автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Технические средства и технологии пропуска рыб через гидроузлы

На правах рукописи Скоробогатов Михаил Александрович

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ ПРОПУСКА РН5 ЧЕРЕЗ ГИДРОУЗЛЫ

Специальность 05.14.16 -Технические средства и методы защиты окружающей среды (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени ' доктора технических наук

Санкт-Петербург - 1997

Рабата выполнена на кафедре гидравлики, теплотехники и гидропривода Тверского государственного технического университета

Научный консультант

академик РАН Павлов Дмитрий Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Михалев Михаил Андреевич, доктор технических нзук, профессор

Курганов Анатолий Матвееевич, доктор технических наук, профессор Никоноров Иван Васильевич

Ведущая организация: "Гипрорыбхоэ"

заседании диссертационнного совета Д 063.38.09 при Санкт-Петербургском государственном техническом университете по адресу:

195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул.29, ПГК, ауд.411.

лиотеке университета.

Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направить на имя ученого секретаря Совета по указанному выше адресу.

Защита состоится

в {С часов на

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной биб-

Автореферат

Ученый секретарь диссертационного Совета, ганд.техн.наук, профессор

В.Т.Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Строительство гидроузлов на реках, безвозвратный забор воды, загрязнение водоемов привели к резкому снижению численности ценных промысловых видов рыб во внутренних водоемах России. Возведенные плотины прервали пути миграции проходных, полупроходных и туводных видов рыб и отрезали места их нагула от нерестилищ. Компенсационные мероприятия для сохранения численности рыб в таких условиях предусматривают: сооружение рыборазводных заводов, отсыпку искусственных нерестилищ в нижнем бьефе гидроузла, восстановление миграционных путей техническими средствами - строительством рыбопропускных сооружении (РИС) для пропуска рыб из нижнего бьефа в верхний и рыбоспускных - из верхнего в нижний.

Более чем трехсотлетний опыт эксплуатации рыбопропускных сооружений показывает, что эффективность пропуска рыб зависит от их местоположения в системе гидроузла и конструкции рыбопропускного сооружения, создающего благоприятные условия для привлечения рыб в нижнем бьефе гидроузла, накопления в рыбона-копительных лотках (в рыбоподъемных сооружениях) или по тракту движения рыб (в рыбоходах), и выпуска в верхнем бьефе гидроузла) .

Таким образом, актуальность темы определяется необходимостью разработки и-научного обоснования эффективных технических средств и технологий для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний.

В течение ряда лет данная тема разрабатывалась в соответствии с Координационным планом работ по решению проблемы 0.85.01 задания 10.02.03 "Создать конструкции и устройства для рыбопропуска и рыбозащиты на водозаборах с большими расходами воды" Государственного комитета по науке и технике СМ СССР.

Цель диссертационной работы - разработка технических средств и технологий для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний, позволяющих сохранить численность рыб во внутренних водоемах страны.

Задачи исследований:

- проанализировать современное состояние вопросов обоснования, проектирования и эксплуатации рыбопропускных сооружений; о учетом новых данных о влиянии изменения параметров среды обитания мигрантов провести анализ конструкций, технологи-

ческих схем работы построенных рыбопропускных сооружений, а также их местоположения в системе гидроузла;

- выполнить комплексные биолого-гидравлические исследования по определению реакции рыб на изменение параметров среды обитания (скорости течения, интенсивности турбулентности, градиента температуры, наличия наносов, давления); на основе полученных данных разработать полные требования к зонам привлечения, накопления и выпуска рыб, дать рекомендации по проектированию и эксплуатации рыбопропускных сооружении;

- разработать по результатам комплексных натурных гидрав-лико-биологических исследований рекомендации по эксплуатации построенных рыбопропускных сооружений;

- разработать и на основе проведенных гидравлических исследований оптимизировать конструкции рыбопропускных сооружений, имеющих лучшие характеристики ~по пропуску рыб по сравнению с построенными, и создать для этих сооружений технологические схемы работы;

- разработать метод оптимизации местоположения рыбопропускного сооружения в системе гидроузла.

Новые результаты заключаются в следующем:

- сформулированы основные требования к зонам привлечения, накопления и выпуска рыб для аффективного пропуска мигрантов из нижнего бьефа гидроузла в верхний;

- разработаны новые конструкции рыбопропускных сооружений (а также отдельные их элементы) и технологии пропуска рыб, позволяющие увеличить количество пропускаемых мигрантов из нижнего бьефа в верхний на построенных и проектируемых гидроузлах, разработаны методики гидравлического расчета РПС;

- разработан метод оптимизации местоположения рыбопропускного сооружения в системе гидроузла.

Личный вклад автора выразился в: разработке общего подхода к решению поставленных задач; обобщении и формулировании условий в зонах привлечения, накопления и выпуска рыб; разработке методик проведения гидравлических и биологических исследований, руководстве исследованиями и непосредственным участием в них; формулировке научных положений и выводов; разработке конструкций рыбопропускных сооружений и технологии пропуска рыб; разработке конструкций отдельных элементов рыбопропускных сооружении; разработке методов расчета и рекомендаций по проектированию и эксплуатации рыбопропускных сооружений; разработке метода по оптимизации местоположения рыбопропускных соо-

ружений в системе гидроузла.

Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций по проектированию новых, эксплуатации и реконструкции построенных рыбопропускных сооружений, что позволяет повысить эффективность пропуска рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний.

Основные результаты исследований вошли в СНИП 2.06.07-87 "Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбоза-щитные сооружения" и "Пособие по проектированию рыбопропускных и рыбозащитных сооружений к СНиП 2.06.07-87", использованы институтом "Гидропроект" им. С.Я.Жука при проектировании рыбопропускных сооружений на р. Печа (рыбоход введен в эксплуатацию в 1993 г.), Дургунского гидроузла в Монголии, гидроузла Аль-Багдади на р. Евфрат в Ираке, Нижне-Черекских ГЭС, также в проекте реконструкции рыбохода Нижне-Туломской ГЭС. Кроме этого, результаты исследований используются при эксплуатации рыбопропускных сооружении Саратовского (р. Волга), Краснодарского и Федоровского (р. Кубань) гидроузлов.

Результаты работы используются в учебном процессе Тверского государственного технического университета (включены в спецкурс "Гидравлика", "Гидротехнические сооружения", "Инженерные мероприятия по охране окружающей среды" и применяются в курсовом и дипломном проектировании).

Апробация работы выполнена в виде докладов на: координационных совещаниях по вопросам рыбопропуска и рыбозащиты (г.Рига, 1977; г.Новочеркасск, 1982; г.Астрахань, 1990), на научно-технических конференциях и семинарах (в Новочеркасском инженерно-мелиоративном институте, 1982 г., Санкт-Петербургском государственном техническом университете, 1983, 1996 гг., Тверском государственном техническом университете, 1974-1997 г.г.); на втором Всероссийском совещании "Поведение рыб" (Бо-рок, ИЕВВ РАН, 1996); в школе передового опыта "Сооружения и устройства для сохранения естественного воспроизводства рыб при гидростроительстве на внутренних водоемах" (г.Краснодар, 1980 г.); на заседаниях секции рыбопропускных и рыбозащитных сооружений Межведомственной ихтиологической комиссии (г. Москва, 1985-1997 гг.); на технических совещаниях в институте "Гидропроект" им. С.Я.Жука, 1974-1997 г.г.; в Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН (1981-1997 г.г).

По теме диссертации опубликовано 39 работ (в том числе в изданиях РАН), получено шесть авторских свидетельств на изоб-

ретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит иэ введения, пяти глав, заключения, приложений и списка использованной литературы, включающего 254 наименований. Работа содержит 291 стр. машинописного текста, 72 рисунка, 23 таблицы и приложения.

Автор выражает благодарность Заслуженному изобретателю России, заведующему кафедрой "Гидравлика, теплотехника и гидропривод" Тверского государственного технического университета, профессору Барекяну Аршаку Шаваршавичу га всестороннюю помощь при выполнении данной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, а также новизна полученных результатов. Показан личный вклад, практическая значимость диссертационных исследований. Приведены сведения об использовании результатов исследований и апробации работы.

В первой главе приводятся данные о современном состоянии вопросов проектирования и эксплуатации рыбопропускных сооружений, изложены: классификация РИС, краткий обзор конструктивного исполнения построенных рыбопропусных сооружений, описаны технологические схемы пропуска пропуска рыб из нижнего бьефа в верхний. Здесь же изложены результаты исследований РПС различными авторами (кроме исследований автора) и дан анализ работы построенных сооружений. Кроме того, проанализированы основные положения, используемые при проектировании рыбопропускных сооружений.

Всего в России построено 17 рыбопропускных сооружений, из них эффективно работают только 6, - это сооружения, где при проектировании и эксплуатации наиболее полно учтены биологические, гидравлические и конструктивные аспекты пропуска рыб.

Анализ нормативной литературы, результатов исследований построенных рыбопропускных сооружений, работ Л.М.Нусенбаума, Д.С.Павлова, А.Г.Поддубного, Л.К.Малинина, Clay и др. исследователей, занимающихся изучением поведения рыб и биологическим обоснованием рыбопропускных сооружений, работ Т.Г.Харчева, М. И Лихого, П.В.Викторова, З.М.Килпера, И.М.Волкова, Б.С.Мале-ванчика, Г.Н.Ряховской, И.В.Никонорова, В.Н.Шкуры и других спе-

циалистов по проектированию рыбопропускных сооружений; работ Т.Г. Харчева, П.В. Викторова, И.М. Волкова, М.А.Михалева, А.Ш. Барекяна, А.И. Лупандина, М.И. Тихого, A.M. Курганова, В.Н. Шкуры, П.А. Михеева, М. Larinier , F. Travade, С.Н. Clay, H.'f. Elder, M.H. Beach, и др. ученых по гидравлическому обоснованию рыбопропускных сооружений выявил следующие требования,предъявляемые к зонам привлечения,накопления и выпуска рыб.

В нижнем бьефе гидроузла в зоне привлечения в качестве стимула для привлечения рыб в рыбопропускное сооружение предлагается использовать направленное течение из рыбонакопителя со скоростями, равными привлекающим, причем созданный противоток воды (шлейф) должен четко выделяться в потоке зоны поисков. В качестве критерия Еыделения рыбопривлекающего шлейфа предлагается использовать величину пороговой скорости у рыб (Малеванчик Б.С., 1984) или значение поперечного градиента скорости dU/dy = 0.026 (Шкура В.Н., 1990). При этом в нижнем бьефе требуется организовать такую гидравлическую структуру потока, при которой подход мигрантов к гидроузлу возможен только по зоне шлейфа, а на остальных участках скорости течения или выше сносящих (преодоление их недоступно для рыб), или ниже пороговых, при которых не стимулируется продвижение рыб к створу гидроузла. Кроме этого, предусматривается использование зрительных и тактильных ориентиров, рыбонаправляющих устройств, направляющих рыб в рыбопропускные сооружения и преграждающих им путь к плотине. Протяженность рыбопропускного сооружения должна быть такой, чтобы вход в рыбонакопительный лоток находился у верхней границы зоны поисков, а еыходящий из него привлекающий ток воды - шлейф достигал участков концентрации рыб или трасс движения в нижнем бьефе.

При описании требований к зоне накопления - рыбонакопи-тельному лотку - указывается, что минимальная длина рыбонакопителя устанавливается такой, чтобы привлеченные в него и совершающие возвратно - поступательное движение рыбы не вышли из рыбонакопителя в нижний бьеф. Ширину рыбонакопителя следует назначать с учетом пропуска по нему привлекающих расходов из условия сохранения внутри лотка скоростей, равных привлекающим, но не более сносящих для рыб, при коэффициенте неравномерности распределения скоростей по сечению не более 1.2.

В верхнем бьефе гидроузла должны быть совданы благоприятные гидравлические условия, предотвращающие обратное скатывание в нижний бьеф рыб, пропущенных сооружением, при этом ско-

рости течения в месте выпуска рекомендуется устанавливать равными 0.3-0.4м/с.

В заключении главы сформулированы задачи исследований.

