ную глубину. Для сопряжения днища установки с дном реки с рыбонакопителя опускается сопрягающая решетка.

Накопление рыбы продолжается в течение 1,5—2,5 ч в зависимости от ее концентрации, затем часть насосов блока питания отключают и начинают перевод рыбы из рыбонакопителя в контейнер с помощью побудительной решетки, которая, перекрыв все сечение у входа в рыбонакопитель, передвигается в сторону контейнера. У ихтиологической площадки решетку останавливают. Здесь осматривают и просчитывают рыбу. После этого решетка подходит к контейнеру и рыба оказывается внутри него. При закрытых сетчатых затворах на носовой и кормовой частях контейнер отсоединяется от рыбонакопителя, всплывает до транспортной осадки, направляется к гидроузлу и выходит через судоходный шлюз в верхний бьеф. Там он разворачивается по течению, открывает сетчатые затворы и выпускает рыбу.

Для сокращения времени пересадки рыбы целесообразно в комплекте плавучей установки иметь 2—3 контейнера, что обеспечит непрерывность работы рыбонакопителя.

§ 56. РЫБОЗАЩИТНЫЕ УСТАНОВКИ

Влияние водозаборов на рыбное хозяйство. Водозаборы промышленных предпри-

ятий, ирригационных систем, тепловых электростанций и других потребителей воды, сооружаемые на нерестовых реках и водохранилищах, вместе с водой могут засасывать рыб, особенно личинок и молодь. В результате этого рыба погибает и рыбному хозяйству наносится ущерб.

Максимум попадания рыб в водозаборы происходит в весенне-летний период, когда личинки и молодь не могут активно сопротивляться всасывающему потоку воды, движутся с небольшой скоростью и обладают только зрительной ориентацией. Осенью подросшая молодь в меньших количествах попадает в водозаборы, так как она способна преодолевать течение и свободно ориентироваться. Зимой гибель рыб из-за попадания в водозаборы увеличивается. Это связано с понижением температуры воды и снижением двигательной активности рыб. Кроме того, наблюдается и суточная ритмичность попадания их в водозаборы. При потере зрительной ориентации в ночное время резко возрастает количество засасываемых рыб насосными станциями и их гибель. Суточный ритм наиболее четко отмечается в водоемах, где велика прозрачность воды.

Сооружение водозаборов без знания горизонтального и вертикального распределения рыб в водоемах часто приводит к массовому их засасыванию и гибели.

Выбор места и типа водозаборного сооружения должны быть согласованы с органами рыбоохраны, располагающими сведениями о распределении рыб в водоеме, ее биологии и поведении. Насосные станции оросительных систем, в которые засасывается рыба, а затем выносится на поля орошения и погибает, не должны располагаться на нерестилищах, на хорошо прогреваемых кормных участках у пологих речных берегов и мелководьях водохранилищ, на путях ската молоди и в районах выпуска молоди с рыбоводных предприятий.

При выборе типа водозаборного сооружения и установления ритма работы насосных станций необходимо учитывать биологию рыб данного района. Так, оголовок водозабора нельзя располагать на глубинах 3—4 м в местах концентрации молоди осетровых или в поверхностных слоях воды в местах скопления молоди карповых рыб. В период массового ската молоди необходимо ограничивать забор воды.

Страница 249

Для сохранности рыбных запасов необходимо при водозаборных сооружениях устанавливать рыбозащитные приспособления. Разработка конструкций рыбозащитных установок и их строительство должны осуществлять организации, строящие водозаборы.

Однако, несмотря на обязательное монтирование рыбозащитных установок при водозаборных сооружениях, должны также соблюдаться указанные выше принципы размещения водозаборов в рыбохозяйственных водоемах. Это объясняется тем, что в настоящее время пока нет конструкций рыбозащитных установок, которые полностью (на 100%) предохраняли бы рыбу от попадания в водозаборы.

