Изобретение относитс к области гидротехники , в частности к устройствам дл предотвращени попадани молоди рыб в водозаборы . Известны рыбозащитные устройства, включающие установленные в водоподвод щем канале входной порог и расположенные за ним концентраторы, выполненные в виде наклонных верховой и низовой стенок, соединенных в верхней части и рыбоотвод 1 и 2. Недостатком данных устройств вл етс то, что в определенных услови х на низовой стенке порога и концентраторов образуетс водоворотна область, вызванна отрывом потока. Наличие данной водоворотной области ухудщает гидравлический режим на концентрирующей плоскости, уменьшает площадь поперечного сечени потока, проход щего к водозаборному отверстию, в результате чего увеличиваетс вертикальна составл юща скорости течени , способствующа смещению рыбы к водозаборному окну. В результате этого влени количество рыб, попавщих в водозабор, увеличиваетс , что снижает рыбозащитную эффективность устройства. Гидравлико-биологические исследовани этих устройств показали, что за счет наличи водоворотной области в водозабор попадает в среднем около 20% молоди. Целью изобретени вл етс повыщение эффективности рыбозащитного устройства в работе, путем обеспечени благопри тных гидравлических условий перераспределени рыб в верхние слои потока. Поставленна цель достигаетс тем, что узел соединени верховых и низовых стенок порога и концентраторов снабжен дополнительной горизонтальной вставкой, а верховые наклонные стенки порога и концентраторов выполненные с коэффициентом заложени откоса m 0,7-1,5. На фиг. 1 показано рыбозащитное устройство , продольный разрез; на фиг. 2 - -то же, план; на фиг. 3 - изменение максимального значени относительной величины центра т жести эпюр концентрации молоди на концентрирующей низовой стенке в зависимости от заложени откоса верховой наклонной стенки; на фиг. 4 - изменение относительной величины вертикальной составл ющей скорости на концентрирующей низовой стенке при различной длине горизонтальной вставки. Рыбозащитное устройство состоит из водоподвод щего канала 1, на входе в который установлен порог 2, образованный с верховой стороны наклонной стенкой 3, выполненной с коэффициентом заложени откоса m 0,7-1,5, а с низовой стороны - наклонной концентрирующей стенкой 4, соединенной с верховой наклонной стенкой посредством горизонтальной вставки 5. За порогом 2 в водоподвод щий канал 1 последовательно установлены концентраторы 6, образованные с верховой стороны наклонной стенкой 7, выполненной с коэффициентом заложени откоса m 0.7-1,5 ас низовой стороны - концентрирующей стенкой 8, причем, если длина стенки 7 равна по длине или больще половины высоты концентратора 6, сопр жение его с концентрирующей стенкой 8 осуществл етс посредством горизонтальной вставки 9. Верхова стенка 7 каждого последующего концентратора 6 образует с конечной гранью 10 концентрирующей стенки 4. и 8 предыдущего концентратора 6 водозаборное отверстие 11, соединенное с водозаборным каналом 12 посредством водозаборного окна 13, расположенного в боковых стенках 14 водоподвод щего канала 1 под концентратором 6, причем водоподвод щий канал 1 выполнен сужающимс и в конце своем снабжен рыбоотводом 15. Устройство работает следующим образом . При работе водозабора требуемый расход воды вместе с молодью рыб, обитающей в водоеме, попадает в водоподвод щий канал 1, при этом сначала проходит через порог 2. Молодь рыб, скатывающа с в верхнем слое потока, проходит над порогом, а молодь нижних слоев встречает на своем пути верховую наклонную стенку 3 и, перемеща сь вместе с потоком вдоль нее, выбрасываетс в верхний слой. Резкий переход молоди с больщей глубины в верхние слои способствует расщирению плавательного пузыр рыб, в результате чего плотность рыбы уменьщаетс и она некоторое врем , равное периоду адаптации к новой глубине (гидростатическому давлению), имеет положительную плавучесть и сноситс в верхнем слое. Верхова наклонна стенка 3 при этом устанавливаетс с коэффициентом заложени откоса m 0,7-1,5. Такой наклон стенки 3 позвол ет вывести молодь рыб на более высокую отметку по сравнению с отметкой гребн порога 2, что способствует выносу рыбы в верхний горизонт . На фиг. 3 представлены материалы гидравлико-биологических исследований порога , на основании которых рекомендован коэффициент заложени откоса верховой наклонной стенки 3. Здесь показано изменение относительной величины центра т жести эпюры концентрации молоди Уу/Х«; в зависимости от коэффициента заложени верховой наклонной стенки т, где - координата центра т жести эпюры скоростей потока. Как видно на фиг. 3, наибольшее смещение молоди рыб в верхние слои потока наблюдаетс при коэффициенте заложени откоса верховой наклонной стенки m 0,7-1,5. Поэтому эти значени пар метра m прин ты за оптимальные. Выведенна в верхний слой молодь рыб проходит над горизонтальной вставкой 5 и перемещаетс в пространство над концентрирующей стенкой 4. Здесь часть потока перемещаетс в нижние слой к водозаборному отверстию 11. Поэтому помимо горизонтальной составл ющей скорости, направленной вдоль водоподвод щего канала 1, возникает вертикальна скорость течени , направленна вниз. Таким образом, на молодь действует сила, обусловленна горизонтальной составл ющей скорости; сила, обусловленна вертикальной составл ющей скорости, направленной вниз, и архимедова сила, направленна вверх. Под действием этих сил рыба будет иметь определенную траекторию, вертикальное смещение которой в конце концентрирующей стенки 4 должно приходитьс на нижнюю оконечность наклонной стенки 7. При этом наименьщее смещение молоди в нижний горизонт имеет