Во второй главе изложены результаты и анализ биолога-гидравлических исследований поведения мелких (тестовых) рыб в потоке воды, выполненных для обоснования рекомендаций по проектированию и эксплуатации рыбопропускных сооружений.

Известно, что при возведении гидроузлов меняется уровен-ный, расходный, температурный, наносный и др. режимы водотока. При этом в нижнем бьефе гидроузла могут наблюдаться участки течения с различной температурой, содержанием твердых частиц, кислорода и т.д. В верхнем бьефе гидроузла (в местах выпуска рыб) так же меняются условия обитания рыб, что связано со значительными глубинами воды.

Блоки питания рыбопропускных сооружений являются генераторами повышенной турбулентности, в поле которой (в рыбонако-пительном лотке) находится рыба. Значительные турбулентные возмущения наблюдаются в нижних бьефах гидроузлов за водосбросными сооружениями. Все это обусловило необходимость в получении данных об энергетике и поведении рыб в зависимости от интенсивности турбулентности.

Определенный интерес представляет поведение рыб в потоке воды при изменении гидростатического давления в связи с выпуском рыб при значительных глубинах в верхнем бьефе, подъеме контейнеров в рабочей камере, а также при шлюзовании рыб.

Выполненный анализ работ Аслановой Н.Е., Лапкина В.В., Нусенбаума Л.М., Малинина Л.К., Павлова Д.С., Поддубного А.Е., Стрельцовой Н.Б., Шулейкина В.В., Цветкова В.И., Яржомбека A.A., Arnold G. Н., Johnston D. W., Wildish D. J., Cyrus D. P., Breitburg D. L. и др. показал недостаточную изученость влияния перечисленных выше факторов на поведение рыб.

Для выявления влияния изменения факторов среды обитания (распределения скоростей течения, интенсивности турбулентности, неравномерности распределения температуры воды, наносов по ширине водотока, изменения давления) на поведение рыб выполнены лабораторные биолого-гидравлические исследования.

В качестве тестовых рыб использовали плотву о длиной тела 15-195 мм, окуня - 19-65 мм, верховку 12-35 мм, пескаря -25-65 мм, уклею 12-35 мм. Исследования проведены с использованием оригинальных установок и методик. В результате проведенных

исследований установлено следующее.

Пороговые скорости ресреакции, критические скорости течения для ры5 к крзйсэрсгак скорости плавания еевиоят от интенсивности турбулентности течений. Так, для плотен пороговые скорости реореакцки з зависимости от интенсивности турбулентности и условий освещенности различаются в семь раз. Крейсерские скорости плавания и критические скорости течения для рыб уменьшаются о увеличением интенсивности турбулентности, причем существует величина интенсивности турбулентности, при которой рыба перестает проявлять реореакцию (в зтом случае всю энергию рыба затрачивает на стабилизацию своего тела з пространстве). В реогралиентных условиях по трассам движения рыб изучалась ориентация рыб относительно скорости течения, при этом фиксировались скорости течения, интенсивность турбулентности, изменение скоростей течения в продольном (продольный градиент 1Пр) и поперечном {поперечный градиент :-) нзпр азлениях, В результате обработки экспериментальных данных получено, что величины продольного к поперечного градиентов не оказывают влияния на поведение рыб в реоградиентных условиях. Ориентация рыб в таких условиях происходит относительно направления скорости течения в зависимости от интенсивности турбулентности. В опытах, когда по ширине потока создавали участки с различней интенсивностью турбулентности, рыба хороша ориентировалась и выбирала определенные турбулентные участки течений. Следует отметить, что характер влияния интенсивности турбулентности зависит не только ст вида и длины тела рыб, но также к от места их обитания.

Величина бросковой стрости не зависит от интенсивности турбулентности. Увеличение интенсивности турбулентности приводит к уменьшения продолжительности движения рыб на послеброо-ковом участке.

При изучении поведения рыб в градиентном по содержанию твердых частиц потоке выявлены следующие закономерности: критическая скорость течения для рыб уменьшается с увеличением концентрации нансоог в воде; при Енезадном появлении твердых частиц в потоке годы возможны дез варианта поведения: при малых концентрациях рыбз не реагирует на внезапнее появление частиц; если же концентрация превысшает критическую величину, то рыба окатывается по течению; в случаях, когда рыба до опытов была адаптирована к чистой воде, в градиентных по содержанию твердых частиц потоках она выбирает участки потока о чистой водой. Установлено, что поведение рыб зависит не только ст

концентрации частиц, но и от их размера и цвета.

Как было отмечено выше, вода из верхнего бьефа гидроузла может сбрасываться с различной температурой, поэтому в нижнем бьефе могут наблюдаться участки течений с различной температурой. Как показали исследования, рыба при относительных скоростях течения менее У/1 <0,5 с-1 (где V - скорость течения, 1 -длина тела рыб) выбирала потоки с более теплой водой (если разница между теплой и холодной водой не превышала 3,4°С). При скоростях, близких к критическим скоростям течения для рыб, последняя распределялась равномерно по ширине потока. При увеличении градиента температур по ширине потока, дальность прохода рыб против течения уменьшалась. В зоне слияния потоков с различной температурой наблюдаются пульсации температуры. Установлена величина пульсации температуры, являющаяся предельной для рыбы и препятствующая ее дальнейшему продвижению против течения.

Изменение давления влияет на поведение рыб в потоке воды. При изменении давления (перемещение рыб по глубине) выявлено два характерных момента в поведении рыб: первый, когда рыба начинает проявлять барореакцию и старается . переместиться на прежний горизонт обитания (величина этого давления названа пороговым изменением давления); второй, когда рыба прекращает реагировать на поток и окатывается по течению (критическое изменение давления). Эти два характерных давления зависят от многих факторов, в том числе от интенсивности турбулентности, скорости течения, вида рыб и длины их тела.

Полученные данные позволили сформулировать следующие положения, которые должны учитываться при проектировании новых и эксплуатации действующих рыбопропускных сооружений:

1. В зоне накопления рыб (в рыбонакопительном лотке) интенсивность турбулентности должна быть минимальной (или должна соответствовать интенсивности турбулентности водотока в естественном состоянии), так как при высокой турбулентности плавательная способность у рыб уменьшается, что будет способствовать скату рыб из рыбонакопительного лотка. Если это условие невозможно выполнить, то длина рыбонакопительного лотка должна назначаться с учетом длины участка затухания повышенной турбулентности.

2. При подъеме рыбы в контейнере или на ихтиологической площадке возможно прекращение ею реагирования на поток (подобное наблюдалось нами о судаком на рыбоподъемнике Саратовской

ГЭС). Наличие течений в рабочей камере и отсутствие реореакции у рыб приводит к залипанию рыбы на полотне побудительного устройства и травмированию ее. Поэтому скорость подъема контейнера или ихтиологической площадки должна определяться из условия адаптации рыбы к изменению давления. Возможную отрицательную реакцию рыб на изменение давления необходимо учитывать при выпуске их в верхний бьеф высоконапорных плотин. Для организации выпуска рыбы в верхнем бьефе гидроузла необходимо устраивать лотки в верхнем бьефе и осуществлять выпуск около берега при незначительных глубинах.

3. При наличии твердых частиц в потоке воды уменьшаются критические скорости течения для рыб. При внезапном сбросе наносов из верхнего бьефа возможен отход рыбы от гидроузла, что недопустимо при эксплуатации гидроузла с рыбопропускным сооружением.

4. Располагая водозаборные отверстия блока питания рыбопропускного сооружения и гидроузла на различной глубине в верхнем бьефе, можно улучшать условия привлечения рыб в нижнем бьефе за счет выделения привлекающего шлейфа по температуре и по количеству наносов в воде.

5. Рыбопривлекающий шлейф в нижнем бьефе гидроузла должен выделяться в общем потоке не только по скорости течения, но и по интенсивности турбулентности.

6. Проведенные исследования не выявили реакции рыб на изменение скорости течения в поперечном направлении (поперечный градиент 1п). Пороговая скорость реореакции изменяется в широких пределах и зависит от ряда факторов. Рыба в реоградиентных условиях ориентируется относительно скорости течения. Поэтому для описания рыбопривлекающей способности потока, выходящего из рыбонакопительного лотка, необходимо использовать всю область, занимаемую растекающимся привлекающим шлейфом.

7. В рыбопропускных сооружениях для того, чтобы рыба могла полностью реализовать свою бросковую скорость для прохода против течения, необходимо длину участка со скоростями, большими критических скоростей течения для рыб, соизмерять с брос-ковой (чтобы рыба могла этот участок преодолеть именно на этой скорости), при этом интенсивность турбулентности на участках движения на бросковой скорости должна быть минимальной.

8. При проектировании рыбопропускных сооружений необходимо использовать данные о поведении рыб, которые будут перемещаться из нижнего бьефа в верхний. При этом могут быть исполь-

И

вешаны описания установок и методики проведения экспериментов, представленные в приложении к диссертации.

В третьей главе изложены результаты и анализ натурных гид-равлико-биологических исследований механического рыбоподъемника Краснодарского и рыбопропускного шлюза Федоровского гидроузлов (р. Кубань), механического рыбоподъемника Саратовской ГЭС (р.Волга), рыбоходов на Нижне-Туломской ГЭС (р.Тулома) и на р. Печа (Мурманская обл.). Названные рыбоподъемные сооружения отличаются по конструктивному исполнению, а также по условиям привлечения, накопления и выпуска рыб. В этой главе дан анализ работы рыбопропускных сооружений, построенных в России, и рекомендации по эксплуатации и повышению эффективности.

Рыбоподъемные сооружения. Исследованиями установлено, что эффективность рыбопропускного сооружения и оптимальные параметры привлечения рыб зависят от степени выделения шлейфа в нижнем бьефе гидроузла. В табл.1 приведены результаты экспериментов на механическом рыбоподъемнике Саратовской ГЭС по определению оптимальной скорости Уопт и продолжительности ТОПт привлечения в зависимости от структуры течений в нижнем бьефе гидроузла. Опыты проводили при одновременной работе горизонтальных гидроагрегатов NN 22 и 23, установленных слева от рыбопропускного сооружения, при расходе каждого 420-440 м3/с (режим N 1) и при работе только одного гидроагрегата N 22 (режим N 2).

Таблица 1

Значения оптимальной скорости привлечения - У0пт (м/с) и продолжительности Т0пт (час) в зависимости от режимов работы гидроэлектростанции

: Режим N 1 : Режим N 2 :

Вид :-------------------:------------------ : щ/пг

рыбы : УОпт.м/0:ТОпт»час : У0пт»м/с:Т0пт.час :

Перех : 0,9-1,1 : 1,6-2,3 : 1,1-1,3 : 2,0-2,5 : 3,0-3,5

Лещ : 0,7-0,9 : 1,8-2,4 : 0,9-1,3 : 2,3-3,0 ; 1,5-2,0

Осетр : 1,3-1,5 : 2,3-3,0 : 1,4 : 2,3-3,0 : 2,0-2,5

Чехонь : 0,6-0,8 : 1,1-1,5 : 0,8-1,1 : 1,0-1,8 : 2,5-3,0

Примечание: П1/П2 - отношение количества экземпляров рыб, пропущенных рыбоподъемником, при работе соответственно в режимах NN 1 и 2; Как видно из таблицы, для всех видов рыб величины УОПт и

Топт ПРИ работе в режиме N 1 меньше, чем в режиме N 2. А количество рыб, пропущенных рубоподъемником, при работе в режиме N 1 оказалось больше, чем в режиме N 2, что можно объяснить различным распределением скоростей течения и различной интенсивностью турбулентности в нижнем бьефе гидроэлектростанции. При одновременной работе гидроагрегатов NN 22 и 23 поток от рыбопропускного сооружения является "граничным" в общем потоке от гидроузла и он выделяется не только по скорости течения, но и по турбулентности. Поэтому и общее количество производителей, зашедших в рыбопропускное сооружение, в этом случае больше.

Выделение привлекающего шлейфа в нижнем бьефе гидроузла не только по скорости течения, но и по интенсивности турбулентности прослеживается на всех гидроузлах. Результаты измерений в двух створах в зоне привлечения Краснодарского механического рыбоподъемника при расходе, проходящем через гидроузел, Ц=200 м3/с приведены в табл. 2.

Таблица 2

Значения скорости течения V и интенсивности турбулентности К в зоне привлечения Краснодарского гидроузла

Точка измерения

Створ на расстоянии 40 м от входа в РПС Створ на расстоянии 800 м

На оси РПС :3а водообр.отв.

У,М/С: К : У,М/С : К У,м/с : К

поверхность : 0.5И

дно :

0,75 : 0,12 : 0,56 : 0,14 : 0,41 : 0,15 :

0,81 : 0,1В 0,57 : 0,22 0,38 : 0,20

0,45 : 0,07 0,41 : 0,08 0,35 : 0,08

Из таблицы 2 видно, что при одной и той же скорости течения (V) интенсивность турбулентности (К) за водосбросными отверстиями выше, чем за рыбопропускным сооружением, поэтому рыба может предпочитать поток, идущий от водосбросов.

Исследования показали, что на всех гидроузлах в створе входа имеет место не только высокая неравномерность распределения скоростей течения по глубине, но и более высокая интенсивность турбулентности за водосбросными сооружениями.

Для исследования гидравлических условий накопления рыб б

рыбонакопительных лотках сооружений изучались распределение скоростей течения и затухание повышенной турбулентности по длине рыбонакопительного лотка. Также определялись оптимальные параметры привлечения и накопления рыбы в рыбонакопительном лотке сооружений.

Исследования показали, что равномерное распределение скоростей течения наблюдается в рыбонакопительном лотке механического рыбоподъемника Саратовской ГЭС (блок питания - гидроагрегат с двухярусной отсасывающей трубой). Установлено, что в этом лотке наименьшие пульсации скорости течения, поэтому и условия накопления для рыб здесь лучше. Это подтверждаются исследованиями по изучению распределения рыб по длине рыбонакопительного лотка. В рыбонакопительном лотке Федоровского рыбопропускного шлюза (блок питания - клинкетный затвор) ко входу происходит затухание повышенной турбулентности и заканчивается перераспределение скоростей течения по глубине. В лотке механического рыбоподъемника Краснодарского гидроузла (водослив практического профиля с затвором на гребне и гашением избыточной энергии в водобойном колодце с наклонной выходной гранью) даже ко входу в сооружение не заканчивается затухание повышенной турбулентности и перераспределение скоростей течения по глубине, что указывает на недостаточную длину лотка.

Совместно с ихтиологической службой Нижневолжрыбвода на механическом рыбоподъемнике Саратовской ГЭС изучен процесс накопления рыбы в рыбонакопительном лотке. В ходе исследований было установлено, что сельдь-черноспинка размещается вдоль стен рыбонакопительного лотка, где создаются благоприятные гидравлические режимы и хорошие условия для зрительной ориентации. В центре лотка рыба встречалась редко. Сельдь-черноспинка, в основном, концентрируется у рабочей камеры. С увеличением продолжительности привлечения Т характер распределения рыбы по длине лотка практически не меняется, а ее количество растет. Однако, спустя Т = 70..100 минут оно остается постоянным, т.е. наступает момент динамического равновесия, когда некоторая часть рыбы скатывается вниз по течению и выносится из лотка, в то же время в лоток заходит другая часть рыбы, подошедшая к рыбопропускному сооружению. Опыты также показали, что распределение рыбы около рабочей камеры зависит и от способа подачи воды в рыбонакопительный лоток. При подаче воды через нижний ярус отсасывающей трубы максимум концентрации рыбы находился в районе выхода потока, где имеют место максимальные

скорости течения в поверхностных слоях.

На рыбопропускном шлюзе Федоровского гидроузла проведены исследования процесса накопления рыбы при постепенном уменьшении скорости течения в конце режима привлечения. По существующей технологии рыбопропуска на сооружении после 2.5 часов привлечения, при скорости привлечения У=1.25-1.5 м/с, среднюю скорость течения в рыбонакопительном лотке уменьшали до 0.4-0 м/с. Одновременно с уменьшением скорости на входе в лотке опускали побудительное устройство, предотвращая скат рыбы вниз по течению. В экспериментах, проводимых при скоростях привлечения, в конце режима привлечения продолжительностью 2.5 часа, за отрезок времени ДТ=0.5-20 минут среднюю скорость в лотке уменьшали до определенной величины (эта скорость изменялась в пределах от О до 1.2 м/с), после чего опускали побудительное устройство. Эффективность работы рыбопропускного шлюза оценивали совместно с сотрудниками Кубаньрыбвода по количеству рыбы на ихтиологической площадке. С учетом суточной и сезонной неравномерности хода результаты экспериментов для севрюги при У=1.5 м/с приведены в таблице 3.

Таблица 3

Количество экземпляров севрюги в экспериментах на ихтиологической площадке рыбопропускного шлюза Федоровского гидроузла.

Продолжительность : Диапазон изменения скорости У,м/с

изменения скорос- :------------------------------------------

ти ДТ в лотке,мин :от1,5до1,0:от1,5до0,8:от1,5до0,6:от!,5до0,4

20 : 3(3) : 3 : 0:0

10 : 5(3) : 3 : 1:0

5 : 5(3) : 3 : 1:1

2 : 5(3) : 3 : 0:0

0.5 : 3(3) : 3 : 0:0

Примечание: в скобках указано количества экземпляров севрюги в контрольных опытах по существовавшей технологии привлечения и накопления.

Из таблицы видно, что, если в конце режима привлечения в диапазоне изменения ДТ от 2 до 10 минут скорость течения в рыбонакопительном лотке уменьшали от 1.5 до 1.0 м/с, на ихтиологической площадке количество рыб было на 50 - 60% больше, чем

при существующей технологии пропуска рыбы. Увеличение количества пропущенной рыбы наблюдалось также и при скорости привлечения севрюги У=1.8 и 1.25 м/с. Это объясняется тем, что при привлечении рыбы на повышенных скоростях течения рыбопривлека-ющий шлейф имеет большую протяженность и ширину, поэтому он может привлекать рыбу о большей площади в нижнем бьефе гидроузла. Однако, войдя в рыбопропускное сооружение, рыба не может продолжительное время находится при повышенных скоростях в ры-бонакопительном лотке и скатывается по течению, оставаясь на отдых перед входом на участках с малыми скоростями, фи уменьшении скорости течения в рыбонакопительном лотке рыба, находящаяся около входа, заходит в сооружение. В случаях, когда скорость течения уменьшается ниже 1.0 м/с, начинается скат рыбы из лотка, так как отсутствует стимул для продвижения против течения.

Разработанная на основе описанных опытов технология ры-бопропуска защищена авторским свидетельством (а.с. 1430453), а также вошла в СНиП 2.06.07-87.

На Краснодарском и Саратовском гидроузлах проведены исследования для установления режима привлечения рыбы в рыбонако-пительный лоток, обеспечивающего нормальное движение побудительного устройства. На Краснодарском рыбоподъемнике скорости течения V изменяли от 0.25 до 0.65 м/с. Как было установлено, перепад воды на сетчатом полотне побудительного устройства зависит не только от скорости в рыбонакопительном лотке, но и от засоренности решетчатого полотна. Перепад измерялся во время движения побудительного устройства в процессе перевода рыбы из нижнего бьефа в верхний на начальном (Ин) и конечном (Ьк) участках рыбонакопительного лотка, а также на сетке, заблаговременно очищенной от рыбы (Ьч). Результаты исследований представлены в таблице 4.

Таблица 4

Значения перепада воды на побудительном устройстве

Участок: Перепад воды (в см) при скорости в лотке - V, м/с

лотка :------------------------------------------------------

: 0,25 : 0,35 : 0,40 : 0,45 : 0,50 : 0,55 : 0,60 : 0,65

Ьч ; : 0,2 : 0,5 : 0,6 : 0,8 : 0,9 : 1,1 : 1,3

Ьн : 0,2 : 0,5 : 0,5 : 1,0 : 1,5 : 1,5 : 1,5 : 2,5

: 0,5 : 0,5 : 1,5 : 1,5 /6 : 2,5 : 3,5 : 4,0 : 3,5

Из материала таблицы видно, что при У>0.4-0.5м/о величина Ьк значительно больше Ьн и Ьч. Это объясняется тем, что та часть рыбы, которая находится непосредственно у побудительного устройства, прижимаясь к сетчатому полотну, травмируется. "За-липание" рыбы на побудительном устройстве (наблюдалось нами в верхних слоях потока) приводит к повышению перепада и увеличению нагрузки на механизмы перемещения тележки побудительного устройства.

На основе анализа экспериментального материала по всем трем исследованным рыбоподъемным сооружениям было рекомендовано во время движения побудительного устройства скорость течения в лотке устанавливать не более 0.4-0.5 м/с.

На основании всего комплекса гидравлико-биологических исследований были разработаны рекомендации, которые используются при эксплуатации рыбопропускных сооружений Федоровского, Краснодарского и Саратовского гидроузлов и вошли в СНиП 2.06.07-87.

Лестничные рыбоходы для пропуска лососевых. Выполнены натурные гидравлические исследования рыбоходов Нижне-Туломской ГЭС и на р. Печа.

При проведении натурных исследований Нижне-Туломской ГЭС были определены перепады уровней воды между камерами и распределение скорости течения в маршевых камерах и камерах отдыха. На отдельных стенках между камерами перепад уровней воды изменяется от 0.24 до 0.40 м. Конструкции маршевых камер создают гидравлику потока, позволяющую рыбе хорошо ориентироваться в потоке и находить течения от вплывных отверстий. Максимальные скорости течения во вплывных отверстиях наблюдаются по оси потока (1.6-1.95 м/с). На расстоянии 0.10 м от стенок они составляют 0.9-1.1 м/с, что нике бросковых скоростей семги.

Исследования показали, что привлекающий шлейф практически не выделяется в нижнем бьефе гидроузла. Поэтому для увеличения эффективности пропуска рыб было решено изменить условия привлечения в сооружение путем создания нового входа в рыбоход с выпуском привлекающего шлейфа под углом к основному потоку от гидроэлектростанции с большим выделением его в нижнем бьефе гидроузла.

Исследования лестничного рыбохода на р. Печа выявили, что величина перепада между камерами колеблется в пределах от 0.72 до 1.00 м. При таких перепадах скорости течения в отверстиях составляли 3.6-4.3 м/с, что значительно выше бросковых скорос-

тей для семги. Сложная структура течений в камерах и высокие скорости течения во вплывных отверстиях являются факторами неудовлетворительной работы рыбохода на р. Печа (так же как и привлекающий шлейф, практически не выделяющийся в общем потоке р. Печа). Поэтому было принято решение о строительстве нового рыбохода.

Используя результаты биолого-гидравлических исследований, изложенные во второй главе, проведен анализ данных натурных исследований рыбопропускных сооружений, полученных автором и другими исследователями. Они показывают, что:

- ни одно из построенных рыбоподъемных сооружений не является сооружением с непрерывным привлечением рыбы, так как на время движения побудительного устройства по лотку приходится уменьшать скорость течения до 0.4-0.5 м/с. Это вызвано необходимостью уменьшения травмирования рыб, а также уменьшением нагрузки на приводные механизмы тележки о побудительным устройством;

- совмещение тракта выходного лотка с трактом рыбонакопи-тельного лотка приводит к увеличению продолжительности выпуска рыб;

- наименьшая продолжительность уменьшения скорости течения в рыбонакопительном лотке наблюдается в сооружениях, где верховой выходной лоток отделен от проточной части блока питания (механический рыбоподъемник Краснодарского гидроузла) или имеется дополнительный подвод воды в рыбонакопительный лоток (механический рыбоподъемник Саратовской ГЭС);

- анализ работы блоков питания показывает, что наилучшие гидравлические условия для накопления рыб в рыбонакопительном лотке имеют место: в рыбопропускных шлюзах - аа затвором переменной сквозности (его конструкция разработана в ТГТУ - а.с. N 516782), и за кдинкетными затворами; в механических рыбоподъемниках - за гидроагрегатами;

- при проектировании сооружений следует учитывать турбулентность в зоне привлечения, накопления и выпуска рыб, влияние изменения давления при подъеме рыб в контейнере или при их шлюзовании, изменение температуры воды, концентрации наносов и т.д.;

-• в лестничных рыбоходах максимальные скорости течения не должны быть выше бросковых скоростей для рыб, при этом в маршевых камерах должны быть участки с небольшими скоростями течения для отдыха рыбы. Интенсивность турбулентности как в

/б

вшшшных отверстиях, так и в маршевых камерах должна быть ми-hkmojidho вовможной.

