполняя роль вращаю" щегося подпорного гидрозатвора, од" новременно осуществляют Функции обратного рыбопропуска и низкооборотной гидротурбины.Горизонтальный вал 19 через двух- венцовые шес ерни 21 и шестерни 22 реверсивного включения передает вращательный момент на вал 23 реверса с 60 передачей цасти его церез редуктор 11 на электропривод-генератор 12,Для кацественной и надежной рабо" ты кассеты рыбохода 3 и низкооборотной турбины 4 при любом задаваемом диаметре их рабочих элементов в зависимости от высоты подпорного сооружения 1, размер дуги йижней сегментной части 13 кассет рыбохода 3 и гидротурбины 4 должен перекрывать объем пространства между двумя соседними лопастями рабочих элементов 6 и 18, что исключит прорыв нерегулируемого потока. На период пропуска рыб, иду"щих на нерест в верховьях рек и с це" лью исключения их случайного обратного ската через кассету 4 низкооборотной турбины, перед ней в этот период устанавливается рыбозаградитель 24, убирающий при обратном скате отнерестившихся особей и малька.Редуцирование заданного объема пропуска через перФорированную лопасть элемента 6 пересадки определяется суммарной площадью отверстий перФораций на ней и максимальным уровнем воды в верхнем бьефе. Регули" ровка скоростных параметров привлекающего потока в подходном водоводе опор подпорного сооружения 1 в зависимости от колебаний уровней нижнего и верхнего бьеФов на всевозможные породы рыб обеспечивается рабочим затвором 25. Регулировка величины крутящего момента на валу 19 гидротурбины обеспечивается рабочим затвором 26,Рыбопропускное сооружение работа-, ет следующим образом.Иигрирующая рыба, привлеценная созданным в подходном водоводе привлекающим потоком, сФормированным по скорости на лопастях рабочего элемента б пересадки, свободно вплывает в корпус кассеты рыбохода 3 при вклюцении электропривода 12 через понижаюций редуктор 11. Лопасти элемента 6 пересадки, вращаясь против тока. потока, в своих межлопастных секторах, сопровождают в непрерывном цик" ле. вплывшую в корпус кассеты рыбу, исклюцая ее обратный скат встрецным движением лопастей. Для гарантированного привлечения косяков мигрируюших рыб к опорам подходного лотка шлейФ потока привлечения насыщается подогретой воздушно-кислородной смесью.Обогащение шлейФа потока привлецения осуществляется накопленной под давлением в ресивере компрессорнойустановки 16, доведенной до высокойтемпературы элементом 17 и работойкомпрессора, воздушно"кислороднойсмесью, поданной по воздуховоду 15на Форсунки 14, Отличительная насыщенность шлейФа потока привлеченияпо кислороду и повышенной температуре гарантирует точное направление мигрирующих рыб в кассету рыбохода 3,Проход косяков мигрирующих рыб идет по всем горизонтам водотока нижнего бьефа и ограничен только шириной расстановки опор подпорного сооружения 1, выполняющих роль подход- ного лотка. Частота вращения перфорированного элемента 6 пересадки регулируется редуктором 11 электропривода 12 и равна 2-3 оборотам в минуту, Водрегулировка привлекающего потока в створе опор подпорного сооружения 1 на ту или иную породу рыб, идущих через кассету рыбохода 3, осуществляется за счет изменения положения рабочего затвора 25. Рабочий элемент пересадки кассеты рыбохода 3 прост, самоочищается от загрязнения и инородных предметов при повороте его на 180 под действием потока воды из верхнего бьефа.Для вращения перфорированного элемента 6 пересадки против тока .водо- вода электропривод-генератор 12 потребляет значительное количество электроэнергии. Это нежелательное явление компенсируется установкой в смежном створе опор подпорного соору- жения 1 кассеты низкооборотной гидро- .