автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Разработка способов и сооружений для защиты рыб на крупных водозаборах

?> #

4 На правах рукописи

ЯКОВЛЕВ АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ

УДК 626.882

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЫБ НА КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРАХ

Специальность 05.23.07- Гидротехническое и мелиоративное строительство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Тверь 1997

Работа выполнена в Тверском государственном техническом университете.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Михалев Михаил Андреевич Доктор технических наук, профессор Кавешников Анатолий Трофимович Доктор технических наук, профессор Колосов Михаил Александрович

Ведущая организация: ЗАО «ПО СОВИНТВРВОД»

Защита состоится 23 декабря 1997г. в ¡б00 часов на заседании диссертационного совета Д 063.38.19 при Санкт-Петербургском государственном техническом университете по адресу: 195251, С-Петербург, Политехническая ул.,29, С-ПбГТУ, гидрокорпус, ауд.411 ПГК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Охзывы на автореферат просьба направить по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря совета (в двух экземплярайПзаверенных печатью учреждения).

Автореферат разослан " _ 1597г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Морозов В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Общая экологическая обстановка и современные темпы водопотребления из внутренних водоемов для нужд промышленности, энергетики, ирригации требуют повышенного внимания к вопросам охраны окружающей среды. Гидротехническое строительство на реках и забор больших объемов воды приводят к снижению запасов промысловых видов рыб, сокращению темпов их естественного воспроизводства. Для сокращения ущерба от гибели рыб до размеров, не угрожающих естественному воспроизводству, требуется система специальных устройств в составе гидротехнических сооружений, обеспечивающих безопасность миграций рыб на всех стадиях развития и включающих рыботранспорти-рующие, рыбопропускные, нерестовые, рыбозащитные и рыбоспускные объекты.

К настоящему времени накоплен значительный опыт по разработке и применению каждого из перечисленных классов сооружений, но вместе с тем, доминирующим по разнообразию конструктивных решений и степеш! гидравлико-биологической обоснованности их применения на первом месте стоят рыбозащитные сооружения. Среди ученых, внесших значительный вклад в создание основ рыбозащиты как науки, следует выделить Г.К. Харчева, JI.M. Нусенбаума, Д.С. Павлова, Ä.M. Пахорукова, Б.С. Малеванчика, А.Ш. Барекяна, В.В. Петрашкевича, A.C. Цыпляева, A.B. Ващинникова, A.M. Большова, Л.П. Фильчагова, A.JI. Эрслера, А.И. Луландина, И.И. Рипинского, A.M. Мотинова, И.В. Никонорова, В.М. Ошявскую, Г.С. Муравенко, В.Н. Киселева-Цецхладзе, Г.Н. Ряховскую, ГЛ. Сегаля и др.

Рыбозащитные сооружения, предназначенные для оборудования водозаборов, делят на РЗС для крупных, средних и малых водозаборов. При этом проблема оборудования малых и средних водозаборов решается достаточно эффективно и надежно, поскольку всегда можно выбрать из имеющегося арсенала рекомендованных к внедрению рыбозащитных сооружений то единственное, которое с максимальной вероятностью обеспечит и требования рыбозащиты, и требования водоподачи. Самые же серьезные проблемы имеют место на крупных водозаборах, забирающих воду большими расходами на коротких участках водотоков или из непроточных водоемов. Специфика их состоит в том, что даже при относительно небольших концентрациях рыб в потоке забираемой воды абсолютные значения количества гибнущей здесь рыбы оказываются существенными.

В связи с этим, актуальность темы выполненных исследований определяется необходимостью решения ряда задач, связанных с обоснованием способов защиты рыб и проектированием рыбозащитных сооружений водозаборов большой производительности, к которым, в частности, относятся водозаборы ирригационных систем, энергообьек-тов(ТЭЦ, ГРЭС, АЭС), промпредпршгои.

Целью настоящей работы является дальнейшая разработка методологических основ защиты рыб на водозаборах, системы инженерного расчета элементов комплексных рыбозащитных сооружений, создание и научное обоснование новых технических решений по защите рыб от попадания в крупные водозаборные сооружения, создание методов расчета функциональной эффективности комплексных РЗС.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач: • сформулировать концепцию защиты рыб на крупных водозаборах;

• выполнить классификацию рыбозащитных сооружений по способу защиты рыб;

• разработать компоновочные схемы и обосновать конструктивные параметры к плексных РЗС;

• разработать методику определения эффективности комплексных рыбозащитных сос жешш;

• разработать практические методы гидравлического расчета элементов комплекс! РЗС;

• выполнить натурную апробацию предлагаемых конструкций и дать техш экономическую оценку их работоспособности.

Методы исследований. В работе осуществлялось последовательное применение < темного подхода к поиску путей и методов решения проблемы защиты рыб от попадаш гибели на крупных водозаборах. Для решения поставленных в работе задач использс лись теоретические и экспериментальные методы. При выводе теоретических зависимое использовались представления о течении при плановом изгибе русла, при путевой разд расхода, при выходе газа под уровень воды, при отводе части расхода и др. Метод проведения теоретических исследований основывалась на использовании уравнений i родинамики, результатов экспериментов по изучению структуры потока и математичес моделей работы сооружений. Экспериментальные исследования проведены в лаборат ных и натурных условиях на моделях, фрагментах и действующих рыбозащитных сос жениях ирригационных и энергетических водозаборов.

В рамках диссертации было уделено значительное внимание методам матемап acoro моделирования с реализацией их на персональных электронных вычислителы машинах.

Научная новизна работы заключается в полученных результатах, совокупнс которых можно квалифицировать как решение научной проблемы, имеющей важное : чение в цепи мероприятий по управлению охраной рыб во внутренних водоемах интенсивном изъятии воды из поверхностных источников. В качестве новых можно назвать следующие результаты исследований:

• сформулированы концепция и основные принципы рыбозащиты;

• предложена новая классификация РЗС;

• теоретически и экспериментально обоснованы технические решения по комплекс! РЗС для крупных водозаборов;

• получены полуэмпирические зависимости для расчета элементов комплексных РЗС;

• предложена и реализована методика прогноза эффективности рыбозащитных coopj ний, основанных на поэтапной защите рыб.

Личный вклад автора выразился в разработке общего подхода к решению пос ленных задач, создании методов исследований и непосредственном участии в проведе экспериментов, в теоретической обработке полученных результатов, формулировке н; ных положений и выводов, в создании новых технических решений, участш обосновании их основных параметров, проектировании, внедрении и испытании, в ра ботке математических моделей анализа и прогноза функциональной эффективности РЗ Практическая значимость работы состоит в том, что предложенные конструкт

техиологии позволяют эффективнее решать проблемы защиты рыб от попадания в крупные водозаборы, снабжают практиков обоснованными методами прогноза функциональной эффективности рыбозащитных сооружений.

Достоверность научных положений и основных выводов установлена их экспериментальной проверкой в лабораторных условиях, а также подтверждается данными натурных исследований действующих сооружений, результатами численного моделирования.

На защиту выносятся следующие положения:

• концепция рыбозащиты на крупных водозаборах;

• классификация рыбозащитных сооружений;

• целесообразность и перспективность применения на крупных водозаборах комплексных рыбозащитных сооружений, в т.ч. запатентованных автором настоящей работы;

• новые технические решения и научное обоснование конструкции многоступенчатых и комбинированных РЗС для крупных водозаборов;

• методы расчета функциональной эффективности комплексных рыбозащитных сооружений.

Внедрение результатов работы на разных этапах ее выполнения осуществлено при обосновании и реализации проектных решений рыбозащитных сооружений водозаборов Марьяно-Чебурголъской оросительной системы, Каширской ГРЭС-4 АО Мосэнерго, Смоленских тепловых сетей, Смоленской ТЭЦ-2 АО Смоленскэнерго, Калининградской ГРЭС-2, Калининградской ТЭЦ-2 АО Янтарьэнерго, Новополонхой ТЭЦ, Новолукомльской ГРЭС, Белорусской ГРЭС (Республика Белорусь), Балаковской ТЭЦ-4 АО Саратовэнерго, "Ульяновской ТЭЦ, Уфимской ТЭЦ-5, Тюменской ТЭЦ-1, Тюменской ТЭЦ-2, Тамбовской ТЭЦ и др.

Результаты работы использованы в учебном процессе ТГТУ при выполнении курсовых и дипломных проектов по специальностям "Гидротехническое строительство" и "Комплексное использование и охрана водных ресурсов".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях Тверского государственного технического университета(1980-1997г.г.), на конференции молодых ученых Нечерноземья (г,Калинин,1982г.), на Всесоюзных Координационных совещаниях по рыбозащите в г.Новочеркасске (1984г.) и г.Астрахани (1989г.), на Всесоюзном совещании по гидротехнике (г.Куйбышев, 1985г.), на Всесоюзной конференции "Гидравлика и экология будущего" (г. Москва, 1990г.), на научно-практической конференции в институте Гидропроект им. СЛ. Жука (г.Москва, 1985г.), на 2-ой международной научно-технической конференции по массопереносу (Тверь, 1996), на научных семинарах кафедр «Инженерных мелиораций, гидрологии и охраны окружающей среды», «Экологических основ природообустройства» и "Гидротехнических сооружений" Санкт-Петербургского государственного технического университета(Санкт-Петербург, 1996,1997).

Публикации, По теме диссертации опубликовано 39 работ, в том числе в центральных журналах, межвузовских сборниках и ведомственных изданиях. Получено 13 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Объем работы. Диссертация изложена на 282 стр. машинописного текста и состс из введения, семи глав, основных выводов, списка использованных источников из 203 1 именований и приложения. По тексту работы приведено 114 рисунков и 7 таблиц. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении показана актуальность работы, цель и задачи исследований, изложе: основные результаты и положения, выносимые на защиту.

В первой главе показано место рыбозащитных сооружений(РЗС) системе водозаб< ного комплекса и указано на обязательность применения РЗС при водозаборе, рассмат] ваются и формулируются основные категории, понятия и концепция рыбозащиты крупных водозаборах, приводятся классификации рыбозащитных сооружений.

В целях упорядочешш управления охраной рыб на водозаборах в работе предла ется последовательность шагов по научно-методическому, нормативно-техническо обеспечению создания технических средств, их проектированию, внедрению и апробащ включая стадию определения функциональной эффективности действующего сооружен; Далее в работе раскрывается существо отдельных, наиболее важных и наименее разра( тайных аспектов рыбозащиты.

Методология рыбозащиты предполагает следование определенным принцип: Впервые они были сформулированы Д.С. Павловым и А.М. Пахоруковым в монограф "Биологические основы защиты рыб от попадания в водозаборы". Накопленный на са дня значительный опыт разработки, применения и испытания рыбозащитных сооружен! анализ публикаций последних лет позволили пересмотреть отдельные методологией аспекты проблемы рыбозащиты. В результате сложилась следующая система принцип без учета которых, па наш взгляд, невозможно решение задачи предотвращения гиб с рыб на водозаборных сооружениях:

1. Объектом зашиты является молодь рыб, обладающая на различных стадиях развит сформировавшимися внешними, внутренними и поведенческими признаками;

2. Обращение с объектом защиты - рыбой на различных стадиях онтогенеза - как с жив организмом, имеющим набор поведенческих реакций и других особенностей, отлича щих его от неживых физических тел;

3. Обеспечение жизнеспособности и выживаемости рыб в результате взаимодействия и рыбозащитным сооружением;

4. Применение знаний о морфологии, физиологии и реакциях рыб для регулирования управления их поведением ; '

5. Использование знаний о среде обитания рыб, способах управления ее структурой и фи ческих факторах воздействия.

Эти основные принципы реализуются в способах или методах рыбозащиты. Пр латается следующая трактовка в названиях способов.

♦ Этопого-преферентный способ основан на использовании закономерностей, связанны образом жизни рыб (распределение и миграции), их естественным поведением и особ ностями выбора мест и условий обитания.

♦ Поведенческий способ базируется на принципе использования вынужденных поведен ских реакций рыб для предотвращения их гибели на водозаборе.

• Физический способ опирается на физические факторы воздействия на рыб через изменение структуры среды обитания, либо с использованием ее в качестве проводника, и учет реакций их на физические раздражители.

