Разработка и обоснование новых рыбозащитных конструкций мелиоративных водозаборов

• Автор: Петрашкевич, Валерий Вильгельмович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 278 с. : ил.

Введение.

1 Анализ существующих средств защиты молоди рыб при

водозаборах

1.1 Причины попадания молоди рыб в водозаборы

1. 2 Принципы и способы защиты рыб

1.3 Классификация рыбозащитных устройств

1.4 Сравнительная оценка классификаций рыбозащитпых устройств.

1.5 Концепция защиты рыб

1.5.1 Системы отвода рыб

1.5.2 Принудительные устройства для отвода

рыб от РЗУ.
1.6 Обзор световых, звуковых и электрических рыбозащитных сооружений
1.6.1 Световые РЗУ
1.6.2 Звуковые РЗУ
1.6.3 Электрические РЗУ.
1.7 Обзор эколого гидравлических рыбозащитных сооружений.
1.7.1 Жалюзийный РЗУ
1.7.2 Воздушно пузырьковая завеса ВПЗ .
1.7.3 Зонтичные РЗУ.
1.7.4 Наплавные РЗУ.
1.7.5 РЗУ искусственная излучина
1.7.6 РЗУ лотки концентраторы.
1.7.7 РЗУ водозабор, оборудованный гидроускорителями
1.8 Обзор РЗУ тонкое сито.
1.8.1 Фильтрационные РЗУ
1.8.1.1 РЗУ насыпные фильтры затопленных водопримников.
1.8.1.2 РЗУ кассетные фильтры.
1.8.1.3 РЗУ Фильтрующие дамбы
1.8.2 Сетчатые РЗУ.
1.8.2.1 Базовые конструктивные решения и формы сетчатых преград.
1.8.2.2 Вертикально движущаяся сетчатая преграда
1.8.2.3 Вертикальная косо установленная плоская сетка с рыбоотводом
1.8.2.4 Вертикальная криволинейная в плане сетчатая преграда с рыбоотводом
1.8.2.5 Сетчатая преграда, установленная с наклоном в горизонтальной плоскости.
1.8.2.6 Струереактивные РЗУ
1.8.2.7 Конусные рыбозащитные заграждения КРЗ
с рыбоотводом.
1.8.2.8 Конический многосекционный рыбозаградитель
Выводы по первому разделу.
2 Способы решения проблемы создания надежных и эффективных средств рыбозащиты при мелиоративных водозаборах
2.1 Теоретическое обоснование
2.2 Экспериментальное обоснование
2.2.1 Экспериментальная установка первого этапа исследований
2.2.2 Экспериментальные установки второго этапа исследований.
2.3 Разработка и внедрение оптимальной конструкции РЗУ в
производство.
Выводы по второму разделу
3 Гидравликобнологическос обоснование РЗУ с горизонтальной преградой, установленной под углом к подходному потоку, и рыбоотводом
3.1 Математическая модель движения жидкости у сетчатой преграды с криволинейной образующей
3.2 Расширение математической модели.
3.3 Математическая модель движения рыбы у сетчатой преграды с криволинейной образующей.
3.4 Относительные скорости движения рыб у сетчатых преград.
3.5 Методика гидравлического расчета и конструирования сетчатой преграды с рыбоотводом
3.6 Методика гидравлического расчта и конструировании водоструйного кольцевого насоса ВКН для отвода рыбы ог РЗУ.
Выводы по третьему разделу
4 Экспериментальное обоснование РЗУ с горизонтальной сетчатой преградой, установленной под углом к подходному потоку, и рыбоотводом
4.1 Результаты первого этапа исследований
4.1.1 Распределение потерь пьезометрического давления по длине сетчатой преграды с рыбоотвводом
4.1.2 Распределение скоростей по длине сетчатой преграды с рыбоотводом
4.1.3 Распределение углов входа и выхода струек потока подлине сетчатой преграды с рыбоотводом.
4.2 Результаты второго этапа экспериментальных исследований
4.2.1 Результаты исследований опытного образца РЗУ с уплотнением секторов у стенки камеры таблица 2.2, схема 1
4.2.2 Результаты экспериментальных исследований конического двуполостного сетчатого заграждения с очистной стенкой таблица 2.2, схема 2 .
4.2.3 Результаты экспериментальных исследований двуполостного сетчатого заграждения с сектором очистки
таблица 2.2, схема 3 и 4 .
Выводы по четвертому разделу
5 Внедрение в производство результатов исследований и разработок и экономический эффект
5.1 Новые конструктивные и компоновочные решения конического двуполостного сетчатого РЗУ с сектором очистки
и рыбоотводом .
5.2 Новое конструктивное решение рыбозащиты водозаборного оголовка, выдвинутого в водоток.
5.3 Эколого гидравлическое РЗУ ГНС Комсомольской ОС в Саратовской области
5.4 Экологогидравлическое РЗУ ОПХ Григорьевское г.
Ярославль.
5.5 Концепция защиты рыб при водозаборах, общие принципы проектирования РЗУ с учтом гидравлико биологических критериев
5.6 Экономический эффект и перспективы использования
результатов исследований и разработок.
Выводы по пятому разделу
Общие выводы по работе
Список литературы