В четвертой главе сформулированы условия эффективного ры-бопропуска из нижнего бьефа в верхний, приведены классификации блоков питания, рыбонакопительных лотков, верховых выходных лотков, рассмотрены новые конструкции рыбопропускных сооружений (и их элементов), дано их гидравлическое обоснование, предложены технологические схемы пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний.

На основе анализа работ А.Ш. Барекяна, А.И. Лупандина, B.C. Малеванчика, Г.Н. Ряховской, Д.С. Павлова, А.Г. Поддубно-го, М.И. Тихого, П.В. Т.Г. Харчева, В.Н. Шкуры, Y.Clay, М.Н.Beach , M.Larinier, E.Travade и др. и результатов исследований автора в натурных и лабораторных условиях сформулированы основные требования к конструкции и размещению рыбопропускного сооружения, которые необходимо выполнять для обеспечения эффективного пропуска мигрантов из нижнего бьефа гидроузла в верхний (рис.1). Эти положения были в дальнейшем использованы при разработке конструкций рыбоподъемных и рыбоходных сооружений и метода оптимизации местоположения РПС в системе гидроузла,

Рыбоподъемные сооружения. Как показал опыт эксплуатации рыбопропускных сооружений, эффективность пропуска рыб в значительной мере зависит от конструкции сооружения и применяемой технологии.

Разработка новых конструкций рыбоподъемных сооружений в настоящее время осуществляется в следующиех направлениях: первое - увеличение продолжительности привлечения рыб за счет уменьшения времени ее шлюзования путем изменения конструкции выходных лотков; второе - увеличение продолжительности времени активного привлечения рыб за счет подвода дополнительных расходов воды в рыбонакопительный лоток за пределы рабочей камеры; третье - создание постоянных благоприятных условий привлечения в нижнем бьефе гидроузла и обеспечение в рыбонакспитель-ном лотке нормальных условий для накопления рыбы и возможности движения побудительного устройства (со скоростями течения не более 0.4-0.5 м/с). Кроме этого, увеличение эффективности рыбопропускных сооружений может быть достигнуто за счет установки новых (в некоторых случаях дополнительных) элементов.

В направлении увеличения продолжительности активного привлечения рыб, т.е.привлечения на скоростях, близких к оптимальным, путем изменения технологии выпуска ее в верхний бьеф

ЗОНА ПРИВЛЕЧЕНИЯ

Выделение рыбофивлеквю-щего шлейфа по:

К

скорости течения

турбулентности

концентрации наносов

температуре

Стабильность гидравлические режиме в нижнем

Наличие зрительных и тактильных ориэитировдИ-

Скорости течения на сопрягающему стройстве удон>упор_

Требования к конструкции и размещению РПС.

]

Выбор конструкции рыбопропускного сооружения

ЗОНА НАКОПЛЕНИЯ

Требуемая структура течений в рыбокакопгголь-иом лотке заданное распределение скоростей течения

шнимальная турбулентность

Минимальная пульсация юр

На время движэ-ния побудитель, устр. скорости течения V<üA-Q.5u/c Минимальная концентрация наносов

\

РАБОЧАЯ КАМЕРА

Мишмальная турбулентность

Скорость течения V<0.+-0.5 м/с

\

Учет изменения давления при подъеме рыб

Определение местоположения РПС в системе гидроузла

ЗОНА ВЫПУСКА

Требуемая структура течений

заданное

распределение

скоростей течения,

У№ейс>У>Упоо

минимальная

турбулентность

Учет наносного ремша в верхнем бьефе Учет

теитературного ремша в верхнем бьефе,

Учет глубины воды в верхнем бьефе

Наличие зрительных и тактильных ориентиров на выходном участке

\

Достижение рыбмривлекяю-щим шлейфом

Достижение рыбо-привлекакхцим шлейфом зон кониентраши рыб

Выпуск в безопасное место

Рис. 1. Требования к конструкциям и размещению РПС в системе гидроузла.

\

нами разработана конструкция рыбопропускного шлюза с двойным выходным лотком.(а.с. 975881), которая показана на рис.2. Данное сооружение позволяет не только увеличить продолжительность привлечения, но и улучшить условия для выпуска рыб в верхнем бьефе гидроузла благодаря тому, что выходной лоток, вынесен в сторону от блока питания рыбопропускного сооружения.

Как отмечено выше, вторым направлением в разработке конструкций является подача дополнительных расходов воды из верхнего бьефа в рыбонакопительный лоток. Впервые рыбопропускное сооружение подобной конструкции было построено в СССР на Цимлянском гидроузле, а затем - на Саратовской ГЭС. Подвод воды на время перевода рыбы из нижнего бьефа в верхний осуществляется из нижнего яруса отсасывающей трубы за пределы рабочей камеры. Как показали наши исследования, сооружение подобной конструкции имеет высокую рыбопропускную эффективность. Дальнейшие проработки конструкций рыбопропускных сооружений, в которых использовались дополнительные обходные галереи, выполнены в Новочеркасском инженерно-мелиоративном институте. В них выход дополнительного расхода воды предполагается выполнять из донных или боковых галерей.