• Учитывая сложившийся подход к решению проблемы рыбозащпты в сложных ихтиологических условиях, состоящий в применении РЗС с многофакторным воздействием на рыб, решающих в комплексе задачу предотвращения попадания разноразмерной молоди в водозабор, дополнительно к перечисленным способам добавляется комбинированный способ, предполагающий одновременное применение различных способов.

Реализация принципов и способов рыбозащиты осуществляется через сооружения. Наличие большого количества технических решений по конструкции РЗС предполагает их группировку, классификацию по определенным признакам с целью придания материалу системности.

Существует несколько классификаций рыбозащитных сооружений по различным признакам, в том числе по способу защиты рыб, в которых в той или иной мере прослеживается цепочка последовательных шагов по группировке РЗС и ее интерпретации. Ранее выполнены классификации РЗС Нусенбаумом JI.M., Павловым Д.С. и Пахоруковым A.M., Киселевым-Цецхладзе В.Н. и др., Малеванчиком Б.С. и Никоноровым И.В. Полученные и опубликованные новые материалы по поведению и реакциям рыб в различных условиях позволили конкретизировать способы защиты рыб тем ми иным устройством и безусловно отнести их к определенной группе.

В связи с этим, предлагается новая классификация рыбозащитных сооружений водозаборов.

Поскольку РЗС входят неотъемлемой частью в состав водозаборных сооружений, то по аналогии с последними считаем возможным разделить их:

• по виду водоисточника - на речные и водохраншшщные;

• по категории надежности - на три категории(1, 2, 3);

• по компоновке основных элементов - на совмещенные с водоприемником водозабора и раздельные (расположенные на подходе к водозабору);

« по сроку эксплуатации - на временные и постоянные;

• по производительности водозабора - на РЗС для малых (расход менее 1 м3/с), средних (от 1 до 6 м3/с) и крупных (больше 6 м3/с) водозаборов;

• по наличию системы рыбоотведения - на РЗС с рыбоотводом и без него;

• по способу защиты рыб - на фильтрационные, зонные ограждения, гидромеханические, поведенческие и комплексные.

Отсутствие рекомендаций по области применения РЗС в зависимости от водопо-требления создает определенные трудности для водопользователей в связи с выбором типа сооружения. Решением этой проблемы может стать предлагаемая классификация по irpo-изводительности водозабора(рис.1).

Несмотря на столь широкий спектр перечисленных выше возможных классификаций рыбозащитных сооружений, основной является классификация по способу защиты рыб. Современный уровень знаний о механизме защиты рыб тем или иным сооружением дает возможность с учетом всего предыдущего опыта обобщить предложения по класси-

Рыбохаищшые сооружения

малых водозаборов СМмЭЛ

фильтрационные

филыруклше кассета

сегчагыа барабан

зонные ограждения

зонтичные ПС

оголовки с переменным уровнем питания

I гидромеханические

_ гилрозавеса

поведенческие

акустические

__эляоричеосиг

дхдниз водозаборов

1мЗ/с<<3<бмЗ/с

фялыраиионш.ю

фильтрующие хассеты

НДС

плосэсая сетха срыбоогеодом

зонные ограждения

Тг

зонтичные РЗС

I гидромеханические

комплексные

т?

комбинированные

— жалюзя+ВВЗ

крупных водозаборов

С>>бмЗ/с

фильтрационные

гидромеханические

комплексные

_ комбинированные

РЗС с поэтапной залштой рыб

___ порог+поворот

дамбы

Рис.1. Классификация рыбозащитных сооружений по производительности водозабора

фикации рыбозащитных сооружений в виде диаграммы (рис.2).

Новым но сравнению с предыдущими классификациями является выделение здесь в качестве самостоятельного вида сооружений - комплексных РЗС, включающих группы: - "РЗС с поэтапной защитой рыб", где защита рыб осуществляется поэтапно рядом самостоятельных сооружений, работающих независимо друг от друга;

-"Комбинированные", состоящие из двух и более сооружений, объединенных в единый рыбозашитный комплекс и проявляющих в совокупности новые качества. При этом способ и эффективность воздействия на рыб каждого сооружения из системы могут быть индивиду алыш.

Среди методических вопросов важное значение имеет степень проработки и обоснованность способов оненки эффективности проводимых рыбоохранных мероприятий. Основные приемы и методы оценки эффективности РЗС изложены в методике ЦУРЭНа и сводятся к пересчету количеств рыб, попавших в водозабор до и после строительства ры-бозащитного сооружения. Сложность проведения качественных наблюдений состоит в том, что активные миграции рыб происходят в ограниченный по времени период года, а в остальное время концентрации их в водоеме могут быть столь малы, что получение репрезентативных данных по эффективности рыбозащиты часто становится невозможным. В таких случаях следует использовать метод искусственных запусков витально окрашенных рыб. Некоторые результаты по использованию данного метода в целях мечения рыб получены Леванидовым В.Я. ,Коваль Н.В., Павловым Д.С., Гориным А.Н., Конобеевой В.К., Zuromska Н. и Fries G., Deacon I.J., Ващинниковым А.Е., однако они отличаются большим разбросом в рекомендуемых концентрациях используемого красителя, что затрудняет их прямое использова!ше на практике. В настоящей работе приводятся экспериментально полученные в ТГТУ величины рекомендуемых концентраций красителя и времени выдерживания в нем рыб, обеспечивающие сохранение естественных поведенческих реакций окрашенной молоди.

Основная концепция рыбозащиты па крупных водозаборах состоит в использовании системного подхода к оценке ситуации, поиску путей и методов решения возникших проблем, совершенствованию научно-методического и нормативно-технического обеспечения.

В общесистемном подходе выделяются биологическая, гидравлическая, гидротехническая, нормативно-правовая, методологическая компоненты.

Биологами (Д.С. Павлов и др.) достаточно давно ведутся натурные наблюдения и выполняются экспериментальные исследования по изучению поведения рыб и реакции их на различные раздражители, накапливается и систематизируется фактический материал и разрабатывается идеология проблемы. Необходимо лишь более активное участие гидравликов в выполнении экспериментальных исследований в целях адекватного "фотографирования" состояния среды обитания рыб в процессе эксперимента и совместной с ихтиологами интерпрет ации полученных данных.

Полученные биологические и гидравлические результаты в качестве нормативных данных передаются гидротехникам и уже они совместно с гидравликами консгруируют рыбозашитные сооружения с заданными параметрами.

Из гидравлико-биологических исследований вытекают и рекомендации норматив-

Рыбозащитные сооружения

Рис. 2. Классификация рыбозащитных сооружений по способу защиты рыб

но-правового характера. Они же являются и базой методологической компоненты.

В связи с этим, считаем биологическую и гидравлическую компоненты основными в общей системе мероприятий по защите рыб на водозаборах.

В силу гидравлико-гидрогехнической направленности данной работы за биологическую основу в ней принимаются положения о поведении и реакциях рыб, сформулированные Д.С. Павловым и его школой.

Работы по созданию средств рыбозащиты крупных водозаборов ведутся в настоящее время в двух направлениях:

- во-первых, это создание модульных конструкций, основанных на применении в качестве базовых модулей уже опробованных на малых и средних водозаборах устройств. Например, конусные и конические многосекционныс РЗС, (ВоджНИИГиМ, Совинтервод).

- во-вторых, в направлении комплексного подхода к организации работ по предотвращению гибели молоди рыб при водозаборе, когда в качестве рыбозащитного сооружения выступает комплекс из двух или более разнотипных РЗС (ТГТУ .Укргипроводхоз).

При этом в качестве перспективного предлагается подход, при котором рыбоза-щита осуществляется в несколько этапов, т.е. исходя га ихтиологической ситуации на каждом из этапов защищается и отводится от водозабора молодь определенных видов и размеров.

Поэтапная рыбозащита осуществляется гам, где по техническим или иным причинам необходимо разнести самостоятельные сооружения на некоторое расстояние друг от друга. В тех случаях, когда возможна или вынуждена компоновка сооружений на малой площади, прибегают к проработке вариантов комбинированных РЗС из единообразных модулей или го различных самостоятельных устройств.

Вторая глава работы посвящена обзору опубликованных результатов испытания рыбозащитных сооружений крупных водозаборов.

В разное время разработкой и обоснованием рыбозащитных сооружений крупных водозаборов занимались Цыпляев A.C., Нусенбаум JI.M., Большов A.M., Малеванчик Б.С., Павлов Д.С., Пахоруков A.M., Фильчагов Л.П., Эрслер А.Л., Ряховская Г.Н., Баре-кян А.Ш., Лупандин А.И., Ришшскзш И.И., Синявская В.М., Булычев Т.Н., Муравенко Г.С., Киселев-Цецхладзе В.Н., Петрашкевич В.В., Ващшшиков А.Е., Сегаль ГЛ., Мотинов A.M. и др.

Основная масса существующих сооружений базируется на использовании фильтрующих экранов. Они весьма успешно работают как на малых, так и на средних водозаборах. Вместе с тем, на объектах с расходами воды выше 6 м3/с, как правило, возникают проблемы с защитой ранней молоди рыб, имеющей низкую плавательную способность. Она не в состоянии противостоять потоку, сносящему ее на фильтрующий экран, и оказывается прижатой к нему, а в результате - гибнет. Связано это с тем, что на практике не удается избежать существенной неравномерности фильтрации сквозь протяженные сетки или другие фильтры, и реальные скорости течения по длине фильтрующего полотна значительно отличаются от расчетных.

В целом отмечается низкая по результатам годичной эксплуатации эффективность практически всех рыбозащитных сооружений крупных водозаборов.

Формудируется цель настоящей работы, состоящая в научном обосновании новы технических решений и формировании подходов к решению проблемы эффективной зг щиты рыб на крупных водозаборах.

Показано, что эффективность защиты рыб в конечном счете зависит от способа : технического оформления устройства для эвакуации сконцентрированных в определенно: области водоема рыб. Такими устройствами являются рыбоотводы.

В третьей главе приводится классификация рыбоотводов РЗС и экспериментально обоснование их конструктивных и технологических параметров для крупных водозаборов

Принято рыбоотводом называть устройство, предназначенное для отвода защи щенных в РЗС рыб в безопасную зону водоема и состоящее из оголовка, рыбоотводяшег тракта и рыбоотводящего канала (Малеванчик Б.С., Павлов Д.С., Барекян А.Ш., Лупан дин А.И.). При этом оголовок является узлом сопряжения рыбозащитного сооружения i рыбоотвода. Рыбоотводящий тракт включает в себя узел создания направленного тока во ды. Рыбоотводящий канал служит для транспортировки защищенных рыб в рыбообитае мый водоем.

В результате анализа технических решений по конструкции рыбоотводов предлагается следующая их классификация (рис.3).

Здесь все рыбоотводы подразделяются на «искусственные» и «естественные».

Искусственные рыбоотводы - такие, в которых на всем пути перемещения рыбь создаются условия, исключающие возможность проявления ими реакций на поток. Сюд; относятся «самотечные» и «насосные» рыбоотводы. Самотечные плотинные рыбоотводь организуются на приплотинных водозаборах и используют перепад уровней на плотин для организации течения в рыбоотводящем тракте. На реках с большими продольныли уклонами течение в рыбоотводе может создаваться за счет естественного перепада ypoBiiei в реке между местом отбора воды и створом выхода из рыбоотвода.

В насосных рыбоотводах сконцентрированная в определенной области рыба пере качивается специальным насосом в безопасную зону водоема.

Естественные рыбоотводы используют этологию и преференции рыб.

В гидродинамических рыбоотводах отвод рыбы осуществляется транзитным нсор ганизованным речным потоком.

В поведенческих - отвод рыбы осуществляется путем активизации ее и мотивацш определенных реакций за счет репеллентного воздействия.

Успех применения рыбозащитных сооружений в существенной мере связан < качеством исполнения последнего звена РЗС - рыбоотвода и его оголовка. Именш конструкция оголовка определяет параметры отводимого рыбонасыщенного слоя воды.

Количественной характеристикой питания рыбоотвода, устроенного по принцип; бокового отвода, является ширина полосы водозахвата (Вм) - расстояние поперек поток; от берега до граничной линии тока, отделяющей транзитный поток от отводимого, рыбо насыщенного.

1*ы6оотводы

искусстве» о n.ie

самотечные

ллопшныс

1КС11ЛОТ11Н»ЬК

L

«пествашыс

| поиедцгк-ские | | 1идродннамнческне j

с цстрЫкжиым насосом

с оссеым насчсом

с шяравлическим

Vi'RopH 1У11Л!