турбины 4, работающей в едином кинематическом цикле с кассетой рыбохода 3 следующим образом.1Напорный водоток со стороны верхнего бьефа, попадая в кассету. гидро- турбины 4, раскручивает рабочий элемент 18 и через шестерни 22 реверса, включенные: на внутренние венцы двух- венцовых шестерен 21, (позиция 1 Фиг, 4) гидротурбины, передает кру" тящий момент на вал 7 кассеты 3 рыбохода, обеспечивая вращение элемента 6 пересадки против тока воды. В этом цикле рыбопропуска редуктор 11 и электропривод-генератор 12 будут . выполнятьроль регулятора частоты вращения элемента 6 пересадки. Обязательным условием работы дублирующего гидропривода является то, цтобы площадь лопасти рабочего элемента 18 гидротурбины 4 была равна или больше площади неперфорированной части ло" пасти рабочего элемента пересадки 6 ,кассеты рыбохода 3.В цикле обратного рыбопропуска отнерестившихся особей и мальков шестерни 22 реверса переключаются на наружный венец двухвенцовых шестерен 21 гидротурбины 4, В этом случае рабочие элементы 18 гидротурбины 4 иэлементов 6 пересадки кассеты рыбохода 3 вращаются согласовано как почастоте, так по направлению (по течению водотока) и выполняют роль обратного рыбопропуска с одновременнойпередачей крутящего момента с валов10 7, 19 и 23 через редуктор 11 на электропривод-генератор 12, отдавая попутно выработанную электрическуюэнергию потребителям,Предлагаемая конструкция кассеты15 рыбохода 3 с перфорированным элементом 6 пересадки на горизонтальном валу 7 вращения дает возможность выполнять подпорные сооружения энергетического и мелиоративного значения20 экологически безвредными, позволяющими удерживать заданную отметку уровня верхнего бьефа водовода с пропуском регулируемого обьема воды, одновременно выполняя беспрепятственный25 проход косяков мигрирующих рыб к местам нереста и их обратный скат с воспроизведенной молодью.Встроенные между опор подпорногосооружения кассеты рыбохода 3 и касЗр сеты гидротурбины 4 могут образоватькинематическую цепь с включеннымишестернями 22 реверса, Экологическаяплотина станет единой гидротурбинойвыработки электрической энергии. Астроительство каскада подпорных сооЗБ ружений предлагаемой конструкции срасчетом суммарной пропускной способ. ности через элементы 6 и 18 на минимальный санитарный водоток реки позволит зарегулировать ее сток на оптимальных отметках и позволит обеспечить использование русла реки длякруглогодичной работы судам по перевозке народнохозяйственных грузов нареках, даже ранее не судоходных, приэтом суда шлюзуются через судоходныешлюзы 27,1Русло реки между плотинами 28 ста нет естественной чащей-накопителем5 О энергии или рля целей полива воды,Сброс обьемов воды, превышающих расчетный пропуск через кассеты, производится через катастрофический водосброс 29,%формула изобретения Рыбопропускное сооружение, включающее соединяющую верхний и нижний7 1 бьефы гидротехнического сооружения кассету рыбохода с размещенным в ней лопастным колесом и затвор, расположенный за кассетой рыбохода со стороны нижнего бьефа, при этом лопастное колесо установлено с возможностью вращения посредством привода и имеет перфорированные криволинейные лопасти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффектив ности в работе, оно снабжено дополнительным приводом перфорированного лопастного колеса, форсунками, компрессорной установкой с на гревательным элементом и воздуховодом, причем перфорированное лопастное колесо установлено на горизонтальной оси,767080 8перфорированные криволинейные лопасти в нижней части колеса направленывыпуклой частью в сторону верхнегобьефа, а в верхней части колеса - всторону нижнего бьефа, диаметр перфорированного лопастного колеса равенили больше высоты гидротехническогосооружения, при этом донная частькассеты рыбохода под лопастным колесом выполнена по дуге окружности,форсунки расположены в донной частикассеты рыбохода и соединены воздуховодом с компрессорной установкой снагревательным элементом, а дополнительный привод выполнен в виде гидротурбины с плоскими радиально расположенными.лопастями.при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 1206 Тираж,ф.ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете