Рыбозащитные сооружения и устройства

Рыбозащитные сооружения (РЗС) и устройства (РЗУ) предус­матривают с целью предупреждения попадания, травмирования и гибели молоди рыб в сооружениях насосных станций при заборе воды из источников, имеющих рыбохозяйственное значение. РЗУ и РЗС проектируют на основании ихтиологических изыска­ний, в которых должны быть определены: вид и размер защищаемых рыб, период их ската и миграции, распределение рыб по глу­бине, места нерестилищ и зимовки, сносящая скорость течения для молоди защищаемых рыб. Рыбозащитное сооружение может входить в состав водозаборного сооружения в виде блока РЗУ или представлять отдельное сооружение РЗС, устраиваемое на водоподводящем тракте насосной станции. Эффективность рыбозащитных сооружений должна быть не менее 70 % для промысловых рыб размером более 12 мм. Водозаборы с РЗУ размещают в зонах водоема с пониженной концентрацией рыб, не допускается их расположение в районах нерестилищ, зимовальных ям, на участках интенсивной миграции и концентрации личинок и молоди рыб. Основная причина попадания рыбы в водозаборные сооружения — пассивный снос и затягивание во входные отверстия сооружения.
Рыбозащитные сооружения и устройства, наиболее широко применяемые на насосных станциях, по способу защиты рыб могут быть заградительными и отгораживающими.
Заградительные конструкции и устройства задержива­ют рыбу перед водоприемными (входными) отверстиями насосной станции различными заградительными экранами, главным образом сетчатыми, с последующим отводом ее на безопасное расстояние. К ним относятся: вертикальные сетчатые перфорированные или фильтрующие экраны косоустановленные или V- и W-образные в плане с секция­ми длиной до 25 м с промывным устройством и рыбоотводом (см-[9], с. 312; рис. 2.6) на любые расходы;сетчатый конический (конусный) однополосный рыбозаградитель с промывным устройством и рыбоотводом на расходы от О,5м3/с (см. [9], с. 313; рис. 2.7);
сетчатый конический двух­полосный рыбозаградитель, самопромывающийся, с рыбоотводом на расходы до 5 м3/ с принимают согласно СНиП 2.06.07-87;сетчатый стру ере активный барабан, устанавливаемый в транзитном потоке на расходы До0,5м3/с(рис.2.8).

Рис. 2.6. Схемы установки вертикальных плоских экранов (сетчатых) рыбозаградителей на водозаборных сооружениях:
а — косоустановленный, длиной до 25 м; 6, в — V-образный; г — W-образный; 1 — подводящий канал; 2 — вертикальный экран (сетчатый); J — насосная станция; 4 — рыбоотвод

При отгораживающем способе рыбозащиты входные отверстия насосной станции располагают в необитаемых зонах водоема, вне участков концентрации и движения рыб. К рыбозагра-дителям этого типа можно отнести РЗУ зонтичного типа. На отгораживающем способе основан рыбозащитный эффект затопленных русловых оголовков в том случае, если они находятся на большой глубине или если скорости обтекания их речным потоком
более чем в 3 раза превышают входные скорости в водоприемные отверстия. В случае необходимости применяют гидравлические от­гораживающие устройства — запани, которые отделяют зону обитания рыб от места забора воды.
К отгораживающим также могут быть отнесены устройства, создающие перед водозаборными сооружениями насосной станции воздушно-пузырьковые завесы, препятствующие попаданию рыбы во входные отверстия [7]. Воздушно-пузырьковые завесы можно Комбинировать с запанями.
Широкое применение на насосных станциях находят плоские косоустановленные в потоке сетчатые РЗС, конусные РЗУ, струереактивные барабаны. РЗУ типа сетчатый конус — это каркас, обтянутый сетчатым полотном (см. рис. 2.7). Конус устанавливают в водоприемной камере 1 °ризонтально, вода в него входит через большее основание.

Рис. 2.7. Схема установки конического однополосного сетчатого рыбозаградителя (конусный):

1 — паз ремонтного затвора и сороудерживающей решетки; 2 — конус рыбозаградителя; 3 — подвод промывной воды; 4 — промывная труба; 5~ рыбоотвод; 6— паз ремонтного затвора

Для обеспечения промывки сетки с наружной стороны конуса предусмотрено неподвижное промывное устройство — перфорирован­ная труба, в которую воду подают под напором 17…20 м для промывки сетки вращающегося конуса. Рыба и мелкий мусор двигаются вдоль сетки к вершине конуса и из него в рыбоотвод. Вода, профильтровавшаяся через сетку конуса, поступает к входному отверстию подводящей трубы насоса. Расход воды на промывку со­ставляет 2…3 % расхода водозабора. РЗУ типа сетчатый конус обычно устанавливают в водоприемных камерах водозаборовберегового типа на реках ,водохранилищах.
Плоские сетки с промывным устройством и рыбоотводом могут служить и в качестве рыбозаградителей на насосных станциях, забирающих воду из водохранилищ, озер, рек. Сетки устанавливают вертикально, под углом 15… 17° к оси подводящего канала. Обычно рыбозащитные сооружения этого типа являются отдельными со­оружениями и размещают их на подводящих каналах насосных станций.