струйный эжектор

[ рыЫНЗезопаснъш насос- эжектор

механический аотокообразсватсль водогон

Рис.З.Классификация рыбоотводов рыбозащитаых сооружений

Изучению характера течений и параметров потока у бокового отвода посвящены работы АверкиевА . А.Г., Макарову . И.И., Синотинз- В.И., ОбразовсюогоА.С., Офице-ровэ,. A.C., МА.Михалева, И.А. Шеренкова,. и Ж.А. Игнатовой и др. В качестве устройств, регулирующих структуру потока в области водозахвата, выступают забральная стенка (плоский щит) и порог. Все они дают размеры водозахватных полос в двух уровнях и не позволяют получить интегральную оценку ширины полосы водоотбора. Для оценки количественного влияния данных устройств на структуру потока в месте отбора воды выполнены дополнительные гидравлические лабораторные исследования и получена зависимость ширины полосы водозахвата от определяющих ее параметров - относительного расхода, глубины погружения забральной стенки, высоты порога.

Сбор экспериментального материала осуществлялся по схеме полного факторного эксперимента (ПФЭ). Как правило, фиксировались величины погружения забральной стенки у бокового отвода (S/H), высоты порога на входе в отводной канал (р/Н) и положение точки замера величины Вм на вертикали (z/H). Изменялся в ходе экспериментов относительный расход водозабора (Q JQc).

В результате статистической обработки данных более трехсот экспериментов, проведенных в следующих пределах изменения факторных признаков 0<z/H < 1; 0 < p/HS 0.8;

0 < S/H <0.8; 0.005 < Qb/QO < 0.5,

получена регрессионная зависимость:

Г0У5> (г „ У3'67^Ь931 ,„ 2

BSHaJ хЕХР—'^ ^

1.67+6.2*, ^ к

Остаточная дисперсия величины В ^ составляет So=0.14, а проверка на адекватность опи сания явления с помощью уравнения (I) по критерию Фишера показала, что зависимости эта адекватна эксперименту (F3=377.31 > FTafo= 1.13). Коэффициент множественной корреляции (RMn=0.74) указывает на существенную связь между значениями функции откли ка и факторных признаков.

Данная задача не ограничивается лишь решением проблемы регулирования обласп питания водозаборов, она кроме того дает возможность определить параметры регули рующих сооружений в голове рыбоотводов рыбозащитных сооружений и таким образо.* эффективно и с меньшими холостыми расходами осуществить отвод молоди рыб, скон центрированной в области питания рыбоотвода, скомпонованного в виде бокового отво да.

На приплотинных водозаборах течение в рыбоотводе может быть организовано пу тем использования перепада уровня воды на гидроузле. При этом основная задача - эф фективное гашение избыточной энергии потока с минимальными издержками для рыбы Рекомендуется устраивать гасители энергии в виде перепадов с уступами с высотой ступе ни не более 0,5 м. Не рекомендуется выполнять сопряжение рыбоотвода с водоемом в вид« быстротока, поскольку это снижает выживаемость рыб. На реках со значительным про дольным уклоном также можно обеспечить течение в рыбоотводе самотеком. Однако та кие возможности весьма ограничены, поэтому на практике часто приходится рассматри вать вопрос об искусственном, принудительном рыбоотведении путем установки специ ального рыбобезопасного насоса.

В настоящее время насосов с целевым назначением использования в рыбозащит нет, поэтому находят применение те, в которых гидродинамические процессы в проточно! части отвечают требованиям минимального воздействия на защищаемых рыб. Имели ме сто попытки создания центробежных рыбонасосов с малым числом лопастей и понижен ными оборотами колеса (Докукин М.М., Краковский Б.С.), однако на практике они при менсния не нашли. Причиной тому служат два момента: во-первых, перепады давления j них оставались выше допустимых для молоди; во-вторых, происходило травмирован» рыб о внутренние поверхности насосов. Для повышения выживаемости рыб внутренни поверхности колеса и корпуса покрывались ударопоглощающими материалами, однаю гидравлические условия по-прежнему диктуют эффективность транспортировки рыб цен тробежным насосом.

Учитывая большую практическую потребность в обеспечении современных рыбо защитных сооружений (РЗС) эффективными водо-рыбоперекачивающими средствами Тверским государственным техническим университетом (ТГТУ) были проведены ком плексиые гидравлико-биологические исследования по пропуску молоди рыб через осевы насосы. При этом основное внимание уделено оценке состояния молоди, прошедшей осе вой насос, и определению выживаемости ее. Часть исследований выполнена в назгурны

условиях на погружном капсулыюм электронасосе ОПВ-2500-4,2. Другая часть исследований проведена в гидравлической лаборатории ТГТУ на экспериментальной насосной установке.

Анализ полученных материалов показал, что в основном травмирование рыб в осевом насосе имеет механический характер, который и предопределяет направление усовершенствования его - снижение числа оборотов рабочего колеса, уменьшение угла установки лопастей, удаление выправляющего аппарата. При правильном выборе режима работы и конструкции насоса общая выживаемость рыб может достигать 95-99%.

Имея целью настоящей работы разработку и обоснование способов и сооружений для защиты рыб на крупных водозаборах, отметим, что конструкция и параметры элементов рыбоотводов, рассмотренные и полученные в данной главе могут быть равновероятно использованы как на самостоятельных рыбозащитных сооружениях, так и на комплексных.

В четвертой главе приводятся компоновочные схемы комплексных РЗС с поэтапной защитой рыб и методики расчета их эффективности, приводится обоснование технических и технологических параметров элементов рыбозащитных сооружений.

На рисунках 4-7 представлены основные схемы поэтапной защиты рыб с использованием сетчатого РЗС и без него.

В первом сооружении на входе в подводящий канал водозабора до створа расположения сетчатого РЗС (рис.4) устанавливается в продолжении береговой линии русла водотока наплавная запань с глубиной погружения юбки ниже границы рыбонасыщенной зоны потока по ранней молоди рыб.

Второе сооружение предполагает использование в трассе подводящего каната водозабора естественного поворота русла как генератора поперечной цнркуляции(рис.5) и сетчатого РЗС.

Третье сооружение предполагает наличие в трассе подводящего канала водозабора естественной излучины и размещение на входе в него порога, препятствующего заходу донных видов рыб (рис.6). Ранняя же молодь, попав в зону действия излучины, концентрируется вторичными винтовыми течениями вдоль вогнутого берега русла, где устроен вход в рыбоотвод.

Четвертое сооружение включает техническое решение, заменяющее собой поворот потока и использующее поперечную циркуляцию для сосредоточения ранней молоди рыб в нужной области водотока(рис.7). В качестве генератора вторичных течений здесь используются донные струенаправляющие щиты.

Анализ публикаций по поведению рыб в зоне действия сетчатого РЗС показывает, что гарантированная защита обеспечена молоди, находящейся в области потока шириной (рис.8):

Вр3=Врыб+ЗхЬврхсо5сс, (2)

где Врыо- ширина рыбоотвода; 1-е,,- длина броска рыбы по нормали к сетке после контакта с ней; ос- угол установи! сетки к потоку.

ЪПр=ЗхЬврХС1£0С (3)

Рис.4. Поэтапная рыбозащита на основе струеотсекателя типа запани и сетчатого РЗС

1-водоем; 2-подводящий канал; 3-насосная станция; 4-запань: 5-понтон; 6-рыбоотвод; 7-сетчатое РЗС; 8-граница рыбонасьиценной зоны потока

Рис.б.Поэтапная рыбозащита на основе излучины и струеотклоняющего порога 1-порог; 2-излучина; З-подводящий канал; 4-насосная станция; 5-траектория перемещения поверхностной рыбы; 6-рыбоотвод

Рис.5. Поэтапная рыбозащита на основе излучины и сетчатого РЗС

1-траектория перемещения поверхностной рыбы;

2-излучина подзодящего канала; 3-оголовок рыбоотвода; 4-сетчатое РЗС;5-насосная станция;

б-вошугый берег; 7-рыбоотвод

Рис.7. Поэтапная рыбозащита на основе струеотклоняющих щитов и сетчатого РЗС

1-траектория перемещения поверхностной рыбы;

2-донные струеотклоняющие шиты; 3-подводящай канал; 4-сстчатое РЗС; 5-насосная станция; 6-рыбоотвод

В целом же эффективность защиты рыб сеткой зависит от размеров зоны Врз и определяется зависимостью

ТрШвОрЫ

ркбы

Рис.8. Схема взаимодействия рыбы с сетчатой преградой

}сь(х)с1х

_о_

В„ >

/с„(х)с1х

(4)

граница рыбоэащитной активности сетки

«р.

где |сь(х)(1х-количество рыб в

о

зоне рыбозащитной активности сетки;

в«

| сь (х)йх -количество рыб,

о

подошедших к сооружению; сь(х)-функция распределения концентраций рыб по ширине водотока; Вк-средняя шир1ша русла на

подходе к РЗС.

При равномерном распределении рыб по ширине подходного потока (сь(х)=сош(): В„

Врыб + 3'1'„р -С05а

Эрз В.

в.

(5)

Эффективность защиты рыб на повороте(рис.9):

В., Н,,

| |с(х,7)с1хс12

О о_

' в н >

| |с (x,z)dxdz

(6)

здесь в числителе дроби количество рыбы в рыбопасьпценной области потока у вогнутого берега русла, а в знаменателе общее количество рыб, проходящих через створ рабоотвода.

Сопоставление эффективности работы сетчатого РЗС и устройства, основанного на использовании поперечной циркуляции потока, показало, что каждое из них имеет свой диапазон защищаемых размерных групп рыб - сетка защищает молодь более 25 мм, а поворот - рыбу до 35мм. Совместное применение их позволяет снизить напряженность в работе сет-

Рис.9. Схема переноса покатных рыб потоком на повороте открытого русла

чатого РЗС и снять недостатки в эксплуатации поворота. Общая эффективность рыбозащитного комплекса определится как

Эжи, = [Э1+(1-Э1)хЭ1]х100,%, (7)

где Э | -рыбозащитная эффективность первого РЗС в долях от единицы;

Э2 - тоже второго РЗС.

При этом первым по порядку стоит участок поворота - бесконтактное устройство, защищающее менее жизнестойкую рыбу, а вторым - сетка с рыбоотводом.

Для определения рыбозащитной способности сетчатого рыбозащитного сооружения и поиска путей оптимизации использования построенных сооружений в ТГТУ проведены подробные гидравлшсо-биологачсские исследования.

Полученный в результате экспериментальных исследований материал показал, что плоская сетка, установленная под углом к потоку, н состоянии защитить с эффективностью не ниже 80Уэ молодь рыб размером от 25 ми и выше днем и от 30 мм - ночью. Ранняя же молодь данным устройством не защищается. Повысить эффективность сетчатого РЗС по ранней молоди возможно двумя способами:

• во-первых, снизив скорости фильтрации воды через него в целом, или на отдельных участках;

• во-вторых, ограничив подход к сооруженшо ранней молоди рыб, обеспечив предварительный принудительный отвод ее в безопасную область водоема.

Сшшение скоростей фильтрации возможно лишь до определенных пределов, поскольку это вызывает удорожание сооружения за счет увеличения его размеров. Ограничить же подход ранней молоди рыб к сетке считаем возможным либо путем регулирования потока у сетки, как это имеет место в предложениях ТГТУ (а.с.№№1638245,1703785,1738907), либо путем включения в состав рыбозащитного комплекса наряду с сеткой дополнительного РЗС, ориентированного преимущественно на защиту ранней молоди рыб. Среди таких устройств выделяются РЗС, основанные на использовании метода поперечной циркуляции. Обоснованию этого способа посвящены публикации Павлова Д.С., Барекяна А.Ш., Болынова A.M., Малеванчика Б.С., Лупандина А.И., Рипинского И.И. Основой эффективного использования участков поворота русла является знание о структуре течений на излучинах и использование их для управления распределением рыб. Для расчета скоростей поперечной циркулиции предложен ряд зависимостей, в т.ч. Жуковского Н.Е., Потапова М.В., Российского К.И., Маккавеева М.В., Караушева А.В., Розовского И.Л. и др., полученных путем совместного решения упрощенного уравнения движения в дифференциальной форме и зависимости для распределения продольной скорости по вертикали. По результатам экспериментальных исследований гидродинамики на участках поворота искусственных и естественных водотоков нами сформулированы граничные условия и получена уточненная зависимость для определения продольной скорости на оси поворота русла, позволившие в общем виде решить уравнение В.М.Маккавеева относительно поперечной составляющей скорости течения в виде:

1[Р(п-0;5)-Ьор2

(В)

здесь Ь0 и р - функции глубины, средней скорости, радиуса кривизны поворота, коэффициента Шези.

Ь0 =1,644 + 0,022р2 р=1ГК,\<ф,у,р,П,М).

т] - относительная глубина воды;

Темпы переконцентрации рыб по ширине русла определяются интенсивностью поперечной циркуляции, характеризуемой отношением поперечной составляющей (V,) скорости К ПРОДОЛЬНОЙ (Уд).

Интенсивность вторичных течений по длине излучины определяется по зависимости:

Створ расположения оголовка рыбоотвода соответствует месту максимального приближения граничной траектории ската рыб к вогнутому берегу русла. Траектория ската пассивных рыб по излучине определяется с достаточной степенью точности по зависимости:

АК. У„

здесь ДК, и ЛЬ; - соответственно радиальное и продольное приращения координат перемещения объекта по излучине.

Участок поворота может быть заменен любой иной системой генерации поперечной циркуляции, например, струсформиругощими щитами конструкции М.В. Потапова. Впервые плоские струеформирующие щиты были предложены С.С. Лелявским для борьбы с наносами и осуществления активного руслоформирования. В целях рыбозащиты данное устройство исследовалось Павловым Д.С., Барекяном А.Ш., Рипинским И.И. и автором настоящей работы.

В работе приводятся рекомендации по определению координаты створа размещения оголовка рыбоотвода ниже системы донных струеформирующих щитов и компоновочная схема с использованием их в составе многоступенчатой рыбозащиты. Полученные зависимости имеют вид:

1) при Ьщ/Вл=0,9 ЬР=0,191-0,08« + 0,0072 V ' (К=0,71; 8Е=0,029);

Вр=2,68 - 0,002У2- 0,00016а5'2 (11=0,68; ЙК=0,17);

2)прии/Вл=1,5 Ьр=0,34 +0,01 У -0,02а (Я=0,90; 8Е=0,026); Вр=1,92- 0,104У +0,056а (11=0,88; ЗЕ=0,211).

Здесь Ц- расстояние по течению от оси решетки из донных щитов до створа максимального приближения крайней линии тока к берегу; ВР- ширина рыбонасыщенной зоны потока. Анализ полученных результатов показал, что в обоих случаях, т.е. при Ьщ/Вл=0,9 и Ьщ/Вл-1,5, ширина рыбонасыщенного слоя потока уменьшается при увеличении средней скорости (УСр) в пределах 0,06мУс<=Уср<=0,35м/с, а при дальнейшем увеличении скорости течения ширина Вр увеличивается. Одновременно расстояние от створа установки щитов до места максимального приближения граничной лиши тока к берегу уменьшается

Ьо

с увеличением угла установки щитов и увеличивается с ростом средней скорости до 0,25...0,30 м/с, а при дальнейшем росте Vcp величина Lp практически не изменяется.

Пятая глава посвящена апробации поэтапной рыбозащиты на подводящем канале Марьяно-Чебургольской оросительной системы (МЧОС) в Краснодарском крае.

Анализ перераспределения покатных мигрантов на излучине подводящего канала МЧОС показал, что здесь имеет место преобладание поверхностной ранней молоди рыб, которая концентрируется вторичными винтовыми течениями в узкой прибрежной зоне в районе выхода потока из поворота.

На основании комплекса исследований была разработана и реализована схема поэтапной защиты рыб (а.с.№1209759,№ПМ-2823,№ПМ-3608). При этом в дополнение к существующему сетчатому устройству использован участок поворота подводящего канала, где на вогнутом берегу устроен дополнительный самотечный рыбоотвод. Испытания комплексного РЗС конструкции ТГТУ, проведенные ЗАО " ПО Совинтервод" (Рипинский И.И.), показали высокую его эффективность по ранней молоди рыб (78%).

В целом следует отметить, что поэтапная защита рыб с генератором поперечмой циркуляции имеет смысл там, где есть возможность использовать естественные плановые изгибы русла, либо позволяют геоморфологические условия инициировать интенсивные поперечные течения. В ином случае следует применять комбинированные сооружения, состоящие из единообразных модулей или из различных устройств, объединенных в рыбо-защитный комплекс и расположенные на компактной площадке.

В шестой главе работы дается обоснование использования отдельных, зарекомендовавших себя, рыбозашптных элементов в составе комбинированных РЗС, а также приводятся некоторые из разработанных в Тверском государствешюм техническом университете схемы компоновки комплексных сооружений с использованием этих элементов.

Рассмотрены два основных направления в создании комбинированных сооружений: из различных самостоятельных устройств и путем агрегатирования из унифицированных модулей, проверенных на малых и средних водозаборах.

В последнее время проектными, рыбохозяйсгвенными и исследовательскими организациями, водопользователями, имеющими водозаборы, проявляется повышенный интерес к воздушной завесе, как рыбозащитному сооружению. В основу использования воздушных завес (ВЗ) для защиты молоди рыб положены два принципа действия - физический и поведенческий. Поведенческий режим работы ВЗ основан на реакции отпугивания рыб и отхода их от непрерывной воздушной "стенки", создаваемой воздушной завесой (Кузнецов Ю.А., Павлов Д.С., Пахоруков A.M., Эрслер А.Л., Курагина Г.Н., Образовский A.C., Фильчагов Л.Г1.). Общее мнение специалистов состоит в том, что максимальный эффект защиты рыб наблюдается при условии восприятия ими завесы как "сплошной стенки". Вместе с тем, как показывают результаты исследований (Эрслер А.Л., Дарков A.A. и др.) наилучший эффект использования воздушной завесы наблюдается при интенсивной подаче воздуха и организации мощных восходящих к поверхности течений (Фильчагов Л.П.). При этом рыба попавшая в область вертикальных токов принудительно выносится к поверхности воды и далее вместе с потоком отводится ниже области питания водозабора.

Принудителъное перемещение пассивно скатывающихся рыб в области действия ВВЗ определяется двумя составляющими скорости потока - вертикальной ("зрлифтный эффект") и горизонтальной (подходная к водозабору). Вынос рыб к поверхности возможен при скорости "эрлифтного" потока выше подходной скорости. Поскольку регулирование вертикальных восходящих скоростей в открытых потоках практически невозможно ввиду специфики процесса истечение воздуха в воду, когда выходящие из перфорации пузырьки на коротком отрезке пути теряют скорость всплытия вплоть до уровня скоростей витания, то оптимального соотношения двух составляющих следует достигать путем изменения подходных (сносящих) скоростей течения. Регулирование параметров плоской водовоздушной сгруи осуществляется на основе предварительного гидравлического расчета и определения геометрических размеров элементов, отвечающих за рыбозаградитель-ную способность сооружения. Основной элемент РЗС в виде водовоздушной завесы - перфорированный трубопровод, уложенный на дне водоема и соединенный с воздуходувной машиной, гидравлический расчет которого - ключевая задача этапа обоснования конструктивных параметров РЗС. Движение газа в перфорированном трубопроводе с одновременным истечением под уровень воды относится случаю течения с переменным расходом по пути. Основные решения, полученные на сегодня (Бородкин Б.С., Шульгин Д.Ф.,Яблонский В.С.,Плакида М.Э., Крамаровская И.И. и др.) сводятся к разрешению относительно того или иного параметра известного дифференциального одноразмерного уравнения неравномерного установившегося движения.

В работе в гидравлической постановке решена задача о равномерной раздаче газа через перфорации трубы при изотермическом истечении его под уровень воды с учетом потерь напора на трение и в местных сопротивлениях.

В практике гидравлического расчета перфорированных груб может встретиться два характерных случая:

* при заданном расстоянии между отверстиями определить их диаметры;

• при известных диаметрах отверстий найти расстояния между ними.

Введены следующие обозначения: D-внутренний диаметр трубы; di,©i,qi-соответственно диаметр, площадь сечения и расход i-ro отверстия; Vi,Qi-CKopocTb и расход потока в трубе; pj-давление в i-том сечении; рн- давление газа снаружи трубы; у и у„- удельный вес газа в трубопроводе и снаружи; L-длина трубы; k-число отверстий; N- тоже на единицу д лины.

В результате ряда преобразований и с учетом некоторых допущений для расчета давления в различных сечениях по длине трубы получена следующее уравнение:

Характер распределения давления газа по длине трубопровода ищется путем решения (11) методом итераций на ПЭВМ после записи его в конечно-разностном виде:

р2 -dp-n-(L-x)2 •dp-2-n-p-(L-x)-dx + 2-m-p-n-(L-x)2-dx + ^^- = 0 (11)

= Р?-Рм-п-Ры-(Ь-^)г-р?+п-р1 -(L-^)2

N'

N'

где принято (к=1/Н

Затем определяются диаметры отверстий. Для изотермического процесса (без учета потерь давления):

а. =

4(2 - (В)

Ун Р

С помощью последней зависимости можно определить диаметры отверстий перфорации при заданных начальных параметрах газового потока.

Как отмечалось выше, второй способ сохранения постоянства раздачи воздуха по пути - это изменение расстояния между отверстиями при их постоянном диаметре. В этом случае также изменяется сквозность перфорированного участка трубопровода по длине.

Порядок расчета подобен описанному и сводится к определению расстояний (Ы) между отверстиями по рассчитанным величинам давлений в каждом конкретно взятом створе:

-, 4 , (14)

НК)

где ц-коэффициент расхода отверстия.

Эффективность устройства, основанного на использований ВВЗ, по защите рыб связывается с транспортирующей способностью восходящего водовоздушного потока и гидравлическими условиями взаимодействия его с регулирующими и отводящими сооружениями. В связи с этим одной из важных задач гидравлического расчета РЗС в целом является определение траектории восходящей водовоздушной струи в сносящем ее потоке. Обзор и анализ публикаций по данному вопросу показал, что истечение газа в жидкость со провождается образованием пузырьков воздуха, которые, за исключением короткой: начального участка, всплывают под действием лишь собственной подъемной силь (Лейбензон Л.С., Повх И.Л., Протодьяконов И.О., Люблинская И.Е., Кутателадзе С.С. Стырикович М.А.).

В работе предпринят иолуэмиирический подход к получению зависимости коорди паты оси восходящей струи по глубине при различных режимах течения водного потока.

Анализ результатов проведенных исследований показал, что зависимость Х=Д?УН носит параболический характер и координата точки выхода струи на поверхность та меньше, чем меньше скорость сносящего потока. Исходя из этого подобрана структур; регрессионной зависимости.

Весь полученный материал обработан статистически на ЭВМ и получена завися

мость:

X = 0,16 + 0,420,96хЮ"3 х —-6,39х 10" х-^-х —+1,25х 10"6 х (—)2, (15) Б V Н V V

которая справедлива в следующих пределах изменения основных параметров:

0< — <1; 0 < — <675, (16)

Н V

о чем свидетельствует высокий коэффициент корреляции ¡1=0,93.

Анализ публикаций по эффективности воздушно-пузырьковой, или водо-воздушной, завесы говорит о недостаточной ее рыбозащитной способности как самостоятельного устройства(Фильчагов Л.П., Малеванчик B.C., Эрслср A.JI., Павлов Д.С., Пахоруков A.M.). Вместе с тем, в комплексе с другими струенаправляющими и рыбоза-держивающими устройствами она дает хорошие результаты по защите разноразмерных рыб (Павлов Д.С., Пахоруков A.M., Фильчагов Л.II.). Наиболее часто она применялась совместно с зонными ограждениями типа запань, когда на подходе к водозаборному сооружению в подводящем канале поперек потока устанавливается наплавная запань, а перед ней на дне водоема укладывается перфорированный трубопровод, подающий воздух сплошной стеной. В результате взаимодействия вертикального водовоздушного факела и запани создаются гидравлические условия на подходе к водоприемшпеу, препятствующие проходу молоди рыб. Однако в этом случае затруднен отвод молоди рыб от РЗС, которая не концентрируется в определенной ограниченной зоне потока, а лишь задерживается перед сооружением и накапливается по всему фронту рыбозаградителя, а в результате периодически "прорывается" сквозь РЗС и гибнет в водозаборе.

Основное преимущество запани перед другими устройствами состоит в том, что она не имеет в своем составе фильтрующих элементов, требующих постоянной очистки, вследствие чего обеспечивает непрерывность подачи воды потребителю. Эти устройства успешно предотвращают попадание поверхностной молоди рыб в водозабор за спет размещения входного окна водоприемника в придонном слое. Донная же рыба ими не защищается. В качестве обоснования рыбозащитной способности запани в работе приводятся результаты выполненных натурных исследований рыбозащитных сооружений типа "запань" на водозаборах Тамбовской ТЭЦ (П-образная запань), Тюменской ТЭЦ-1 (запань в виде полуокружности) и Саратовской оросительной системы на р.Иргиз (мягкая, криволинейная в плане запань). В целом полученные материалы подтвердили существенную зависимость функциональной эффективности данного устройства от распределения рыб по вертикали. Учитывая, что рыбы осуществляют постоянные миграции по акватории водоема и в различные жизненные периоды могут расселяться как у поверхности, так и в придонных горизонтах, необходимо рассматривать надежность зонных РЗС, каковым является запань, с позиций максимальной защиты рыб в любую из фаз их жизненного цикла, поэтому, нельзя говорить о высокой их надежности как самостоятельных рыбозащитных сооружений. Вместе с тем удовлетворительная работа запани по защите поверхностной рыбы, которая в скате составляет в отдельные периоды более 80% от общего количества покатных мигрантов, позволяет использовать ее в составе комбинированных РЗС.

В обоснование модульного принципа создания комбинированных рыбозащитных сооружений выполнены анализ опубликованных материалов и экспериметальные исследования по определению оптимальных параметров жатозийных рыбозащитных сооружений, которые широко исследованы за рубежом и у нас (Bates D.W., Vinsonhaler R., Ruggles С., Ryan P., Ducharme L.J.A., Monan G.E., Pugh J.R., Smith J.R., Фильчагов Л.П., Большое A.M., Павлов Д.С., Синявская В.М., Тюртоков С.Н.). При этом общий подход предыдущих исследователей состоял в том, что жалюзи располагались перпендикулярно

набегающему потоку, а фронт жалюзийной решетки составлял некоторый угол с основным потоком. В вершине этого угла располагался рыбоотвод. Были экспериментально подобраны размеры пластин и расстояний между ними, обеспечивающие максимальный эффект рыбозащиты в конкретных условиях. Вместе с тем, основные результаты получены по крупной молоди. Относительно ранней молоди рекомендаций не приводится. В ТГТУ основным направлением исследований было определение параметров жалюзийного экрана, расположенного параллельно транзитному потоку, к отработка режимов работы устройства по эффективной защите ранней молоди рыб. Отмечается, что молодь рыб избегает зоны потока вдоль экрана, если размер вихрей, образующихся при отрыве потока на конце жалюзиной пластины, соизмерим с поперечным размером рыб. Исходя из этого в состав сооружения введено дополнительное устройство -потокообразователъ, поддерживающий постоянную скорость течения вдоль жалюзийного экрана и постоянную "вихревую дорожку". Оптимальный угол встречи пластины жалюзи с потоком составляет 135°. Ширина пластин вдвое превышает расстояние между ними. Рекомендуемая скорость на выходе из конически расходящегося насадка потокообразовагеля составляет 5-8м/с. Количество насадков по вертикали рассчитывается из условия один на каждые 0,5м глубины. При продолжительном фронте жалюзийного экрана выпуски потокообразователя располагаются последовательно на расстоянии 2,5...3,0 м друг от друга. По результатам экспериментальных исследований выполнена проектная проработка унифицированного модуля на расход до 2 м3/с.

В седьмой главе приводятся результаты апробации комбинированных рыбозащит-ных сооружений на основе водовоздушной завесы и запани, а также унифицированных модулей из жалюзийных РЗС.

Предложения ТГТУ по применению водовоздушной завесы сводятся к использованию двух базовых модификаций рыбозащитного комплекса: -компоновка ВВЗ перед запанью (рис. 10); -компоновка ВВЗ в шахте водоприемника (рис. 11).

Рыбозащитное сооружение, выполненное по первой схеме, предназначено для размещения в голове подводящего канала или глубоко врезанного ковша водозабора и работает следующим образом.

Из перфорированного трубопровода, уложенного на дне водоема, через отверстия перфорации с определенной интенсивностью подается воздух. За счет этого формируется вертикальный факел водовоздушной смеси, распадающийся у поверхности воды на два противоположно направленных потока: один - в сторону водозабора, а другой - в сторону реки. Рыба, подошедшая к водозаборному каналу в придонных слоях потока подхватывается вертикальными струями и выносится в поверхностные горизонты воды, а там может оказаться либо в той части потока, которая направляется в сторону реки и транзитным речным потоком переносится ниже по течению от водозабора, либо может попасть в ту часть восходящего водовоздушного потока, которая направляется к водозабору. Второе является нежелательным, и, поэтому в качестве барьера и устройства для перераспределения потоков, на второй ступени рыбозащиты устанавливается наплавная запань, выполняющая роль отражателя. Сама по себе запань успешно задерживает в водоисточнике но-

Рис.10. Комбинированное рыбозащитное сооружение в виде водовоздушной завесы и запани 1-запань; 2-гибкая часть понтонов; 3-груз на гибкой запани; 4-перфорированный трубопровод; 5-трубопровод подачи тгплой воды; б-якорь; 7-анхер

Рис. 11. Схема рыбозащитиого сооружения глубинного водозабора

1-водоем; 2-водозаборный канал; 3-насосная станция; 4-донный порог; 5-забральная стенка; 6-перфорированный трубопровод; 7-компрессорная станция

верхностную раннюю молодь рыб, а использование ее для перенаправления поверхностного потока в сторону реки позволяет в комплексе с водовоздушной завесой обеспечить защиту разноразмерной рыбы.

Для подачи сжатого воздуха в перфорированный трубопровод используется воздуходувная машина, способная обеспечить требуемое давление и подачу при всем диапазоне изменения уровней в реке.

Перфорированный трубопровод укладывается на дно реки отверстиями вниз и в плане под углом к запани, что позволяет создать за счет перепада уровней но длине запани продольное течение, выносящее молодь рыб вниз по течению основного потока.

Нашивная запань представляет собой плоский щит с ребрами жесткости, прикрепленный к паре понтонов так, что вся конструкция свободно перемещается в вертикальной плоскости, т.е. следует за уровнем воды в водоеме. Автоматическое удержание наплавной запани в створе входа в водозаборный канал осуществляется за счет установки понтонов в направляющих, выполненных в береговых устоях, либо, при альтернативной конструкции запани - с "мягким" примыканием запани к берегам канала - с помощью завозней, лебедок и системы тросов.

Рыбозащитные сооружения в виде комбинации водовоздушной завесы и запани (а.с. №1731897, п.р. по заявке№ 96123686/20) внедрены на водозаборных сооружениях Каширской ГРЭС-4, Новополоцкой ТЭЦ.

На водозаборе Каширской ГРЭС-4 стадии проектирования предшествовали двухгодичные гидравлико-биологические исследования как в р.Оке, так и в водозаборном канале береговой насосной станции. Полученные материалы позволили конструкцию РЗС, которая представляет собой комплексное сооружение, состоящее из:

• наплавной запани, установленной в продолжении береговой линии р.Оки, соответствующей средним многолетним уровням;

• перфорированного трубопровода, уложенного на дне русла со стороны р.Оки перед наплавной запанью и под углом к ней;

• воздухоподающего и регулирующего оборудования.

Результаты апробации устройства вынесены в таблицу 1.

Второе из разработанных в ТГТУ комбинированных рыбозащитных сооружений (а.с. № ПМ-2822) предназначено для глубинных водозаборов, имеющих донное расположение водоприемных окон. Исходя из этого, РЗС имеет в своем составе наплавную запань в виде плоского щита, подвешенного на понтоне. В дополнение к ней - донный П-образный порог с фиксированной <щлеткдй_его гребня. Эффективная работа этих двух элементов устройства по защите рыб от попадания в водозабор зависит не только от взаимного расположения порога и запани, их формы, но и гидравлики потока перед устройством. Для организации принудительного рыбоотведения в данном случае применяется водовоздушная завеса (ВВЗ), образованная пузырьками воздуха, исходящими из перфорированного трубопровода, уложенного на специальные опоры в "шахте" между гребнет донного порога и запанью. Вся энергия вертикальной воздушной струи тратится на созда ние восходящих токов воды и отгонных течений. При этом водовоздушная завеса выпол няет и роль преграды (фильтра) и роль эрлифта, переводящего рыбу из нижних слоев I

Основные результаты апробации комплексных РЗУ

Район проведения исследований Подоем Тип РЗУ Пронзнодшельность водозабора, MVC Год проведения испытаний Усредненные заначення концентраций молоди рыб. С, экэ/м3 Показатель функциональной эффективности, Э <%) Краткая характеристика защищаемого объекта Организация, участвовавшая в определении :>ффе впив кости

до РЗУ после РЗУ ВИД размер, м м

Смоленская область, г.Смоленск Смоленские тягловые сети р.Днепр Комплексное РЗУ типа жалюзиной решетки с пщроолилвателем 0,2 1992 0,020 0,0015 92,5 кдрась ib 1Ы5 20 6-Ц 17 1Ш и 2i 2М S 31 БУ Центррыбвод Смоленский областной комитет охраны природы

од»

сивка 26 ш 10 11.-30 ZS izli 10 30 Í0.-35 35

Калининградская область г.Саетлый Калининградская ГРЭС-2 Морской канал Вислинского залива Комплексное РЗУ типа зонное ограждение с ВВЗ 2,6 1993 5,74 0,214 96,3 скетсж бычок БУ Запбалтрыбаод

зк/кь

Московская область г.Кашира Каширская ГРЭС-4 р.Окл Комплексное РЗУ типа БВЗ +залань го 1994-1995 0,12 0,03 75 ушел лещ белоглаз ка с)дд* rverepa 16 т U 27 S-JQ 15 mi 25 f-JS 10 36 69 4« БУ Мосрыбвод

Тюменская область Г.Тюмень Тюменская ТЭЦ-1 р.Тура Комплексное РЗУ типа запань+жалю зийн а я решетка с гидросмывом и 1995 0 013 0 003 76,9 ерш о*>нь 16 70 3$ 2Ü-12 55 35-5.Q 42 37 ¿ш 41 LOJj 27 JO-feü 41 5Ш 62 БУ Нижнсобьрыбаод

лгщ

суди*

верхние, где происходит вынос молоди рыб за пределы зоны влияния водозабора. Кром того, активный выход молоди рыб из водозаборной "шахты" - есть проявление рыбам] естественной барореакции в виде вертикальных компенсаторных перемещений н; привычный горизонт обитания.

Рыбозащитное устройство работает следующим образом. Порог задерживает водоеме донную рыбу и обеспечивает поступление в водозабор воды из слоя толщино] около 3,5м. При этом поверхностная рыба, попадая в зону вертикальных нисходящи течений ощущает барический дискомфорт и проявляет реакцию избегания, поднимаяс вверх. Здесь она подхватывается восходящими струями водовоздушной завесы ) выносится из области питания водозабора.

Энергия растекания факела вертикальных токов в данном устройстве одноврсмент используется для создания гидравлического барьера на пути ранней молоди водоприемнику. При этом толщина слоя обратных токов при проектной подач воздуходувной машины на расстоянии 30 м от оголовка водоприемника составит не мене 1,0 м. Данное сооружение установлено и успешно работаег на водозаборе Калининград ской ГРЭС-2. Результаты апробации устройства вынесены в таблицу 1.

Унифицированный жалюзийный модуль разработан первоначально для водозабор, со средней производительностью.

Конструкция РЗС использует в качестве рыбо- и сорозащитного устройства жалю зийную решетку, омываемую гидравлическими струями, создающими область гидравличе ских возмущений и дискомфортных условий для рыб. Как показали проведенные лабора торные исследования эффективность жашозийной решетки тем выше, чем больш отношение продольной транзитной скорости к скорости всасывания.

