РЫБОХОДЫ
По рыбоходам рыба поднимается из нижнего бьефа в верхний навстречу потоку воды, идущему с определенной скоростью из верхнего бьефа в нижний.
Наиболее эффективным является лестничный рыбоход- лоток, разделенный поперечными стенками на отдельные бассейны. Дно каждого бассейна горизонтально. Каждый последующий бассейн расположен выше предыдущего. В продольном разрезе рыбоход напоминает лестницу.
Для облегчения передвижения рыбы вверх по рыбоходу в поперечных стенках вверху или у дна устраивают вплывные отверстия квадратной или прямоугольной формы. Устройство вплывных отверстий удлиняет путь движения воды, благодаря чему скорость ее уменьшается.
В табл. приведены скорости, которые могут преодолеть различные виды рыб, плывущие в потоке и в узких проходах.
Таблица 1
| Рыба | Скорость течения, преодолеваемая рыбами, м/с | |
| в равномерном потоке | во вплывных и входных отверстиях | |
| Карповые | 0,5-1,0 | 0,8-1,2 |
| Осетровые | 0,8-1,2 | 1,0-1,5 |
| Лососевые | 1,5-2,5 | 2-3 |
Наибольшие скорости в лестничных рыбоходах создаются при переходе из одного бассейна в другой, а в самих бассейнах скорости меньше.
По длине рыбохода устраивают специальные бассейны для отдыха рыб, размеры которых больше, чем других бассейнов.
Ниже приводится описание конструкций двух построенных в Советском Союзе и действующих лестничных рыбоходов: Туломского (нижнего и верхнего) и Кегумского.
Нижне - Туломский рыбоход построен на р. Туломе (Мурманская область) для пропуска сёмги из нижнего бьефа Туломской ГЭС в верхний.
Этот рыбоход имеет вид бетонного лотка, расположенного в обход Туломской ГЭС. Лоток разделён на отдельные бассейны в железобетонными стенками с вплывными отверстиями.
Общая длина рыбохода 513м, уклон дна 1 : 25, высота подъёма 16 - 20 м. В рыбоходе 49 бассейнов размером 3Х6 м, глубиной 0,9 м и 9 бассейнов для отдыха рыб размером 4,5Х8 м, глубиной 1,5 м.
Так как рыбоход работает в приливы и отливы, в нём имеются три входных отверстия, расположенных на различных уровнях. Для создания естественного течения воды в бетон дна втоплены булыжные камни.
Верхне - Туломское рыбопропускное сооружение нар.Туломев 65 км от Нижне- Туломской ГЭС, построенное в 1965 году, предназначено для пропуска на нерестилища сёмги и представляет собой сочетание лестничного рыбохода и рыбного шлюза.
По отводному каналу ГЭС рыба заходит в лестничную часть сооружения, а затем через бассейн отдыха в нижнюю камеру шлюза. По мере концентрации рыбы затвор нижней камеры закрывается и вода, а вместе с ней и рыба поднимается по вертикальной шахте шлюза до уровня верхней камеры. После выхода рыбы в верхний бьеф плотины затвор нижней камеры открывается, уровень воды падает до исходного и цикл повторяется снова. Продолжительность цикла от 3 до 10 часов. Управление системой - автоматическое и дублирующее - ручное.
Рыбоход пробит в гнейсовых проходах, не цементирован, что создаёт условия, близкие к естественным.
Общая длина рыбохода 260,5 м, уклон днища от нулевого до 1 : 9,1, на рыбоходе тридцать ступеней, представляющие собой колодцы различных размеров с перепадами от 0,3 до 0,58 м. Заканчивается рыбоход бассейном для отдыха рыб.
Высота вертикальной шахты шлюза около 60 м. Вход в шахту рыбоподъёмника представляет собой окно, расположенное сбоку шлюзовой камеры.
Общая высота подъёма 63,4 м. Рыба для перехода из нижнего в верхний бьеф преодолевает путь длинной 830 м, в том числе участок (длинной 515 м) тоннеля отводящего канала ГЭС.
Кегумский рыбоход построен на р. Даугаве (Латвийская ССР) для пропуска балтийского лосося и сырти из нижнего бьефа Кегумской ГЭС в верхний.
В отличии от Нижне - Туломского рыбохода, который расположен в стороне от гидротехнического узла, Кегумский рыбоход расположен рядом со зданием ГЭС и водо-снабжаемой частью плотины.
Рыбоход представляет собой лоток (лестницу), не развёрнутый по длине, а сгруппированный в систему продольных и поперечных маршей.
Общая длина рыбохода 240 м. В рыбоходе 10 маршей с углами поворота 90 и 180°. Каждый отдельный марш - железобетонный наклонный лоток шириной 3 м с вертикальными продольными стенками высотой 1,8 м. В рыбоходе имеется один бассейн для отдыха рыб размером 6Х6,3 м. Для лучшего захода рыбы в рыбоход со стороны нижнего бьефа имеется направляющая стенка, отделяющая поток воды, сбрасываемые через сбросные отверстия плотины.
Отмечено, что на ход рыбы по рыбоходу очень сильно влияет режим работы ГЭС. При работе всех турбин ГЭС из-за сильного течения в нижнем бьефе рыба дезоринтируется и не может зайти в рыбоход. При уменьшении выроботки электроэнергии и сброса воды сила течения уменьшается, рыба легко находит привлекаемую струю воды, идущую из рыбохода, и быстро поднимается по нему в верхний бьеф.
