Разработка экологически щадящей технологии использования водных потоков для пропуска рыб на нерест через ГТС

• Автор: Введенский, Олег Германович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 303 с. : ил

Содержание
Введение.

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований.

1.1. Краткий обзор литературных источников по исследуемому

вопросу.

1.1.1. Анализ и классификация современных рыбопропускных сооружений .

1.1.2. Анализ современных технологобиологических аспектов пропуска рыбы через гидротехнические сооружения.
1.2. Поиск нового технического решения перевода рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний бьеф.
1.3. Краткий обзор работ, посвященных затопленным гидравлическим струям и возбужденным ими потокам

1.4. Программа исследований

2. Теоретическое исследование процесса создания противодав

ления потоком, образованным двумя рядами п параллельных гидравлических струй.
2.1. Теоретическая модель затопленной гидравлической струи.
2.2. Теоретическая модель водного потока образованного параллельными гидравлическими струями, распространяющимися
в одной плоскости.
2.3. Теоретическая модель водного потока образованного двумя
рядами и параллельных гидравлических струй
2.4. Теоретическая модель нейтрализации скорости встречного
течения в рыбопропускном отверстии рыбохода потоком, образованным двумя рядами п параллельных гидравлических струй
2.5. Предлагаемая конструкция рыбохода.
3. Экспериментальные исследования применения водного потока, образованного двумя рядами п параллельных гидравлических струй для экологически безопасного и беспрепятственного перевода рыб через плотину ГТС
3.1. Состав экспериментальных исследований
3.2. Методика экспериментальных исследований.
3.2.1. Лабораторная установка.
3.2.2. Моделирование исследуемого явления, выбор критерия подобия и масштаба моделирования.
3.2.3. Определение диапазонов исследуемых величин и обоснование достаточности этих диапазонов.
3.2.4. Измерительные приборы
3.2.5. Тарировка струеобразующих насадков установки батарейного типа.
3.3. Обработка результатов проведенных исследований
4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Экспериментальные исследования явления распространения двух рядов п параллельных гидравлических струй и возможности использования данного явления для пропуска рыбы, идущей на нерест, через гидротехнические сооружения
4.1.1. Экспериментальные исследования гидравлического упора, создаваемого исследуемым потоком
4.1.2. Экспериментальные исследования зоны равных давлений
4.1.3. Экспериментальные исследования условий и факторов, влияющих на создание привлекающего потока.
4.1.4. Лабораторные эксперименты с модельными рыбами но проверке возможности использования предлагаемой конструкции рыбохода для пропуска рыб
4.2. Экспериментальные исследования по определению влияния заградительного козырька на поток, образованный двумя рядами п параллельных гидравлических струй.
4.3. Определение необходимого расхода воды через насадки для работы рыбохода в различных режимах
5. Использование результатов исследований при проектировании рыбохода предлагаемой конструкции
5.1. Разработка технологической схемы работы рыбохода
5.2. Конструктивные особенности основных элементов предлагаемой конструкции рыбохода
5.3. Оценка экономической эффективности от внедрения предлагаемой технологии
Основные выводы и рекомендации.
Библиографический список использованной литературы.
Приложение 1.
Приложение 2. Тарировочные кривые трубок Пито
Приложение 3. Графики тарирования струеобразующих насадков
батарейного типа.
Приложение 4. Графики величины напора Н со стороны верхнего
бьефа в зависимости от общего расхода из всех насадков О
Приложение 5. Графики величины напора Н в зависимости от начальной скорости истечения струй из насадков У0п.
Приложение 6. Численные значения коэффициента ри для отверстий размерами 0 xмм и 6 xмм для насадков с0п , 7, 5 и 4 мм
Приложение 7. Графики величины расстояния до зоны равного давления X в зависимости от общего расхода из всех насадков
Приложение 8. Графические зависимости расстояния до зоны равного давления X от начальных скоростей истечения струй
Приложение 9. Графические зависимости расстояния до зоны равного давления X от величины дополнительного напора АН
Приложение . Численные значения коэффициента расстояния рР для отверстий размерами 0xмм и 6 x мм для насадков с0п ,7 и 5 мм.
Приложение . Численные значения коэффициента расстояния рР для отверстий размерами 0xмм и 6 xмм для насадков сп , 7, 5 и 4 мм
Приложение . Графические зависимости средней скорости привлекающего потока УПРИВСР от величины дополнительного
напора АН
Приложение . Значения величин коэффициента привлекающего потока рп для отверстий размерами 0 xмм и
6 x мм для насадков с , 7 и 5 мм.
Приложение . Значения величин коэффициента привлекающего потока р для отверстий размерами 0 xмм и
6 xмм для насадков 1п , 7, 5 и 4 мм.
Приложение . Графическая зависимость коэффициента рх от расположения насадков для отверстий размерами 0 xмм и 6 xмм .
Введение
Актуальность