Рыбозащитное устройство работает следующим образом. Жашозийный экран уста навливается параллельно транзитному потоку так, что набегающие струи воды встреча ются со стержнями решетки под тупым углом. Отражаясь от стержней, часть расхода crpyi направляется в водозабор, а вторая часть возвращается в русло под углом к основному те чению. Вследствие этого вдоль экрана образуется зона вихревых турбулентных течениГ являющихся раздражителем для рыб. Такое расположение водоприемного окна с жалю зийной решеткой отвечает схеме питания бокового водозабора (A.C. Офицеров, A.C. Об разовский, А.Г. Аверкиев и др.). Вместе с тем, режим течения в реке изменяется в течени года, а стало быть изменяются и условия обтекания стержней решетки. Для сохранени скоростей набегания потока и повышения отводящего и отпугивающего эффекта жалю зийного экрана он снабжается гидравлическим омывателем. Выходящие из насадко струеформирователя струи создают зону увеличенных скоростей транзитного течения : образуют на границе зоны повышенной турбулентности слой сверхкритических скоросте? которые рыбы не могут преодолеть и выносятся на стрежень потока. Таким образом, гиг равлическая завеса дополнительно выполняет роль экрана, отделяющего оголовок воде забора от руслового потока. Унифицированный жалюзийный модуль прошел апробацш на водозаборе Смоленских тепловых сетей из р.Днепр. Рыбозащитное устройство пре/. приятия "Смоленсктеплосеть" установлено перед фронтом водозабора и состоит из сл< дующих элементов:

- металлического корпуса, оборудованного направляющими для установки в пазы окон водозабора;

- жалюзийной решетки, вставляемой в специальные пазы корпуса РЗС и состоящей из плоских металлических пластин, расположенных под тупым углом к потоку;

- струеформирователя, представляющего собой вертикальную трубу с соплами.

Учитывая, что по фронту водозабора имеется три водоприемных окна, работающих поочередно, появляется возможность объединить их в одну всасывающую камеру и устроить водоприемное окно большей площади, чем существующие размеры окон, и снизить скорости всасывания.

Ихтиологические натурные исследования, проведенные у БНС на р.Днепре, показали, что максимальные концентрации рыб в реке и количество рыб в пробах отмечается в ночное время в мае-июне -0,05...0,07 экз/м3. Во второй половине июля и в августе, количество рыб в уловах и концентрации уменьшаются до 0,01 ...0,03 экз/м3.

Испытания комбинированного РЗС на предмет определения его функциональной эффективности показали высокий результат. Свыше 90% молоди рыб, обитающей в р.Днепре у водозабора успешно защищались жалюзийным РЗС. Результаты апробации устройства вынесены в таблицу 1. По результатам внедрения жалюзийного РЗС на водозаборе Смоленских тепловых сетей были сделаны выводы о возможном агрегатировании из подобных устройств, как из модулей, рыбозащитных сооружений для крупных водозаборов. Эта идея нашла свое воплощение в проекте рыбозащитного сооружения для Тюменской ТЭЦ-1.

Водозабор Тюменской ТЭЦ-1 представляет собой береговую насосную станцию с водозаборным фронтом, расположенным параллельно транзитному потоку р.Туры. Объем водопотребления составляет <3=11м3/с. По фронту насосной станции расположено 10 водоприемных окон.

Анализ ихтиологического материала показывает, что в водозабор попадает в основном ранняя молодь рыб, обитающая у поверхности потока и скатывающаяся вдоль правого берега русла. Гидравлические условия в области питания водозабора способствуют отводу рыб вниз по течению р.Туры.

Каждое окно насосной станции оборудовано собственным рыбозащитным устройством, а насосная станция в целом - рыбозащитным сооружением из унифицированных модулей. Результаты апробации устройства вынесены в таблицу 1.

В целом апробация комплексных рыбозащитных сооружений, выполнешшх по рекомендациям ТГТУ и на основании обосновывающих материалов автора, может быть признана положительной, а разработанный подход к защите рыб на крупных водозаборах перспективным.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

Выполненные исследования позволили сформулировать и обосновать научные положения, совокупность которых может быть классифицирована как решение научной проблемы, имеющей важное значение в цепи мероприятий по управлению охраной рыб во внутренних водоемах путем создания специальных гидротехнических сооружений для

крупных водозаборов, по результатам исследования и апробации которых сделаны следующие выводы:

1. Современные тенденции в рыбозащите на крупных водозаборах состоят в:

• комплексном подходе к структуре мероприятий и сооружений но предотвращению гибели молоди рыб при водозаборе, когда в качестве рыбозащитного сооружения выступает комплекс из двух или более разнотипных устройств.

• создании унифицированных модульных конструкций, основанных на применении в качестве базовых модулей уже опробованных на малых и средний водозаборах устройств и агрегатировании из них РЗС для крупных водозаборов;

2. Сформулирована основная концепция рыбозащиты, которая состоит в использовании системного подхода к оценке ситуации, поиску путей и методов решения возникших проблем, совершенствованию научно-методического и нормативно-технического обеспечения с целью сохранения видового разнообразия и поддержания естественного воспроизводства рыб во внутренних водоемах. В качестве основных компонент общесистемного подхода выделяются ихтиологическая и гидравлическая компоненты, определяющие выбор методов и средств рыбозащиты.

3. Сформулированы основные категории рыбозащиты. В качестве основных принципов проблемы выделены:

• объект защиты - молодь рыб, обладающая на различных стадиях развития сформировавшимися внешними, внутренними и поведенческими признаками;

• обращение с объектом защиты - рыбой на различных стадиях онтогенеза - как с живым организмом:

• обеспечение жизнеспособности и выживаемости рыб в результате взаимодействия их с рыбозащитньш устройством;

• применение знаний о морфологии, физиологии и реакциях рыб для регулирования и управления их поведением;

• использование знаний о среде обитания рыб, способах управления ее структурой и физических факторах воздействия.

Эти основные принципы реализованы в способах или методах рыбозащиты:

• этолого-преферентный способ основан на использовании закономерностей, связанных с образом жизни рыб, их естественным поведением и особенностями выбора мест и условий обитания;

• поведенческий способ базируется на использовании вынужденных поведенческих реакций рыб для предотвращения их гибели на водозаборе;

• физический способ опирается на физические факторы воздействия на рыб через изменение структуры среды обитания, либо с использованием ее в качестве проводника, и учет реакций их на физические раздражители.

• комбинированный способ, предполагающий одновремешюе применение различных способов.

4. Разработаны новые классификации рыбозагцитных сооружений: общая и частные - по производительности водозабора и по способу защиты рыб. Общая классификация включает в себя разделение РЗС:

♦ по виду водоисточника - на речные и водохранилищные;

♦ по категории надежности - на три категории(1, 2,3);

♦ по компоновке основных элементов - на совмещенные с водоприемником водозабора и раздельные (расположенные на подходе к водозабору);

♦ по сроку эксплуатации - на временные и постоянные;

♦ по производительности водозабора - на РЗС для малых (расход менее 1 м3/с), средних (от 1 до 6 м-7с) и крупных (больше 6 м3/с) водозаборов;

♦ по наличию системы рыбоотведения на РЗС срыбоотводом и без него;

♦ по способу защиты рыб на фильтрационные, зонные ограждения, гидромеханические, поведенческие и комплексные.

Классификация РЗС по производительности водозабора, на котором оно расположено позволяет практикам ориентироваться в выборе типа сооружения и объеме капвложений в разработку и изготовление РЗС.

Классификация рыбозащитных сооружений по способу защиты рыб носит научный характер и важна для планирования мероприятий и методов решения проблемы.

5. Выполнена классификация рыбоотводов рыбозащитных сооружений. Предложена конструкция оголовка рыбоотвода (а.с. N1209750), учитывающая изменение интенсивности вторичных течений при колебании уровня в водотоке на участке его поворота.

Получена зависимость для расчета параметров отводимого потока, позволяющая регулировать размеры области питания рыбоотвода и тем самым оптимизировать сбросной расход.

В качестве устройства для создания тока в рыбоотводе предлагается использовать осевой насос с пониженным числом оборотов (не более 700 об./мин.) и без выправляющего аппарата. В таком случае выживаемость рыб, прошедших сквозь насос составит 95...99%.

6. На базе эксперимееталышх лабораторных и натурных исследований, а также в процессе анализа и обсуждения технических решений, разработан ряд оригинальных комплексных рыбозащитных сооружений и их элементов, составивших предмет изобретений (а.с. N1731897, а.с. N1738907, а.с. N1772310, а.с. N1638245, патент N2004680 ) и основу настоящей работы. Разработан подход к защите рыб на крупных водозаборах, состоящий в поэтапной защите и отводе молоди определенных видов и размеров.

7. Определена рыбозагцитная способность сетчатого рыбозащитного сооружения. Получено, что сетчатое РЗС, рекомендуемое строительными нормами для крупных

водозаборов, в состоянии защитить не менее 80% рыб размером от 25 мм и выше, а ранняя молодь размером от 12 мм до 25 мм этим устройством не защищается. На основе опубликованных ихтиологических данных разработана методика определения эффективности сетчатого РЗС.

8. Предложены компоновочные схемы и методы расчета их элементов по перспективным РЗС с поэтапной защитой рыб, состоящим из генератора поперечной циркуляции и сетчатого устройства. В качестве продуктора вторичных винтовых течений используется участок поворота открытого русла - излучина, либо система струеформирующих щитов конструкции М.В. Потапова.

Получена зависимость для определения интенсивности поперечной циркуляции на повороте открытого русла, с помощью которой можно с большей точностью определить местоположение створа максимальной концентрации рыб у вогнутого берега русла.

В результате лабораторных экспериментальных исследований получены полуэмпирически е зависимости для определения координаты створа размещения оголовка рыбоот-вода за системой струеформирующих щитов и ширины рыбонасьпценной зоны потока.

9. На основе анализа рыбозащитной способности сетчатого РЗС и участка поворота открытого русла разработана методика прогноза эффективности поэтапной рыбозащиты.

Результаты экспериментальных и теоретических исследований использованы при разработке проекта реконструкции рыбозащитных сооружений Марьяно-Чебургольской оросительной системы. Комплексное РЗС конструкции ТГТУ введено в эксплуатацию и имеет эффективность 78% по молоди рыб размером от 12мм и выше.

10. Для условий компактно размещенных крупных водозаборов предложены конструкции комплексных рыбозащитных сооружений, состоящих из водо-воздушной завесы и запани. Получены зависимости для определения диаметра отверстий перфорированного трубопровода, уложенного на дне водоема, из условия достижения максимального рыбо-защитного эффекта.

В результате натурных экспериментальных исследований обоснована рыбозащит-ная способность водовоздушной завесы и запани, как элементов комплексных РЗС. Эффективность работы ВВЗ зависит от интенсивности подачн воздуха и скорости сносящего потока. С помощью полученной зависимости для определения координат оси восходящей водовоздушной плоской струи в сносящем водном потоке устанавливается взаимное плановое расположение оси перфорированного трубопровода и оси наплавной запани.

Апробация данного РЗС осуществлена на водозаборе Каширской ГРЭС-4 АО Мосэнерго, Новополоцкой ТЭЦ (Республика Беларусь). Результаты испытаний устройства на водозаборе Каширской ГРЭС-4 показали, что эффективность его в среднем за сезон активного ската рыб превышает 80% по ранней молоди и 75% по всем видам и размерам при 90% обеспеченности. Столь высокий результат позволил рекомендовать сооружение для повторного использования на водозаборе-аналоге Новочеркасской ГРЭС практически без существенных изменений.

Для условий существенных колебаний уровня в водоисточнике предложена конструкция рыбозащитного сооружения типа "ВВЗ+запань", в которой предусмотрены наклонные направляющие пазы в береговых устоях, регулирующие взаимное расположение элементов конструкции.

11. В целом разработанный подход к оборудованию крупных водозаборов комплексными рыбозаидагными сооружениями показал, что совместное использование ограниченных в применении, но достаточно эффективных в определенных условиях устройств, оправдан. При этом критерием оценки качества принятого технического решения служит экономический и экологический эффект.

12. Результаты работы используются студентами при выполнении курсовых и дипломных работ (спецкурс) по специальностям "Гидротехническое строительство" и "Комплексное использование и охрана водных ресурсов".

ЗАДАЧИ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Гидравлическое обоснование параметров фильтрующих экранов для защиты разноразмерных рыб.

2. Поиск путей решения задачи защиты рыб на водозаборах, расположенных в непроточных водоемах.

3. Дальнейшее пополнение базы данных о поведении и реакциях рыб, способах мотивации этих реакций.

4. Совершенствование методов гидравлического расчета элементов комплексных

РЗС.