Классификация рыбозащитных установок. Рыбозащитные устройства — это уст-

ройства, являющиеся частью водозаборных сооружений объекта, предотвращающие вынос рыбы из водоема при отборе из них воды, обеспечивающие сохранение жизнеспособности рыбы и отведение ее за пределы зоны влияния водозабора. Все рыбозащитные устройства водозаборных сооружений классифицируются по принципу действия заграждений на поведение рыб и условно подразделяются на три группы: механические, гидравлические и физиологические.

Механические рыбозаградители. Эти установки наиболее широко применяются как в нашей стране, так и за рубежом. Они представляют собой механическую преграду перед водозаборными сооружениями. В зависимости от характера преграды эти рыбозаградители бывают сетчатые и фильтрующие. Их конструкции могут быть с рыбоотводом и без него. Такие рыбозаградители устанавливают у оголовок водозаборных сооружений.

На небольших водозаборах в качестве временных рыбозаградителей применяют простейшие фильтрующие устройства из хвороста, камыша и других материалов в виде плетней или фильтрующие дамбы из камня, щебня, гальки, гравия. В последнее время созданы различные конструкции ряжевых, кассетных рыбозащитных устройств на водозаборах. Все эти устройства не имеют рыбоотводов.

Кассетные фильтры представляют собой эстакаду, в пазы которой вставлены кассетыкоробки, заполненные гравием, керамзитом, стеклянным или кирпичным боем и другими материалами, включая синтетические. Эти кассеты устанавливают для предотвращения попадания в водозабор мусора и молоди рыб. Скорости фильтрации воды в устройствах кассетного типа равны 25—30 см/с. Промывка фильтров проводится при поднятии кассет на поверхность. Наполнитель кассеты промывают и просушивают. Промывку фильтров проводят обратным током воды, импульсами давлений и при комбинации этих способов.

Фильтрующие рыбозащитные устройства обычно устанавливают на участках водоемов, где скорости течения воды превышают скорость на подходе к фильтру не более чем в 3 раза.

В настоящее время фильтрующие рыбозащитные устройства кассетного типа с гравийным заполнителем используются на Оболенских насосных станциях, на водохранилище Кременчугской ГЭС, оросительных системах Куйбышевской области, на водозаборе Сакмарской ТЭЦ.

Сетчатые устройства имеют размеры ячеек сетки, обеспечивающие защиту рыб определенных размерных групп и необходимый пропуск воды. При этом скорость течения воды должна исключать прижатие рыб к сетке. Материал, из которого изготовлена сетка, не должен подвергаться деформации и коррозии. Для этой цели используют нержавеющую сталь, медь, латунь, капрон, нитрон, лавсан и другие материалы. Вдоль сетки должен создаваться такой ток воды, который не прижимал бы рыбу и позволял бы ей уйти от сетки. Применяют различные конструкции сетчатых рыбозаградительных установок в

Страница 250

зависимости от места и типа водозабора, расхода воды, требований рыбоохраны, биологической и размерной характеристики рыб, обитающих в водоеме.

Плоская сетка в рыбозаградителях наиболее широко применяется. Рыбозащитное устройство типа плоской сетки состоит из железобетонной или металлической эстакады, установленной под углом 15—17° к потоку воды. В пазы эстакады вставлены рамы, обтянутые сетчатым полотном, предохраняющим засасывание рыб в водозаборное сооружение. Перед сетчатыми рамами установлена решетка для задержания крупного мусора. Очистка этих рам от мелкого мусора, заиления и обрастаний водорослями осуществляется водоструйным очистным устройством, состоящим из флейты, системы, подающей в нее воду, и механического привода флейты в движение. Очистку решеток, задерживающих крупный мусор, проводят с помощью решеткоочистительных машин или грейферов. Для успешной работы такого рыбозаградителя длина эстакады не должна превышать 50—70 м, так как очистка более длинной установки затруднена.

В рыбозаградителях плоская сетка может быть с рыбоотводом и без него. На реках обычно используют такие сетки без рыбоотвода, а на водохранилищах и озерах их применяют с рыбоотводом.