РЗС типа плоская сетка состоит: из эстакады — металлической или железобетонной несущей конструкции, установленной под уг­лом к оси канала; сетчатого полотна; передвижного промывного устройства — вертикальной перфорированной трубы-флейты, кото­рую располагают за сеткой, и передвигается она вдоль эстакады; рыбоотвода; грубых сороудерживающих решеток, устанавливаемых перед сетчатым полотном; подъемно-транспортного оборудо­вания (см. [9], с. 312). Промывной расход воды в этом случае дол­жен составлять 15. ..40 л/сна 1 м длины перфорированной трубы, напор — примерно 30 м, для подачи воды используют центро­бежные насосы, перемещающиеся вместе с перфорированной тру­бой. При косом подходе потока к полотну сетки мусор, смываемый промывным устройством, перемещается вместе с рыбой в концевую часть сетки и попадает в рыбоотвод, расход рыбоотвода обычно не превышает 10…20 % расхода водозабора. Длина одного сетчатого полотна не должна превышать 25 м (чтобы выполнить это условие при общей длине полотна, превыщающей 25 м, следует его располагать V- или W-образно в плане).

Рис. 2.8. Сетчатый струереактивный рыбозаградитель:
1 — водоприемное отверстие; 2 — труба для подвода воды к промывному устройству; 3 — сетчатый барабан; 4— промывное устройство

Рыбозащитное устройство типа сетчатого струереактивного ба­рабана {см. рис. 2.8) применяют на водоприемных отверстиях пла­вучих насосных станций и речных береговых водоприемников (ко­лодцев) , их устанавливают обычно на период ската рыбной молоди. РЗУ этого типа состоит из металлического каркаса, обычно цилин­дрической или близкой к ней форме, обтянутого сеткой; промыв­ного устройства — перфорированной трубы-флейты, находящейся внутри барабана и вращающейся за счет реакции струй воды, вытекающих из отверстий (принцип сегнерова колеса). Рыба и смывае­мый мусор с сетки отводятся течением водотока.
Для сетчатых рыбозаградителей используют штампованные или плетеные сетки из меди, латуни, нержавеющей стали, синтетических материалов с размером ячейки, подбираемым в зависимости от размеров защищаемых рыб:

Длина тела рыб, мм               12        15        20        30       40        50        60         70
Диаметр отверстия, мм        1,5        2         3         4         6         7              8           9

При квадратных отверстиях сетки указанные выше размеры со­ответствуют диагонали отверстия.
Общую площадь сетчатого полотна рассчитывают по известному расходу водозабора при соблюдении условий, чтобы средняя скорость в ячейке сетки не превышала сносящей скорости для заданного вида и размера защищаемых рыб. Значения сносящих скоростей для различных видов рыб приведены в СНиП 2.06.07—87 и составляют 0,15…0,35 м/с. Для предварительных расчетов значения сносящей скорости для молоди защищаемых рыб можно принять Vp = (5…15)^,, см/с, где/р —длина тела рыбы, см.
Площадь сетчатого полотна (брутто), м2,
 (2.6)

где 1,2 —коэффициент, учитывающий засорение сетки; QB— расход водозабора или отдельной секции в зависимости от типа и конструкции рыбозащитного устройства, м3/с; A”c — коэффициент стеснения отверстий сетки проволокой, Кс= (а + d)2/a2(здесь а —ширина квадратной ячейки, (/ — диаметр проволоки); Кк— коэффициент стеснения элементами каркаса, Кк> 1; vpac4 — расчетная скорость, принимают vpaci[ < vp, м/с.

В некоторых случаях вместо плоских сеток можно использовать фильтрующие экраны, представляющие собой кассеты, заполненные гравием, керамзитом или синтетическим гранулированным материалом. Размеры заполнителя кассет назначают из условия, чтобы скорость фильтрации не превышала 0,25…0,3 м/с.Размеры подводящего канала при установке в нем вертикальных сетчатых или фильтрующих экра­нов назначают из условия обеспечения в нем скоростей течения на подходе к РЗС: vK > vp.

Рыбозаградитель зонтичного типа (рис. 2.9) представляет собой цилиндр-ста­кан (из металла, железобетона), устанавливаемый вверх дном на опорах над входным (водоприем­ным) отверстием затопленного оголовка облегченного типа (рас­труб оголовка ориентирован вверх). Размеры РЗУ зонтичного типа подбирают так, чтобы скорости воды как между стенками цилиндра и дном водоема, так и между стенками и входным отверстием оголовка не превышали 0,1 м/с. РЗУ этого типа применяют обычно на водоемах (озерах, водохранилищах) на расходы до 5 м3/с

Рис. 2.9. Схема рыбозащитного устройства зонтичного типа:
1 — крышка-зонтик; 2 — опора; 3 —
самотечный водовод; 4 — входной раструб
водовода