5. Совершенствование нормативной базы проблемы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Устройство для защиты рыб путем активного формирования гидравлической структуры потока в водоприемнике и подводящем канале водозабора/ Русловые процессы и гидравлика сооружений. Калинин,КГУ,1980.-С. 13-19( соавт. Рипинский И.И.,Виноградов С.Е.).

2. Управление поперечной циркуляцией воды на повороте открытого русла с помощью береговых бун /Гидравлика сооружений и русловые процессы. Калинин,1982.-С.105-108( соавт. Барекян А.Ш.,Рипинский И.И.).

3. Анализ раздвоения винта поперечной циркуляции воды на участке поворота открытого потока/ Русловые процессы и гидравлика сооружений. Калинин,1983.-С.141-151(соавт. Барекян А.Ш.,Рипинский И.И.).

4. Исследование гидравлической структуры потока на участке поворота магистрального канала Кубанской оросительной системы/ Гидравлика русловых и подземных потоков.-Калинин:КГУ. 1984. -С.31-38(соавт. Барекян А.Ш., Рипинский И.И., Коротовских А.И.).

5. Расчет развитой поперечной циркуляции потока на повороте открытого русла. /Гидравлика сооружений и деформируемых русел.-Калинин:КГУ. 1985.-С.78-86(соавт. Барекян А.Ш., Рипинский И.И.).

6. Использование экологического способа рыбозашиты// Рыбное хозяйство. 1987,N5.-C.43-47(соавт. Барекян А.Ш., Рипинский И.И., Коротовских А.И., Шульгин В.Д.).

7. Исследование гидравлической структуры потока при обтекании рыбозащитного устройства в виде плоской сетки с рыбоотводом./Гидравлика русловых и подземных потоков. Калинин: КГУ,1987.-С.53-60(соавт. Рипинский И.И.,Коротовских А.И.).

8. Интенсивность поперечной циркуляции при повороте открытого потока в призматическом русле: Авто реф. дисс,...к.т.н,- Л.,1987.-16с.

9. Рыбозащитные сооружения и устройства, применяемые при водозаборе в оросительные системы. М: Союзгипроводхоз.1988(соавт. Алтунин B.C., Рипинский И.И., Барекян А.Ш.).

10. Предотвращение табели рыб и сохранение их естественного воспроизводства в условиях роста водопотребления//У Обллтучно-практическая конференция молодых ученых: Тез. докл. - Калинин,1988.-С.31-32.

11. Экспериментальная апробация осевых насосов ОПВ2500-4,2 и 05-47 в качестве устройства для перекачивания водорыбной смеси./Гидравлика сооружений. - Калинин: КГУ.

1988. -С.63-68(соавт. Коротовских Л.И.,Рипинский И.И.,Шульгин В .Д.).

12. О возможности пропуска молоди рыб через осевые насосы//Тр. ин-та Гидропроею им.С.Я. Жука. -М. 1989.Вьш. 139.-С.83-89(соавт. Барекян А.Ш., Коротовских А.И., Шуль гин В.Д.).

13.Совершенствование средств рыбозащиты// Гидротехническое строительство. 1990. N11 - С.39-41(соавт. Коротовских А.И.).

14.Исследование поведения молоди некоторых пресноводных рыб в вертикальном пото ке//Всесоюзн. совещание по рыбозащите: Тез. докл. - Астрахань, 1990.1 с.(соавт. Шульги] В.Д.,Коротовских А.И.).

15.Комплексное рыбозащитное устройство для водозабора Каширской ГРЭС-4// Всесо юзн. совещание по рыбозащите: Тез. докл. - Астрахань, 1990.1с.(соавт. Барекян А.Щ., Кс ротовских А.И., Шульгин В.Д.).

16.Совершенствование технического уровня средств рыбозащиты // Всесоюзн. совен "Гидравлика и экология будущего": Тез.докл.-М., 1990.-С. 16(соавт. Коротовских А.И.).

17.Анализ процесса взаимодействия восходящего воздушного и сносящего водного поте ков при проектировании РЗС в виде водовоздушной завесы//Инженерная гидрология и о? рана водных ресурсов.-Тверь:ТГТУ.1994.-С.116-119.

18.К определению зоны питания бокового отвода //Инженерная гидрология и охрана во; ных ресурсов. - Тверь: ТГТУ.1994.-С.26-32.

19.Схема управления и концепция защиты рыб на водозаборах// Известия ВУЗов. Строг тельство. Новосибирск. №12.1996.

20.Изучение выживаемости и поведения витально окрашенной молоди рыб //Тезис] докл.2-го Всероссийского совещания по поведению рыб. Борок. 1996.-С.110(соавт. Шул) гин В.Д.).

21.Классификация рыбозащитных сооружений водозаборных сооружений И Гидротехш ческое строительство, М., №6, 1996.-С.53-56(соавт. Барекян А.Щ.).

22.Гидравлический расчет подводного перфорированного воздухопровода в cocrai комплексного рыбозащитаого устройства/ Гидравлика и экология,Тверь,1997.-С.4-10.

23.Использование плоских струенаправляющих щитов в качестве элемент рыбозащитаого устройства/Гидравлика и экология, Тверь,1997. С.51-55.

24.Примеры конструктивно-компоновочных решений по многоступенчатой рыбозащи: на крупных водозаборах /Гидравлика и экология, Тверь, 1997. С.77-81(соавт. Коротовскг А.И.).

25.Исследование поведения молоди некоторых пресноводных рыб в зоне вертикальнь течений и их компенсаторных перемещений/Гидравлика и экология, Тверь, 1997. С. 10 114(соавт. Шульгин В.Д., Коротовских А.И.).

26.Методологические аспекты проблемы защиты рыб на водозаборах/Гидравлика экология, Тверь,1997. С.140-150(соавт. Барекян А.Ш.).

27 .Рыбозащитное у^^ойство: A.c. 1209759 СССР, МКИ3Е02В 8/Q8 /Барею А.Ш.,Рипинский И.И., Яковлев А.Е. (СССР).-4с.:ил.

28.Рыбозащитное устройство: A.c. 1638245 СССР, МКИ3 Е02В 8/08 /Коротовских A.V Яковлев А.Е. (СССР).-2с.:ил.

•

29 .'Рыбозащитное устройство: A.c. 1687732 СССР, МКИ3 Е02В 8/08 / Балябин ВА., Шульгин В.Д., Яковлев А.Е. (СССР).-Зс.:ил.

30.Рыбозаградитель: Патент 1703785 СССР , МКИ3 Е02В 8/08 /Яковлев А.Е., Константа-нов А.Н., Коротовских А.И. (СССР).- 2с.:нл.

31 .Рыбозащитное устройство: A.c. 1731897 СССР , МКИ3 Е02В 8/08 /Яковлев А.Е.,Коротовских А.И., Барекян А.Ш., Шульгин В.Д., СвяцкийИ.М. (СССР).-4с.:ил.

32.Рыбозаградитель: A.c. 1738907 СССР, МКИ3 Е02В 8/08 /Яковлев А.Е., Коротовских А.И. (СССР).-2с.:ил.

33.Рыбозащитное устройство: A.c. 1772310 СССР, МКИ3 Е02В 8/08 /Яковлев А.Е., Коротовских А.И. (СССР).-4с.:ил.

34.Водозаборный оголовок: A.c. 1778229 СССР, МКИ3 Е02В 8/08 /Карелин B.C., Яковлев А.Е., Коротовских А.И., Шульгин В.Д. (СССР).-2с.:ил.

35.Рыбоотвод рыбозащипюго устройства: Патент 200468СГ РФ, МКИ3 F.02B 8/08 (РФ).-Зс.:ил.

36.Рыбозащнтное устройство : Свидетельство на полезную модель №2822 РФ, МКИ3 Е02В 8/08 /Карелин B.C., Яковлев А.Е.,Коротовских А.И.,Шульгин В.Д. (РФ).-1с.

37.Устройство для защиты рыб на водозаборе:Свидетельсгво на полезную модель №2823 РФ, МКИ3 Е02В 8/08 /Яковлев А.Е., Барекян А.Ш., Лупандин А.И. (РФ).-1с.

38.Рыбозащитное устройство : Свидетельство на полезную модель .№3603 РФ, МКИ3 Е02В 8/08 / Яковлев А.Е., Барекян А.Ш. (РФ).- 1с.

39.Рыбозащитное устройство : Свидетельство на полезную модель, положительное решение по заявке №96123686/20 от 21.03.97г. (приоритет от 17.12.96г.)РФ, МКИ3 Е02В 8/08 (РФ).-1с.

40.Методологические основы рыбозащиты на крупных водозаборах' Известия ВУЗов. Строительство. Новосибирск. №11 .-1997.

Тверской государственный технический университет

ЯКОВЛЕВ АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ

УДК 626.882

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ И СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЫБ НА КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРАХ

Специальность 05.23.07- Гидротехническое и мелиоративное строительство

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук

Тверь 1997

Предисловие

Современные темпы водопотребления при явном снижении объемов естественного воспроизводства рыб во внутренних водоемах страны приводят к необходимости принятия ряда мер по сокращению гибели молоди, особенно ценных промысловых видов, рыб при водозаборе из поверхностных источников. В связи с этим строительство новых и эксплуатация существующих водозаборных сооружений должны сопровождаться работами по осуществлению эффективных рыбоохранных мероприятий, в том числе созданию современных рыбозащитных сооружений.

Тема настоящей диссертации продиктована потребностью обобщить и зафиксировать опыт создания, совершенствования и апробации ряда комбинированных рыбозащитных сооружений (РЗС) для крупных водозаборов, а также дать практические рекомендации по применению перспективных конструкций РЗС.

Данная работа выполнена в Тверском государственном техническом университете на кафедре гидравлики, теплотехники и гидропривода и является результатом работы автора в составе коллектива ученых, занимающихся разработкой, обоснованием и внедрением специальных гидротехнических сооружений для предотвращения гибели молоди рыб на водозаборах промышленного, коммунального, ирригационного и энергетического назначения.

Пользуюсь случим выразить глубокую благодарность за неоценимую помощь в работе над диссертацией профессору Барекяну А.Ш., а также сотрудникам научно-исследовательской лаборатории "Гидроэкология" Тверского государственного технического университета, практически содействовавшим в сборе и анализе экспериментальных данных, в оформлении данной рукописи.

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ.............2

ВВЕДЕНИЕ..........6

Глава 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЫБОЗАЩИТЫ НА ВОДОЗАБОРАХ.......... .12

1.1. Структурная схема водозаборного комплекса . .13

1.2. Современное состояние нормативной и научно-технической базы проблемы. .......... .14

1.3.Состав и последовательность этапов решения проблемы защиты рыб на водозаборах . . . . . . . . .21

1.4.Основные категории рыбозащиты .... .24

1.5.Классификация рыбозащитных сооружений.. . . .27

1.6.Концепция рыбозащиты на крупных водозаборах. . . .34

Глава 2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЫБ НА КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРАХ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ...... . . .39

2.1 .Опыт применения рыбозащитных сооружений на крупных водозаборах. ......... .39

2.2.Цель и задачи настоящей работы. .... .53

Глава З.РЫБООТВОДЫ РЫБОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ . .54

3.1 .Классификация рыбоотводов рыбозащитных сооружений. .54

3.2. Назначение размеров и конструкции входного оголовка рыбоотводного тракта. . . . . . . . .55

3.3.Устройства для создания направленного течения в рыбоотводе.61

3.4. Использование осевого насоса для создания течения в рыбоотводе рыбозащитного сооружения. ..... .64

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ И УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЭТАПНОЙ РЫБОЗАЩИТЫ...........71

4.1. Примеры конструктивно-компоновочных решений РЗС

с поэтапной защитой рыб. . . . .72

4.2. Методика определения функциональной эффективности поэтапной рыбозащиты. . . . . . . . .75

4.3.Рыбозащитная способность сетчатого РЗС. . . . .79 4.4.Обоснование применения участка поворота русла в качестве

элемента рыбозащитного сооружения. ..... .95

4.5. Использование плоских струенаправляющих щитов в качестве элемента рыбозащитного комплекса. . . . . .104

Елава 5. АПРОБАЦИЯ ПОЭТАПНОЙ, МНОЕОСТУПЕНЧАТОЙ

РЫБОЗАЩИТЫ.........111

5.1.Обоснование применения поэтапной рыбозащиты на подводящем канале головных водозаборных сооружений Марьяно-Чебургольской оросительной системы. . . . . . 111