Одной из наиболее широко распространенных конструкций плоских сеток является сетка, расположенная в вертикальной плоскости (под углом 16—17,5° к потоку воды) и имеющая рыбоотвод. Сетчатое полотно может быть расположено в виде прямой линии, У-образно или пилообразно. Очистка сетчатого полотна проводится с помощью гидравлического очистного устройства, в состав которого входят насосы для питания водоструйных флейт, приспособление для возвратно-поступательного движения водоструйных флейт вдоль сетчатого полотна и средства автоматики для работы очистного устройства в зависимости от степени засорения сетчатого полотна. Расстояние между водоструйными флейтами и сетчатым полотном составляет не более 25 см. Скорость движения водоструйных флейт вдоль сетчатого полотна равна не более 0,05—0,2 м/с. Отвод рыбы и мусора из предсеточного пространства (аванкамеры) обратно в водоем производится при скорости течения воды не более 0,5—0,6 м/с через сетку, причем средняя скорость течения воды в аванкамере должна приближаться к скорости течения на входе в рыбоотвод (0,25—0,30 м/с). Данная конструкция используется для водозаборов с расходом воды от 1 до 230 м3/с Расход воды в рыбоотводе составляет не более 1—2 % общего ее расхода в водозаборном сооружении.

Другой конструкцией рыбозаградителя типа плоской сетки является крыльчатка. Эта рыбозащитная установка представляет собой горизонтальный вал, расположенный выше уровня воды, и пять радиальных рам, обтянутых сеткой. Крыльчатка вращается против течения воды при помощи электродвигателя. Мусор и рыба, прижимаемые течением к сетке, смываются водой в рыбоотвод.

Плоские сетки с рыбоотводом применяются на Федоровской оросительной системе, на Чардарьинском канале и на некоторых рыбоводных предприятиях.

Для предохранения рыб от попадания в водозаборы можно применять перемещающиеся ленточные сетки. Такие рыбозаградители представляют собой конвейерную сетку, состоящую из рамок, обтянутых сетчатым полотном. Сетка приводится в движение электродвигателем. Очистка сетки может проводиться при помощи водяной флейты или щетки. Ленточные сетки могут вращаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Так, лента конструкции Г. К- Харчева представляет собой бесконечную перемещающуюся сетку, которая расположена вертикально под углом к потоку воды. Молодь рыб и мусор

Страница 251

выносятся потоком воды при движении ленты в рыбоотвод, расположенный между сетным полотном и стенкой канала. Для регулирования расхода воды в рыбоотводе имеется щитовой регулятор.

Сетчатый барабан используют на водозаборах для защиты рыбы. Существуют различные конструкции такого устройства. Рыбозащитное устройство такого типа состоит из одного или нескольких барабанов, обтянутых мелкоячейной сеткой, и очистного устройства.

Взависимости от способа очистки сетного полотна сетчатые барабаны делят на две группы: промывные устройства (водяная флейта) неподвижные, а сетчатый барабан вращается вокруг своей оси от лопастной турбины, или лопастного винта, или электропривода; сетчатый барабан неподвижный, а промывное устройство вращается от лопастного винта, или лопастной турбины, или струереактивного приспособления.

Внекоторых струереактивных устройствах использована автоматика, которая контролирует степень засорения сетки. Реле автоматически выключает очистное устройство, отрегулированное на определенный период давления струй воды на сетке. При неисправности устройства и сильном засорении реле автоматически отключает насос и подает аварийный сигнал.

Сетчатые барабаны имеют производительность от 50 до 5000 л/с. Их применяют для рыбозащиты на плавучих насосных станциях и на водозаборах береговых насосных станций. Так, их используют на ряде ирригационных водозаборов: на плавучей насосной станции совхоза «Ушаковский» (Астраханская область), главной насосной станции Юж- но-Бугской оросительной системы, Райгородской насосной станции (Волгоградская область) и др.