место в случае, когдараспределение вертикальной составл ющей скорости по длине концентрирующей стенки 4 равномерное и дол абсолютцой величины ее от горизонтальной составл ющей не превыщает 20%. Такие благопри тные гидравлические услови на концентрирующей стенке 4 порога 2 создаютс за счет наличи горизонтальной вставки 5, например длиной больще 0,5 Н, где Н - проекци наклонной стенки на вертикальную плоскость. На фиг. 4 показано изменение относительной величины вертикальной составл ющей скорости Vj/X. по длине концентрирующей стенки при различной длине горизонтальной вставки, где V и Vr - соответственно вертикальна и горизонтальна составл ющие вектора скорости. Из фиг. 4 следует, что при ,5 Н эпюра вертикальных скоростей выравниваетс , при этом улучщаютс услови перераспределени рыб на концентрирующей стенке, т. е. действие вертикальной составл ющей не вызывает значительного смещени молоди к водозаборному окну. Следовательно, при длине горизонтальной вставки более 0,5 Н эффективность защиты молоди возрастает. Таким образом, чиста вода (без рыбы) попадает в водозаборное отверстие 11, проходит под концентратором б в водозаборное окно 13 и далее, по водозаборному каналу 12 - потребителю. Молодь рыб, не переместивща с по глубине в нижние горизонты с отметкой, равной отметке гребн порога 2, перемещаетс над концентратором 6, а та молодь, котора сместилась ниже гребн порога 2, по стенке 7 выноситс вместе с частью потока в верхний слой. Такое вление наблюдаетс на каждом концентраторе: молодь рыб концентрируетс у рыбоотвода 15 и по нему отводитс обратно в водоем . При верховых стенках 7 небольщой длины , т. е. меньще половины высоты концентратора 6, размер водоворотной области на концентрирующей стенке 8 незначительный и практически не вли ет на перераспределение молоди и можно отказатьс от устройства горизонтальной вставки 9. Изготовление верховой наклонной стенки с коэффициентом заложени откоса ш 0,7-1,5 позволит вывести молодь рыб в верхние горизонты потока, тем самым обеспечивает удаление ее от водозаборного окна, увеличива путь вертикального смещени молоди. Это позвол ет уменьщить количество рыб, попавщее в водозабор, повыща тем самым эффективность работы устройства . Наличие горизонтальной вставки в месте сопр жени верховой и низовой наклонных стенок позвол ет ликвидировать водоворотную область на низовой концентриующей стенке и равномерно распределить поступление расхода к водозаборному окну, при этом, обеспечива равномерную эпюру вертикальных скоростей, преп тствует смещению рыб к водозаборному окну, повьгша эффективность работы устройства.The invention relates to the field of hydraulic engineering, in particular, to devices for preventing the ingress of young fish into water intakes. Fish protection devices are known, which include an input threshold installed in the water supply channel and concentrators behind it, made in the form of inclined upper and lower walls connected in the upper part and fish diverter 1 and 2. The disadvantage of these devices is that under certain conditions The lower wall of the threshold and the concentrators form a vortex region, caused by the flow separation. The presence of this whirlpool area impairs the hydraulic regime on the concentrating plane, reduces the cross-sectional area of the flow passing to the water intake, resulting in an increase in the vertical component of the flow velocity, which contributes to the displacement of the fish to the water intake window. As a result of this phenomenon, the number of fish entering the water intake increases, which reduces the fish protection efficiency of the device. Hydraulic and biological studies of these devices have shown that, due to the presence of a whirlpool area, an average of about 20% of juveniles fall into the water intake. The aim of the invention is to increase the efficiency of the fish protection device in operation, by ensuring favorable hydraulic conditions for the redistribution of fish to the upper layers of the stream. This goal is achieved by the fact that the node connecting the upper and lower walls of the threshold and concentrators is provided with an additional horizontal insert, and the upper inclined walls of the threshold and concentrators are made with a slope laying factor m 0.7-1.5. FIG. 1 shows a fish protection device, a longitudinal section; in fig. 2 - the same plan; in fig. 3 - variation of the maximum value of the relative center of weight of the plots of the concentration of young on the concentrating lower wall depending on the inclination of the slope of the upper inclined wall; in fig. 4 shows the change in the relative value of the vertical component of the velocity on the concentrating lower wall at different lengths of the horizontal insert. The fish protection device consists of a water supply channel 1, at the entrance to which a threshold 2 is established, formed from the upper side by an inclined wall 3, made with a slope coefficient of 0.7-1.5 m, and from the lower side - by an inclined concentrating wall 4, connected with a raised inclined wall by means of a horizontal insert 5. Beyond the threshold 2 in the water supply channel 1 there are successively installed hubs 6 formed on the upper side by an inclined wall 7 made with a slope laying factor m 0.7-1.5 as low the corona is a concentrating wall 8, moreover, if the length of the wall 7 is equal to or more than half the height of the concentrator 6, it mates with the concentrating wall 8 by means of a horizontal insert 9. The upper wall 7 of each subsequent concentrator 6 forms with the end