УГРЕХОДЫ
Угреходы - сооружения типа рыбохода, обеспечивающие проход молоди угря вверх по реке.
Молодь угря, поднимаясь в реки, движется вдоль берега. На пути она встречает различные преграды - пороги, запруды, плотины. Угорь преодолевает преграды даже с совершенно отвесными стенками, однако ему легче подниматься по смоченной и шероховатой поверхности.
Для облегчения передвижения угря вверх по реке и устраивают угреход -деревянный или бетонный наклонный лоток, соединяющий нижний и верхний бьефы. Ширину лотков принимают равной 20 - 40 см. Дно лотка желательно покрыть мелким галечником. По длине лоток делят перегородками с отверстиями, чтобы при значительных уклонах лотка галька не ссыпалась в нижний бьеф.
В СССР на р. Нарве при Нарвском гидроузле в 1957 г. был построен угреход для прохода молоди угря из нижнего бьефа плотины в верхний и далее в Псковско -Чудской водоём для нагула. После значительной перестройки угрехода в 1970 г. началась его опытная эксплуатация, а с 1972 г. постоянная эксплуатация.
Угреход после реконструкции представляет собой бетонный лоток с 65 ступенями - бассейнами размером 3Х5 м, глубиной 0,8 - 0,9 м, с перепадами между ними 0,3 м. В каждом бассейне имеется отверстие для прохода рыбы. Ступени объединяются в марши по 12 ступеней в каждом. Марши соединяются с бассейнами размером 4,5Х8 м, глубиной 1,5 метров для отдыха рыбы. Общая длина угрехода 513 м, высота подъёма угрехода 13,8 м. Дно лотка покрыто гравием, однако из-за отсутствия шероховатости лотков камни на участках с резкими уклонами смываются водой, образуя пробки, оголённые участки, которые угорь не может преодолеть, что является недостатком в конструкции угрехода.
РЫБОПОДЪЁМНИКИ
Наиболее распространен гидравлический рыбоподъемник с побуждающими устройствами, размещаемый в теле плотины и представляющий собой вертикальную шахту, в которую рыба входит из нижнего бьефа по входному лотку и после заполнения всей шахты водой выходит в верхний бьеф. Для осуществления нормальной работы рыбоподъёмника высота шахты должна быть равна разности отметок уровня воды верхнего и нижнего бьефов.
Принцип работы гидравлического рыбоподъёмника с пробуждающими устройства-ми таков. Через открытое входное отверстие в вертикальной шахте к которому подходит рыба по входному лотку, она входит в шахту. Выходное отверстие из шахты закрывают. Далее входные затворы в шахту закрывают и шахту по специальным трубопроводам наполняют водой. Во входном лотке и в шахте располагаются специальные побудительные решётки: вертикальные и горизонтальные, заставляющие рыбу сначала передвигаться по лотку, а затем подниматься вверх по шахте при наполнении шахты водой. После наполнения шахты водой открывают выходное отверстие рыба выходит по верхнему лотку в верхний бьеф. Для бесперебойной работы рыбоподъёмника устраивают два подоходных лотка и две вертикальные шахты, что позволяет производить подъём рыбы беспрерывно.
Рыбоподъёмник на Цимлянской ГЭС для пропуска рыбы из нижнего бьефа в Цимлянское водохранилище расположен в быке между зданием ГЭС и водосливной плотиной и состоит из низового входного лотка шириной 6 м и длиной 110 м; садка размером 5Х18 м с побудительной решёткой, причём для привлечения рыбы в садок на дне его устроены отверстия, через которые подаётся вода;
вертикальной шахте размером (в плане) 7Х5 м и высотойЗб.8 м с подвижной горизонтальной побуждающей решёткой (по мере наполнения шахты водой поднимается и решётка, которая подталкивает рыбу вверх); верхнего выходного лотка шириной бм и длиной 65 м.
Когда уровень воды в шахте поднимается до уровня воды в водохранилище, открывается затвор верхнего бьефа и рыба входит в верхний лоток. Для привлечения рыбы к входу в низовой лоток и садок рыбоподъёмника применён турбинный гидроагрегат. Управление рыбоподъёмником производится с пульта управления.
Однако в конструкции Цимлянского рыбоподъёмника [26] имеются недостатки: скорость течения воды у входа из низового лотка меньше скорости течения воды, идущей от ГЭС, и по этому рыба идёт на более сильный ток воды, к зданию РЭС, проходя рыбоподъёмник; из-за наличия только одной вертикальной шахты в рыбоподъёмнике он работает с перерывами.
Рыбоподъёмник на Волгоградской ГЭС имени XXII съезда КПСС построен в 1961 г. для пропуска рыбы к нерестилищам вверх по Волге.
Волгоградский рыбоподъёмник расположен в теле водосливной плотины во второй секции от раздельного пирса и состоит из двухниточного низового лотка шириной 8,5 м и длиной 85,25 м, причём в лотке имеется побудительная решётка, которая движется по нему от входа в него до шахты рыбоподъёмника, вынуждая рыбу к заходу в шахту; двух вертикальных шахт размером каждая 8,5Х8,5Х36,3 м с горизонтальной и вертикальной побудительными решётками; по мере наполнения шахты водой горизонтальная решётка поднимается, побуждая рыбу к подъёму. В тот момент, когда уровень воды в шахте сравняется с уровнем воды в верхнем бьефе, открывается рабочий затвор со стороны верхнего бьефа и вступает в работу вертикальная решётка, пробуждающая рыбу входить в верхний лоток, верхового лотка размером 100Х12Х8 м.