Не рекомендуется применять сетчатые барабаны на водозаборных сооружениях, перед оголовками которых имеются ковши или подводящие каналы. При использовании сетчатых барабанов на реках следует учитывать, что скорость течения воды через сетку не должна превышать 0,25 м/с при защите молоди рыб всех размеров, включая мальков менее 15 мм, и 0,4 м/с при защите молоди рыб длиной от 15 мм и более. Скорость течения в водотоке на участке расположения сетчатых барабанов должна быть не менее 0,4 м/с.

При применении сетчатых барабанов на водозаборах из водохранилищ и озер скорость течения воды через сетку допускается не более 0,1 м/с при защите разноразмерной молоди рыб до 15 мм и не более 0,25 м/с при защите молоди рыб длиной 15 мм и более.

Конусное сетчатое устройство используют для защиты рыб на водозаборах с большими расходами воды, например на Сивановской насосной станции, Буденновской и Райгородской оросительных систем. Это рыбозащитная установка представляет собой вращающийся сетчатый усеченный конус, установленный в пазовые конструкции вершиной к течению. Вращается конус от электродвигателя или от гидромотора, установленного под водой на оси конуса. Очистка наружной поверхности сетки конуса осуществляется неподвижным промывным устройством (водяной флейтой). Во избежание попадания крупного мусора в конус перед ним устанавливают решетку. Прошедшая через со- роудерживаю-щую решетку рыба попадает в сетчатый конус со стороны большого его основания. При вращении конуса и работе очистного устройства рыба относится током воды сначала к вершине конуса, а затем в водоотвод.

Гидравлические рыбозаградители. К ним относятся устройства, с помощью которых перед водозаборами создаются гидравлические условия, препятствующие попада-

Страница 252

нию рыбы в водозабор и направляющие ее в рыбоотвод: это запани, отбойные козырьки, вихревые камеры, рыбозаградители зонтичные, рыбозаградители заглубленного типа и жалюзи.

Запани и отбойные козырьки состоят из несущей конструкции, щитов и подъемнотранспортного оборудования. Несущая конструкция делается стационарной. Ее длина определяется гидрологическими условиями водоема, расходом воды и размером водозабора. Щиты заглубляют ниже уровня воды не менее чем на 1 м. Подъемно-транспортное оборудование обеспечивает установку и демонтаж запани или отбойных козырьков и их эвакуацию с участка расположения водозаборного сооружения.

Зонтичные рыбозаградители представляют собой конструкцию в виде цилиндра или куба, состоящую из непроницаемого материала. Такая конструкция присоединяется сверху к отверстию всасывающей трубы водозаборного сооружения. Вода засасывается в трубу снизу вверх. Это создает гидравлические условия, при которых предотвращается попадание рыбы в водозабор. Зонтичные рыбозаградители используют на водозаборах Каховском и Кременчугском водохранилищах.

Вихревые камеры предназначены для отвода молоди рыб от водозаборного сооружения, расположенного на реке, несущей большое количество взвешенных веществ, мусора и камней (например, на горных реках Куре, Араксе, Тереке). В этих условиях сетчатые конструкции быстро выходят из строя из-за сильного загрязнения и частого повреждения, а вихревая камера достаточно эффективно работает. Она состоит из металлического цилиндра, боковая поверхность которого пересечена круговыми сквозными щелями. В основании камеры имеются промывная труба и карусельная установка с четырьмя стойками, на которых насажены плоские ножи, лопатки-флажки и спиральные лопасти. Вода подается в камеру так, что внутри ее над отверстием промывной трубы создается воздушная воронка, в которую втягиваются молодь рыб и мусор. По этой трубе рыба и мусор проходят обратно в реку. Вода из камеры через сквозные щели в боковой поверхности проходит в канал водозабора. Очищаются щели с помощью непрерывного кругового движения плоских ножей. Движение карусельной установки, на которой вмонтированы ножи, осуществляется давлением потока воды на лопатки-флажки. Для направления рыбы и мусора от стенок камеры в воронку, образующуюся над отверстием промывной трубы, на карусельной установке подвешены две лопасти в виде спирали. Размеры камеры: диаметр — 4 м, высота—1,7 м. Она рассчитана на расход воды 1,5 м3/с.