Е. подразделил РЗУ по производительности малые 1 м3с средние О 6 мУс крупные 6 м3с и способу защиты рыб на фильтрационные, зонные ограждения, гидромеханические, поведенческие и комплексные с поэтапной защитой рыб комбинированные. Комплексный способ включает два аспекта комплекс два и более разнотипных РЗУ рыбозащита осуществляется в несколько этапов, т. Михеев П. А. подразделяет РЗУ на заградительные сетные, фильтрующие оградительные зонные, запанные, гидродинамические перераспределяющие концентрирующие, переформирующие, струевые направляющие электрические, световые, звуковые и группу комплексных комбинированные, многоступенчатые . Комплексные РЗУ включающее несколько этапов зашиты рыб с последовательным использованием различных типов сооружений или их комбинацию в одном устройстве. Иванов , предложил структурную классификацию рыбозащитных устройств. Эго позволяет классифицировать уже не целиком вс РЗУ, а по отдельности его функциональные и вспомогательные элементы в зависимости от их специфических признаков . Такой подход позволяет комбинировать различные типы элементов и создавать оптимальные конструкции РЗУ. Зарубежные исследователи 4, пользуются следующей классификацией РЗУ сбор и перенос рыбы отвод рыбы отпугивание рыб пассивные системы рыбозатциты. Средства сбора и отвода рыбы подразделяются на поведенческие барьеры освещнность, звук, завесы из пузырьков воздуха, электрические барьеры, жалюзийные экраны 8, 3, 1 , крышка скорости и физические барьеры неподвижные сетчатые экраны, вертикально движущиеся экраны, горизонтально движущиеся экраны 9, 6 , вращающиеся барабанные экраны 3, перфорированные пластины экраны 0. Сравнительная оценка классификаций рыбозащигпых устройств В таблице 1. Соискатель поставил цель найти одинаковые или близкие признаки в рассмотренных выше классификациях РЗУ и разместить их в столбце. Таких столбцов оказалось пять. В первый столбец вошли РЗУ гидравлические, экологические, отгораживающие, зонные и оградительные. Эта группа РЗУ выполняют перераспределение концентрации ранней и подросшей молоди рыб в потоке водотока. Во второй столбец вошли РЗУ механические, физические, принудительные, фильтрационные, сбор и перенос. Таблица 1. Перераспределение копцентраиим рыб в потоке водотока РЗУ тонкое сито с рыбоотводом РЗУсветовые, звуковые, электрические в потоке водотока РЗУ комплексиые, комбини рованные РЗУ отводящне, потокоI формирующие И др. Г идравлическис заграждения запани, отбойные козырьки Механические заграждения сетки, фильтры И др. Экологические способы регулирование отбора воды, создание биотопов, запани, отбойные козырьки и др. Физический способ отцеживающий сетчатые, фильтрующие заграждения Поведенческие способы световые, звуковые, электрические ПОЛЯ и др. Отгораживающие РЗУ запани козырьки, зонтичные, зонные и др. Эта группа РЗУ в свом составе содержит тонкое сито мелкоячеистую сетку, гравийный или песчаный фильтрующий материал, сквозь который происходит фильтрация воды в водозабор. Третий столбец включает РЗУ физиологические, поведенческие, естественные, заградительные, направляющие и отпугивающие. Эта группа РЗУ основана на использовании реакций рыб привлечение, активный уход, испуг и др. Четвртый столбец состоит из комбинированных, комплексных и многоступенчатых РЗУ. Эта группа РЗУ не вносит новых признаков в классификацию РЗУ, а указывает на возможность сочетания известных признаков. Пятый столбец включает РЗУ отводящие, перераспределяющие и переформирующие и др Эти РЗУ размещаются в специальных камерах, в которых путем изменения структуры потока отводят молодь рыб в зону рыбоотвода. На рисунке 1. Период внедрения эффективной и наджной рыбозащиты на водозаборе можно разделить на три временных этапа первый этап включает выбор места водозабора, сбор ихтиологических гидрологических и др. РЗУ третий этап связан с использованием наиболее наджных и эффективных преград тонкое сито. Второе направление отвод рыбы в безопасную зону является связующим звеном между первым и третьим направлениями, так как без отвода рыб нельзя организовать эффективную е защиту. Рисунок 1.