Преимуществами гидравлического рыбоподъемника против других типов рыбопропускных сооружений является то, что они могут быть использованы в гидроузлах любого напора и для всех пород рыб, идущих как вверх, так и вниз по течению в то же время идущая через них рыба затрачивает сравнительно небольшие усилия. Рыбоподъемники гидравлического действия работают с г. ТоррЭчилти Шотландия, а в России на ВерхнеТуломской ГЭС, где в г. В шахтном гидравлическом рыбоподъемнике рис. Через водовод 8 дается попуск воды, который привлекает рыбу в рыбонакоиительную камеру. После опускания решетки с тележки рыба оказывается замкнутой в этой камере. Перемещением решетки на тележке 5 рыба сгоняется в водное пространство шахты. При выравнивании уровня воды в шахте с НПУ затвор 1 открывается. Движением побудительной решетки из положения 7 в положение 2 рыба изгоняется из шахты в ВБ. Далее следуют опорожнение шахты и повторение цикла. Чтобы прошлюзованные особи в ВБ не попадали в водосбросные отверстия и травмированными не сносились в НБ, в ВБ должны быть предусмотрены сооружения, отводящие рыбу в безопасные зоны. Рис. Рыбоподъемники шахтного типа с напором до м построены на Цимлянском г. Волгоградском гидроузлах, размеры шахт соответственно 6x7,3 и 8,5х 8,5 л, время шлюзования . Для увеличения производительности на Волгоградским гидроузле построены две шахты. Пропускная способность их невелика, гак волжский рыбоподъемник пропускает только около подошедшей к гидроузлу рыбы. Принцип их работы аналогичен принципу работы механических судоподъемников, лифтов и канатных дорог. Основные элементы этих рыбоподъемников рыбонакопитель и подвижная ванна. Привлекающими попусками рыба привлекается в рыбонакопительную камеру, откуда она побудительными решетками сгоняется в ванну. На Краснодарском и Саратовском гидроузлах ванна поднимается мостовым краном и по специальной эстакаде перевозится в ВБ, где она опускается рыба выплывает в ВБ. Изучение работы механических рыбоподъемников Краснодарского и Саратовского гидроузлов , показало, что с увеличением рыбы в лотке перепад воды на побудительном устройстве растет. Это объясняется тем, что та часть рыбы, которая находится непосредственно у побудительного устройства, прижимаясь к решетчатому полотну, травмируется и создает дополнительное сопротивление потоку, приводящее к повышению перепада и увеличению нагрузки на механизмы перемещения тележки побудительного устройства. На рыбопропускном сооружении этого типа, построенного в году на низконапорном гидроузле Кембс рядом с рыбоходом, ванна поднималась в ВБ при помощи лифта. Рис. Определенный интерес представляет рыбоподъемник , предложенный для высоконапорного гидроузла в Орегоне. Входная часть его рис. Рыба, привлекаемая встречным течением потока, минует небольшие по высоте перепады и оказывается в наполненной водой тележке, которая транспортируется затем в водохранилище. Наиболее мобильны рыбоподъемники выполненные в виде двух судов. Данная передвижная конструкция рыбоподъемника рис. УсгьМанычском и Кочетковском гидроузлах на Дону. Она состоит из двух основных частей рыбонакопителя и контейнера для транспортировки рыбы. Рыбонакопитель Б представляет собой плавучий лоток баржа длиной м и шириной не менее м, к верховому концу которого прицеплен контейнер А, а к низовому шарнирно присоединена наклонная решетка , сопрягающая дно реки с днищем накопителя и имеющая уклон не круче ,5. Рис. Рыбонакопитель устанавливают в нижнем бьефе гидроузла на якорях или расчалках, причем местоположение его определяется натурными данными о местах наибольшей концентрации рыбы. Так как рыбонакопительный лоток открыт с обоих торцов, то поток от гидроэлектростанции или водосбросной плотины проходит через него транзитом. Если поток оказывается недостаточным для образования завлекающей рыбу струи, то насосные установки рыбонакопителя подают дополнительный расход воды, исходя из обеспечения выходных скоростей, больших, чем в этом месте реки, на 0,2 0,3 мс. В этом случае шлейф повышенных скоростей прослеживается на значительные расстояния от рыбонакопителя вниз по течению.