Рыбозащитное устройство заглубленного типа применяют в тех случаях, когда водозабор располагается на нерестовых участках и в местах нагула ценных промысловых рыб. Это устройство устанавливают на глубине не менее 7—8 м, где молодь рыб практически отсутствует. Оно представляет собой оголовок, снабженный сверху козырьком. Вода поступает через боковые окна, которые обтянуты решеткой. Входная скорость воды допускается 0,2 м/с. Такое устройство эффективно работает на Верхне-Погроменской насосной станции Средне-Ахтубинской оросительной системы. Однако строительство и эксплуатация таких водозаборов требуют больших затрат на проведение подводностроительных и водолазных работ по очистке решеток. Следовательно, такая установка может быть применена в исключительных случаях, когда водозабор не может быть перенесен в другое место.

Жалюзийный рыбозаградитель широко применяют за рубежом, особенно в США и Канаде, где их используют для защиты молоди лососевых рыб. Эта рыбозащитная установка представляет собой несущую конструкцию, расположенную под углом к потоку

Страница 253

(от 10 до 20°), на которой находятся секции жалюзей. Расстояние между пластинами, образующими жалюзийную решетку каждой секции, составляет 2,5—7,6 см. Они расположены так, что создается впечатление наличия в воде сплошной стенки, которую монтируют в один ряд У-образной формой или из двух последовательных рядов. В подходном потоке движение воды направлено по касательной к жалюзийной решетке. Жалюзийная установка воздействует на зрение, слух и боковую линию рыб. Так, перед пластинами возникают гидравлические условия, воздействующие на боковую линию рыб: под действием потока воды пластины вибрируют и создают колебания. Рыба видит перед собой сплошную преграду. Когда рыба подходит к преграде, она видит ее, улавливает колебательные движения пластин, останавливается, поворачивается головой против течения воды, а затем сносится в рыбоотвод. Для обеспечения успешной работы рыбоотвода необходимо, чтобы скорость течения воды в нем превышала скорость подходного потока.

Физиологические рыбозаградители. Эти рыбозащитные установки рассчитаны на использование поведенческих реакций рыб на различные раздражители, вызывающие испуг рыб или привлечение их. Они воздействуют на зрение, слух, осязание и боковую линию рыб. При этом применяются как отдельные раздражители, так и их комплекс. Следовательно, такие рыбозаградители защищают рыб от попадания в водозабор, не препятствуя потоку воды. К этой группе способов защиты рыб относятся электрические, световые, звуковые, воздушно-пневматические рыбозаградители.

Электрические рыбозаградители основаны на реакции избегания рыбами электрических полей высокого напряжения. Причем чем меньше рыба, тем большее напряжение нужно для ее отпугивания. В связи с этим при создании электрозаградителя исходят из минимальных размеров защищаемых рыб. Кроме того, различные виды рыб имеют разную чувствительность к электрическому полю и по-разному реагируют на него.

Электрорыбозаградители состоят из системы электродов противоположной полярности, питающихся постоянным, переменным или импульсным постоянным током. Они отличаются по своей конструкции различным расположением электродов. В настоящее время применяют следующие типы рыбозаградителей: рыбозаградитель с одним рядом электродов, причем соседние электроды имеют противоположную полярность; рыбозаградитель с двумя рядами электродов, каждый из которых имеет противоположную полярность; рыбозаградитель с одним рядом электродов одинаковой полярности, а один из полюсов источника питания заземлен.

В нашей стране применяют однорядный электрорыбозаградитель ЭРЗУ-1, разработанный ГосНИОРХом. Он состоит из несущей конструкции, системы электродов, делителя напряжения, прерывателей тока, системы управления и контроля, подъемнотранспортного оборудования и ограждающего приспособления (рис. 82). Несущая конструкция может быть выполнена в виде мостов, свай или понтонов (в зависимости от условий водозабора). Рыбозаградитель состоит из одного ряда расположенных

Рис. 82. Рыбозаградитель ЭРЗУ-1:

вертикально электродов, опус-

1 — поплавок; 2 — система электродов; 3 — трос; 4 — каемых на всю глубину водоема.