5.2. Опыт применения комплексной поэтапной рыбозащиты на водозаборе Марьяно-Чебургольской оросительной системы. 124

Елава 6. РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ РЫБОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРОВ.....129

6.1.Примеры компоновок комбинированных рыбозащитоых сооружений. . . . . . . 129

6.2. Наплавная запань как элемент рыбозащитного сооружения. 133

6.3. Анализ рыбозащитной способности и функциональной надежности РЗС в виде водовоздушной завесы. . . . . 149

6.4. Перспективы использование жалюзийных решеток в составе комбинированных рыбозащитных сооружений крупных водозаборов. 169

Елава 7. НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ

КОМБИНИРОВАННЫХ РЗС НА КРУПНЫХ ВОДОЗАБОРАХ. . 178

7.1. Комбинированное рыбозащитное сооружение глубинного водозабора .......... 178

7.2. Результаты апробации комбинированного РЗС на глубинном водозаборе Калининградской ЕРЭС-2. . . . . 181

7.3. Комбинированное рыбозащитное сооружение на входе в подводящий канал или ковш крупного водозабора . . . 194

7.4. Комбинированное рыбозащитное сооружение водозабора Каширской ГРЭС-4........196

7.5. Рыбозащитное сооружение в виде жалюзийного экрана с системой поддержки транзитных течений вдоль водоприемного фронта. .......... 208

7.6. Рыбозащитное сооружение в виде жалюзийного экрана водозабора предприятия "Смоленские тепловые сети". . . 211

7.7.Многомодульная конструкция жалюзийного РЗС. . . 220 7.8.Обоснование и применение комбинированного РЗС для

водозабора Тюменской ТЭЦ-1 . . 221

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........240

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ... 246 ПРИЛОЖЕНИЯ.........261

ВВЕДЕНИЕ

Общая экологическая обстановка и современные все возрастающие темпы водопотребления из внутренних водоемов для нужд промышленности, энергетики, ирригации требуют повышенного внимания к вопросам охраны окружающей среды. В числе природоохранных мероприятий важное место занимают рыбозащитные мероприятия, поскольку гидротехническое строительство на реках и забор больших объемов воды приводят к снижению запасов промысловых видов рыб, сокращению темпов их естественного воспроизводства. Для сокращения ущерба от гибели рыб при водозаборе до размеров, не угрожающих естественному воспроизводству требуется система специальных устройств в составе гидротехнических сооружений, обеспечивающих безопасность миграций рыб на всех стадиях развития. Комплекс рыбоохранных сооружений и устройств включает в себя рыботранспортирующие, рыбопропускные, нерестовые, рыбозащитные и рыбоспускные объекты, обеспечивающие замкнутость цикла естественного воспроизводства рыб во внутренних водоемах.

К настоящему времени накоплен значительный опыт по разработке и применению каждого из перечисленных классов сооружений, но вместе с тем, доминирующим по разнообразию конструктивных решений и степени гидравлико-биологической обоснованности их применения на первом месте, все-таки, стоят рыбозащитные сооружения. Среди ученых, внесших значительный вклад в создание основ рыбозащиты как науки, следует выделить Г.К. Харчева, JI.M. Нусенбаума, Д.С. Павлова, A.M. Пахорукова, Б.С. Малеванчика, А.Ш. Барекяна, В.В. Петрашкевича, A.C. Цыпляева, А.Е. Ващинникова, A.M. Большова, Л.П. Фильчагова, A.JI. Эрслера, А.И. Лупандина, И.И. Рипинского, A.M. Мотинова, И.В. Никонорова, В.М. Синявскую, Г.С. Муравенко, В.Н. Киселева-Цецхладзе, Г.Н. Ряховскую, Г.Я. Сегаля и др.

Принято рыбозащитными сооружениями называть гидротехнические сооружения, предназначенные для предотвращения попадания и гибели молоди рыб в водозаборах.

Удельный вес рыбозащиты в общей системе природоохранных мероприятий, степень сложности проведения предпроектных изысканий,

включая выбор достаточно надежных технических средств для реализации задачи предотвращения гибели рыб при водоотборе, остается значительным.

В общее понятие надежности средств рыбозащиты входит:

- достаточная функциональная эффективность;

- обеспечение непрерывного пропуска воды в соответствии с категорией водозабора;

- ремонтопригодность.

Говоря об экологической эффективности рыбозащитных сооружений (РЗС), следует отметить, что данный показатель, характеризующий устройство с точки зрения способности последнего оказывать в той или иной степени положительное влияние на динамическую стабильность сообществ рыб в водоеме и отражающий тем самым возможности РЗС влиять на такие важнейшие экологические и популяционные характеристики, как динамика численности популяций, генетическая и экологическая структура популяций, внутри- и межпопуляционные связи и другие, представляет собой один из важнейших показателей РЗС. Эффективность защиты рыб нормируется СНиП и не может быть ниже 70% для всех видов устройств по молоди рыб размером от 12 мм и более. Определение показателя рыбозащитной эффективности РЗС входит в состав работ по приемке сооружения в эксплуатацию и осуществляется путем сопоставления ущербов рыбному хозяйству водоема до ввода рыбозащиты и после.

Традиционно водозаборы подразделяются по производительности на малые, средние и крупные. Соответственно и рыбозащитные сооружения, предназначенные для их оборудования, делят на РЗС для крупных, средних и малых водозаборов. При этом проблема оборудования малых водозаборов решается достаточно эффективно и надежно, поскольку всегда можно выбрать из имеющегося арсенала рекомендованных к внедрению рыбозащитных сооружений то единственное, которое с максимальной вероятностью обеспечит и требования рыбозащиты и требования водоподачи. Относительно средних водозаборов задача рыбозащиты часто усложняется тем, что удельные расходы по фронту водоприемника оказываются большими и скорости всасывания превосходят критические скорости плавания защищаемых рыб на порядки. В этом случае приходится увеличивать водоприемный фронт.

Самые же серьезные проблемы имеют место на крупных водозаборах, забирающих воду большими расходами на коротких участках

водотоков или из непроточных водоемов. Снижение скоростей всасывания здесь приводит к увеличению размеров водоприемного фронта без гарантии надежности защиты рыб, поскольку гидравлические условия в области водозахвата приобретают существенную неравномерность, а регулирование потоков приводит к еще большему удорожанию сооружения в целом. Перспективное направление решения проблемы рыбозащиты здесь - организация комплексных сооружений, позволяющих поэтапно решать задачи защиты сначала одних групп рыб, а затем других.

В связи с этим, актуальность темы выполненных исследований определяется необходимостью решения ряда задач, связанных с обоснованием и проектированием рыбозащитных сооружений водозаборов большой производительности, к которым, в частности, относятся водозаборы ирригационных систем, энергообъектов(ТЭЦ, ГРЭС, АЭС), промпредприятий.

Целью настоящей работы является дальнейшая разработка методологических основ, способов и сооружений для защиты рыб на водозаборах, системы инженерного расчета элементов комплексных рыбозащитных сооружений, создание и научное обоснование новых технических решений по защите рыб от попадания в крупные водозаборы, создание методав расчета функциональной эффективности комплексных РЗС.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач:

• сформулировать концепцию защиты рыб на крупных водозаборах;

• выполнить классификацию рыбозащитных сооружений по способу защиты рыб;

• разработать компоновочные схемы и обосновать конструктивные параметры комплексных РЗС;

• разработать методику определения эффективности комплексных рыбозащитных сооружений;

• разработать практические методы гидравлического расчета элементов комплексных РЗС;

• выполнить натурную апробацию предлагаемых конструкций и дать технико-экономическую оценку их работоспособности.

Методы исследований. В работе осуществлялось последовательное применение системного подхода к поиску путей и методов решения проблемы защиты рыб от попадания и гибели на крупных водозаборах. Для решения поставленных в работе задач использовались теоретические и

экспериментальные методы. При выводе теоретических зависимостей использовались представления о течении при плановом изгибе русла, при путевой раздаче расхода, при выходе газа под уровень воды, при отводе части расхода. Методика проведения теоретических исследований основывалась на использовании уравнений гидродинамики, результатов экспериментов по изучению структуры потока и математических моделей работы сооружений. Экспериментальные исследования проведены в лабораторных и натурных условиях на моделях, фрагментах и действующих рыбозащитных сооружениях ирригационных и энергетических водозаборов.

В рамках диссертации было уделено значительное внимание методам математического моделирования с реализацией их на персональных электронных вычислительных машинах.

Научная новизна работы заключается в полученных результатах, совокупность которых можно квалифицировать как решение научной проблемы, имеющей важное значение в цепи мероприятий по управлению охраной рыб во внутренних водоемах при интенсивном изъятии воды из поверхностных источников.

В качестве новых можно назвать следующие результаты исследований:

- сформулированы концепция и основные принципы рыбозащиты;

- предложена новая классификация РЗС по способу защиты рыб;

- теоретически и экспериментально обоснованы технические решения по комплексным РЗС для крупных водозаборов;

- получены зависимости для расчета элементов комплексных РЗС;

- предложена и реализована методика прогноза эффективности рыбозащитных сооружений, основанных на поэтапной защите рыб.

Личный вклад автора выразился в разработке общего подхода к решению поставленных задач, создании методов исследований и непосредственном участии в проведении экспериментов, в теоретической обработке полученных результатов, формулировке научных положений и выводов, в создании новых технических решений, участии в обосновании их основных параметров, проектировании, внедрении и испытании, в разработке математических моделей анализа и прогноза функциональной эффективности РЗС.

Практическая значимость работы состоит в том, что предложенные конструкции и технологии позволяют эффективнее решать проблемы защиты рыб от попадания в крупные водозаборы, снабжают

практиков обоснованными методами прогноза функциональной эффективности рыбозащитных сооружений.

Достоверность научных положений и основных выводов установлена их экспериментальной проверкой в лабораторных условиях, а также подтверждается данными натурных исследований действующих сооружений, результатами численного моделирования.

На защиту выносятся следующие положения:

- концепция рыбозащиты на крупных водозаборах;

- классификация рыбозащитных сооружений;

- целесообразность и перспективность применения на крупных водозаборах комплексных рыбозащитных сооружений, в т.ч. запатентованных автором настоящей работы;

- новые технические решения по конструкции рыбозащитных сооружений с поэтапной защитой рыб и комбинированных РЗС для крупных водозаборов;

- методы расчета функциональной эффективности комплексных рыбозащитных сооружений.

Внедрение результатов работы на разных этапах ее выполнения осуществлено при обосновании и реализации проектных решений рыбозащитных сооружений водозаборов Марьяно-Чебургольской оросительной системы, Каширской ГРЭС-4 АО Мосэнерго, Смоленских тепловых сетей, Смоленской ТЭЦ-2 АО Смоленскэнерго, Калининградской ГРЭС-2, Калининградской ТЭЦ-2 АО Янтарьэнерго, Новополоцкой ТЭЦ, Новолукомльской ГРЭС, Белорусской ГРЭС (Республика Белорусь), Балаковской ТЭЦ-4 АО Саратовэнерго, Ульяновской ТЭЦ, Уфимской ТЭЦ-5, Тюменской ТЭЦ-1, Тюменской ТЭЦ-2, Тамбовской ТЭЦ и др.

Результаты работы использованы в учебном процессе ТГТУ при выполнении курсовых и дипломных проектов по специальностям "Гидротехническое строительство" и "Комплексное использование и охрана водных ресурсов".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях Тверского государственного технического университета(1980-1997г.г.), на конференции молодых ученых Нечерноземья (г,Калинин, 1982г.), на Всесоюзных Координационных совещаниях по рыбозащите в г. Новочеркасске (1984г.) и г.Астрахани (1989г.), на Всесоюзном совещании по гидротехнике (г.Куйбышев, 1985г.), на Всесоюзной конференции "Гидравлика и экология будущего" (г. Москва, 1990г.), на научно-практической конференции в институте Гидропроект им.

С. Я. Жука (г.Москва, 1985г.), на 2-ой международной научно-технической конференции по массопереносу (Тверь, 1996), на научных семинарах кафедр «Инженерных мелиораций, гидрологии и охраны окружающей среды», «Экологических основ природообустройства» и "Гидротехнических сооружений" Санкт-Петербургского государственного технического универси-тета(Санкт