РЫБОХОДЫ

Различные типы рыбоходов в основном представляют собой лотки или каналы с такими скоростями, чтобы рыба могла плыть в рыбоходе против течения. Скорости течения, преодолеваемые рыбой, различны для разных пород рыб, поэтому величины их в рыбоходах назначают в определенных пределах, обычно менее тех, которые преодолевают рыбы.

При назначении скоростей течения следует также учитывать общую высоту подъема и дальность миграционного пути, то есть утомленность рыбы. Чем этот путь длиннее и чем выше скорости течения в реке, тем более утомлена рыба и тем меньшую скорость течения в рыбоходе и на подходах к нему она в состоянии будет преодолевать рыбоходы лоткового типа. Простейшие лотки-рыбоходы устраивают для пропуска рыбы через невысокие запруды, они представляют собой обыкновенный быстроток. По конструкции лотки бывают гладкие и с искусственной шероховатостью (при напорах 1,5—7 м). Уклон лотка назначают в зависимости от требуемой скорости.

Основной недостаток этих рыбоходов состоит в уменьшении глубины и увеличении скорости течения в конце лотка. Рыбоходы лоткового типа с искусственной шероховатостью, построенные в СССР при Волховской (р. Волхов), Александровской (р. Юж. Буг) и Земоавчальской (р. Кура) гидростанциях, не дали положительных результатов. Очевидно, это объясняется тем, что в таких лотках образуются беспорядочные вихревые течения, неблагоприятно действующие на рыбу при ее движении по лотку.

Лотковые рыбоходы с неполными поперечными перегородками устраивают для удлинения пути движения и уменьшения скорости течения воды.

Построенные рыбоходы этого типа характеризуются следующими показателями: преодолеваемый напор 2—27 м, ширина лотка 1,6—3 м, расстояние между перегородками 1,3—3,5 м, глубина воды.0,4—1,5 м, ширина прохода для рыбы 0,35—0,6 м, уклон лотка 0,077—0,143, расход воды 0,1—0,65 м³/сек, скорость в проходной части перегородки 0,8— 2 м/сек. По имеющимся сведениям, большинство рыбоходов этого типа работают довольно успешно. Основные недостатки их — извилистость пути и образование водоворотных зон потока в углах между продольными и неполными поперечными стенками.

Прудковые рыбоходы. Такие рыбоходы большей частью устраивают на берегу в обход преграды (плотина, водопад, пороги) при подходящих топографических и геологических условиях. Они представляют собой ряд прудков, соединенных короткими каналами или лотками.

Построенные рыбоходы этого типа характеризуются следующими данными: преодолеваемый напор 3—22 м, число прудков 7—44, разность уровней между прудками 0,4-1,6 м, глубина воды в соединительных каналах 0,6—0,75 м, длина прудков 3—5 м, глубина прудков 1,5—1,7 м.

Такие рыбоходы, высеченные в скале или вырытые в грунте и вымощенные камнем (без острых ребер), напоминают естественные горные речки и с успехом используются для пропуска лосася и форели при гидроузлах на горных реках.

Лестничные рыбоходы. Рыбоходы лестничного типа представляют собой ступенчатые лотки с поперечными перегородками, которые образуют последовательный ряд бассейнов. Для прохода рыбы в перегородках устраивают так называемые вплывные отверстий, которые располагают поочередно то у одной, то у другой боковой станки лотка. В зависимости от характера движения рыбы отверстия делают или донными (для осетровых пород), или поверхностными (для сельдей и др.). При пропуске и тех и других рыб в перегородках устраивают оба отверстия, располагая их в разных местах по ширине лотка. Для предохранения проходящей рыбы от возможных боковых ударов вплывные отверстия с верховой стороны снабжают короткими защитными щитками.

По данным наблюдений, бодьщинство рыбоходов лестничного типа работает удовлетворительно, благодаря чему они и получили значительное распространение.

Преодолеваемый напор у большинства сооружений не превышает 15 м.

Основные размеры бассейнов и вплывных отверстий назначают в зависимости от крупности рыбы. В этом отношении заслуживают внимания рекомендации Г. К. Харчева.