face 10 of the concentrating wall 4. and 8 of the previous concentrator 6 a water intake opening 11 connected to the water intake channel 12 by means of a water intake window 13 located in the side walls 14 of the water supply channel 1 under the concentrator 6, with it vodopodvod conductive channel 1 is tapered at the end and is provided with its rybootvodom 15. The apparatus operates as follows. When the water intake is working, the required flow of water along with the young fish that live in the reservoir enters the water supply channel 1, first passes through threshold 2. Young fish that roll down in the upper layer of the stream passes above the threshold, and the young of the lower layers meet on On its way, the upper inclined wall 3 and, moving along with the flow along it, is thrown into the upper layer. The abrupt transition of fry from the greater depth to the upper layers promotes the expansion of the swim bladder of fish, as a result of which the density of fish decreases and for some time, equal to the period of adaptation to the new depth (hydrostatic pressure), has a positive buoyancy and is demolished in the upper layer. In this case, the upper inclined wall 3 is installed with a slope laying factor of 0.7-1.5 m. Such an inclination of wall 3 allows the young of the fish to be raised to a higher level than the ridge level of threshold 2, which contributes to the removal of fish to the upper horizon. FIG. Figure 3 presents the materials of hydraulic and biological studies of the threshold, on the basis of which the coefficient of sloping of the uphill sloping wall 3 is recommended. depending on the incidence factor of the riding inclined wall, m, where is the coordinate of the center of the body of the flow velocity plot. As seen in FIG. 3, the greatest displacement of young fish in the upper layers of the stream is observed with a slope coefficient of the upper inclined wall m 0.7-1.5. Therefore, these values of meter pairs m are taken as optimal. The young fish hatched to the upper layer passes over the horizontal insert 5 and move into the space above the concentrating wall 4. Here a part of the flow moves to the lower layer to the water intake port 11. Therefore, in addition to the horizontal velocity component directed along the water supply channel 1, a vertical flow velocity occurs downward. Thus, juvenile is affected by force due to the horizontal component of speed; the force due to the vertical component of the velocity directed downward, and the Archimedean force directed upward. Under the action of these forces, the fish will have a certain trajectory, the vertical displacement of which at the end of the concentrating wall 4 should fall on the lower extremity of the inclined wall 7. The smallest displacement of the young in the lower horizon occurs when the vertical component of the velocity along the length of the concentrating wall 4 uniform and the proportion of its absolute value of the horizontal component does not exceed 20%. Such favorable hydraulic conditions on the concentrating wall 4 of the threshold 2 are created by the presence of a horizontal insert 5, for example, a length greater than 0.5 N, where H is the projection of the inclined wall onto a vertical plane. FIG. Figure 4 shows the change in the relative value of the vertical component of the velocity Vj / X. along the length of the concentrating wall at different lengths of the horizontal insert, where V and Vr are respectively the vertical and horizontal components of the velocity vector. From FIG. 4, it follows that at 5 N, the vertical velocity diagram is aligned, and the conditions for redistribution of fish on the concentrating wall are improved, i.e., the action of the vertical component does not cause a significant displacement of fry to the water intake window. Consequently, with a horizontal insertion length of more than 0.5 N, the effectiveness of protecting juveniles increases. Thus, clean water (without fish) enters the water intake opening 11, passes under the hub b into the water intake window 13 and further along the water intake channel 12 to the consumer. Young fish that are not displaced in depth to the lower horizons with a mark equal to the ridge of threshold 2 move over the hub 6, and the young that have moved below the ridge of threshold 2 are carried along wall 7 along with part of the stream to the upper layer. Such a phenomenon is observed in each concentrator: the young fish is concentrated at the fish diverter 15 and diverted back to the reservoir. With upper walls 7 of short length, i.e. less than half the height of the concentrator 6, the size of the whirlpool area on the concentrating wall 8 is insignificant and has almost no effect on the redistribution of juveniles and the horizontal insertion device 9 can be rejected. Manufacturing a high inclined wall with a slope ø 0.7-1.5 will allow young fry to be brought to the upper horizons of the stream, thereby ensuring its removal from the water intake window, increasing the vertical displacement path of the young. This reduces the number of fish entering the water intake, thereby increasing the efficiency of the device. The presence of a horizontal insert at the interface between the upper and lower inclined walls allows eliminating the vortex area on the lower concentrating wall and evenly distributing flow to the water intake window, while ensuring a uniform plot of vertical speeds, prevents the fish from shifting to the water intake window, making it more efficient devices.
,ХX
9 Фиг. 29 FIG. 2