провода Электроды сделаны из металлических труб, стержней или полос

и сгруппированы в секцию по 12 шт. Расстояние между электродами зависит от электро-

Страница 254

проводности воды и размера защищаемой рыбы. Электроды закрепляют на несущей конструкции изолировано от нее и друг от друга. Делитель напряжения состоит из одного или нескольких трансформаторов с секционированной вторичной обмоткой. Питание ЭРЗУ-1 осуществляется переменным током.

Это рыбозащитное устройство отличается от других электро-рыбозаградителей тем, что потребляет меньше энергии. В нем отсутствует внутреннее поле, создаваемое между рядами электродов у двухрядных заградителей, которое потребляет большую часть энергии, а воздействия на рыб не оказывает. Скорость подходного потока воды не должна превышать 25 см/с. Для ЭРЗУ-1 минимальная длина рыб равна 35—40 мм. Защита рыб меньшего размера требует увеличения напряжения электрического поля, а это будет вызывать гибель крупных рыб, попадающих в зону действия этого электрозаградителя. Практика показала, что применение электрорыбозаградителей для остановки или направления половозрелых рыб, мигрирующих против течения вверх по реке, весьма эффективно. Однако они не дают должного эффекта при применении их для защиты от попадания в водозаборы покатной молоди рыб.

Световые рыбозаградители разработаны на основе биологических особенностей рыб. Реакция рыб на искусственный источник света имеет видовую специфичность, может быть различной на разных стадиях онтогенеза даже у одного и того же вида, а также зависит от физиологического состояния рыбы, от абиотических и биотических факторов среды. Одни виды рыб положительно реагируют на свет, другие безразличны к нему, а третьи реагируют отрицательно.

Световые рыбозаградители можно использовать для защиты молоди леща, воблы и некоторых других рыб.

Звуковые рыбозаградители основаны на том, что рыбы воспринимают звуки широкого диапазона частот от 1 до 13 000 Гц. В этом принимают участие органы слуха, боковой линии и плавательный пузырь. Звуки с переменными частотой и интенсивностью действуют на рыб сильнее, чем постоянные монотонные звуки. Рыбы пугаются любого шума. Однако эта реакция сохраняется короткое время, так как рыбы быстро адаптируются и не двигаются в нужном направлении. Управлять эффективно поведением рыб с помощью звука можно при использовании биологически значимых акустических сигналов: угрозы, боли, опасности, питания и др. Установлено, что наиболее сильная двигательная реакция у рыб отмечается на низкочастотные звуки (от 100 до 5000 Гц), которые являются для рыб сигналом опасности и издаются при броске хищников на жертву, биении раненой рыбы. Следовательно, для защиты рыб можно использовать звуки, отвлекающие рыб из зоны водозабора.

Воздушно-пневматические (воздушно-пузырьковые) рыбозаградители основаны на том, что воздух подается из компрессора в шланги или трубы, уложенные на дне водоема или на глубине 7 м, из отверстий которых он выходит в воду в виде пузырьков и поднимается к ее поверхности. В результате образуется по всей толще воды сплошная пузырьковая завеса. Она оказывает воздействие на рыб, которое проявляется как в физическом выносе рыбы к поверхности воды пузырьками воздуха и вертикальным потоком воды, так и в поведении рыб. Они видят сплошную завесу из пузырьков и принимают ее, повидимому, за плотную стену и отходят. Попавшие в зону действия пузырьковой завесы пассивно сносимые течением личинки и мальки рыб выносятся на поверхность воды и попадают в рыбоотвод. Наибольший эффект рыбозащиты (до 80 %) наблюдается при создании равномерной плотной завесы из пузырьков воздуха диаметром 2—3 мм. При

Страница 255