При общей высоте подъема лестничного рыбохода более 5 м рекомендуется разбить рыбоход на отдельные марши с высотой подъема 2,5—3,5 м, устраивая между ними бассейны увеличенных (в 1,5—2 раза) размеров для отдыха рыбы. Такие же увеличенные бассейны устраивают и на поворотах трассы рыбохода.

Первый лестничный рыбоход в СССР был построен в 1937 г. в Мурманской области при Туломской ГЭС для пропуска рыб лососевых пород. Общая длина рыбохода составляет 513 м, преодолеваемый напор колеблется в пределах 15,3—20 м, расход воды 0,7—1,1 м³/сек.

Исследования кандидата технических наук А. Ф. Антонникова показали, что обычные вплывные отверстия лестничных рыбоходов создают неблагоприятный гидравлический режим и это отрицательно влияет на извлечение рыбы и продвижение ее по рыбоходу.

Для улучшения гидравлических условий А. Ф. Антонников на основе проведенных натурных и лабораторных исследований, предложил оградить вплывные отверстия с верховой стороны специальной решеткой приставкой, имеющей форму усеченного конуса (для круглых отверстий) или пирамиды (для квадратных и прямоугольных отверстий).

Для успешной работы рыбохода важное значение имеет правильное питание его водой. При постоянном уровне верхнего бьефа снабжение рыбохода водой и выпуск рыбы из него не вызывают затруднений. При колебаниях уровня для обеспечения нормальной работы рыбохода приходится предусматривать специальные устройства.

Сопряжение рыбохода с верхним бьефом при переменном уровне может быть выполнено разными способами.

1. В пределах верхнего бьефа, как продолжение рыбохода, устраивают несколько дополнительных ступеней (бассейнов), которые позволяют рыбе подниматься на высоту, равную амплитуде колебания уровня.

Эти бассейны, расположенные на разных отметках, имеют специальные отверстия, снабженные щитовыми затворами для соединения рыбохода с верхним бьефом, в зависимости от положения уровня воды в верхнем бьефе открывают соединительные отверстия соответствующего бассейна.

Момент открытия и закрытия затворов зависит от положения уровня, следовательно процесс работы затворов может быть автоматизирован.

Основным недостатком этого способа является то, что при больших пределах колебания уровня воды в верхнем бьефе приходится устраивать значительное количество дополнительных бассейнов, повышающих строительную стоимость рыбохода.

2. В верхнем бьефе устраивают специальную железобетонную башню, в которой по внутреннему периметру башни (по спирали) располагают дополнительную часть ступеней (бассейнов) лестничного рыбохода. Для соединения бассейнов, расположенных на разных отметках, с верхним бьефом на стенках башни устраивают отверстия, снабженные щитовыми затворами, которые открываются или закрываются автоматически в соответствии с колебаниями уровня воды в верхнем бьефе.

Размеры башни определяют в зависимости от амплитуды колебания уровня воды в верхнем бьефе, величины перепада между ступенями, числа витков спирали, числа бассейнов на одном витке спирали (обычно 5—6) и принятых размеров (длины и ширины) бассейна.

Такой оголовок рыбохода с пятью бассейнами иа одном витке спирали, построенный для пропуска лосося у плотины Лох Дун в Шотландии, при амплитуде колебания уровня воды в верхнем бьефе, равной 10 м, работает довольно успешно.

3. В качестве сопрягающего оголовка устраивают специальный регулятор, основанный на принципе гидравлического саморегулирования (регулятор Кэля). Это устройство служит частью рыбохода, сопрягается с верхним бьефом и состоит из нескольких коротких бассейнов, разделенных перегородками переменной высоты, возрастающей в сторону верхнего бьефа.

В питании лестничного рыбохода различают два характерных расхода — минимальный и максимальный.

При гидравлических расчетах регулятора необходимо соблюдать следующие условия:
а) максимальная высота перепада между бассейнами регулятора при высшей отметке уровня верхнего бьефа не должна превышать высоты перепада на нормальном участке лестницы.
б) при минимальном уровне верхнего бьефа уровни воды в нормальных бассейнах лестницы должны находиться на одной отметке с гребнем перегородок.
Число перегородок регулятора определяется подбором.
При получении дробного значения берут ближайшее целое число и выполняют повторный расчет.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968