На рис.3 показан рыбопропускной шлюз, позволяющий создавать постоянные условия привлечения рыб в нижнем бьефе гидроузла и благоприятные условия для накопления рыб в рыбонакопительном лотке. Из верхнего бьефа вода в лоток подается из блока питания (3) и через боковые галереи (4) из расчета создания у низового затвора скоростей течения 0.4-0.5 м/с, а на выходе - оптимальных скоростей привлечения. В лоток дополнительный расход воды поступает из галереи по всей ее длине, поэтому в рыбопропускном сооружении такой конструкции имеет место уменьшение скоростей течения от входа к рабочей камере. В таких условиях мигрантам предоставляется возможность выбрать оптимальную гидравлическую зону для накопления. В конце режима привлечения на некотором расстоянии от входа в лоток опускается побудительное устройство (3) и перемещается в сторону рабочей камеры (4). При этом происходит перераспределение скоростей течения по длине лотка (увеличение их за побудительным устройством и уменьшение перед ним), причем при приближении его к рабочей камере максимальные скорости перед побудительным устройством уменьшаются и в самой камере равны 0.4 -0.5 м/с. Это позволяет рыбе хорошо ориентироваться против течения и не прижиматься к побудительному устройству. В период шлюзования за

г,I

Т7 1Т~Т/~

Рис. 2. Рыбопропускное сооружение с двойным выходным лотком: а-продольныи разрез; б-план^ 1-блок питания; 2-решетка; 3-по-перечное побудительное устройство; 4-рыбонакопительный лоток; 5-побудительное устройство; 6-затвор; 7-ихтиологическая площадка; 8-затвор выходного лотка; 9-выходной лоток.

Рис.3.Рыбопропускное сооружение с дополнительным подводом воды: а-продольныи разрез; б-план; 1-выходной лоток; 2-затворы боковых галерей; 3-блок питания^ 4-галереи; 5-решетка; 6-ихтиологическая площадка; 7-низовои затвор;8-побудительное устройство; 9-сетки рыбонакопительного лотка; 10-рыбонакопительный лоток.

ниаовым затвором (5) поддерживается скорость 0.4 - 0.5 м/с. Следует отметить, что в месте выпуска рыбы при такой конструкции рыбопропускного сооружения скорости течения также поддерживаются постоянными. После шлюзования рыбы тележка с побудительным устройством возвращается в исходное положение.

Для расчета распределения скоростей течения в рыбонакопи-тельном лотке рыбопропускного сооружения непрерывного действия с дополнительной подачей воды было использовано дифференциальное уравнение установившегося плавно изменяющегося движения с переменным расходом в открытых призматических руслах. Данное уравнение использовано дважды: первый раз - при расчете распределения расходов и построении кривой свободной поверхности потока в галерее, где непрерывно идет отделение расхода вдоль рыбонакопительного лотка, второй - для рыбонакопительного лотка, в котором имеет место непрерывное присоединение расхода галереи. Кроме этого, учитывался перепад уровней воды, возникающий на сетке, разделяющей рыбонакопительный лоток и галерею. После замены производных их конечно-разностными соотношениями полученная система уравнений решалась при помощи ПЭВМ, для чего была составлена специальная программа. Для реализации этой программы в лабораторных условиях были определены необходимые расчетные коэффициенты.

Используя полученные значения коэффициентов, были выполнены расчеты распределения скоростей течения по длине рыбонакопительного лотка при следующих исходных данных: длина водо-выпуска из галереи 100 м; ширина лотка - 10 м, ширина галерей 4 м; глубина воды на выходе из рыбонакопительного лотка 4м; коэффициент живого сечения сетки, перекрывающей выход потока из галереи Г=0.64. Расчеты выполнены в диапазоне изменения скорости привлечения от 0.8 до 1.6м/с. Результаты расчетов представлены на рис.4. По полученному распределению скоростей течения по длине рыбонакопитель ного лотка можно состав-

го *в и зо х, м Рис.4. Изменение скорости течения V по по длине рыбонакопительного лотка X в зависимости от скорости привлечения Урл

лять прогноз размещения рыбы в нем.

При движении побудительного устройства, обтянутого сеткой, в сторону блока питания происходит перераспределение расходов между рыбонакопительным лотком и галереями. Причем , как показывают расчеты, это перераспределение зависит как от коэффициента живого сечения сетки побудительного устройства, так и от коэффициента живого сечения сетки между галереей и рыбонакопительным лотком. Полученные данные показывают, что в зависимости от положения побудительного устройства в рыбонакопи-тельном лотке меняется распределение средних скоростей течения по его длине. Для приведенных исходных данных уже на расстоянии 10 м от входа в лоток скорости течения перед побудительным

При дальней-

и

и

оч

I

г7

устройством уменьшаются до 0.4-0.45 м/с (рис.5), шем перемещении побудительного устройства в сторону рабочей камеры ско- <> рость течения перед ним \'Пу становится меньше, чем скорости течения непосредственно за блоком питания (0.4 м/с), что указывает на перераспределение части расхода блока питания в галереи, причем с уменьшением коэффициента живого сечения Г уменьшаются скорости течения перед побудительным устройством. Все это указывает на то, что при движении побудительного устройства на нем не будет залипания и травмирования рыб.

Постоянные условия в зоне привлечения и накопления позволяет создавать рыбопропускное сооружение (рис.6), в котором рыбонакопительный лоток имеет обратный уклон дна [а.с.1010137]. Это сооружение выполнено с обратным уклоном дна из расчета обеспечения на входе в рыбонакопительный лоток постоянных скоростей привлечения, а в рабочей камере - старости течения не более 0.4-0.5 м/с.

Преимущество конструкций, приведенных на рис.3 и 6, по

Рис

ю 4о ео во Изменение скорости течения

перед побудительным устройством Упу в зависимости от его положения в рыбонакопительнсм лотке X при: 1-£=0.64;£-Г=0.5.

питания; З-рыбоудерживающая рещетка; 4-ихтиологическая площадка; 5-низовои затвор; 6-рыбонакопительный лоток; 7-побуди-тельное устройство.

сравнению с существующими, заключается в постоянстве скоростей течения на выходе и а наличии различных гидравлических условий в лотке, что позволяет накапливать как сильных, так и ослабленных пловцов. Однако эти конструкции не исключают выхода рыб из лотка в период привлечен™ и накопления рыб.

Конструкция механического рыбоподъемника, в котором исключается обратный скат рыб из рыбонакопительного лотка, показана на рис.7. В этой конструкции в рыбонакопительном лотке за счет увеличения площади сечения создаются скорости течения не более 0.4-0.5 м/с, а на выходе из лотка - оптимальные скорости привлечения. Для исключения обратного ската рыб из рыбонакопительного лотка во входной его части (5), выполненной расширяющейся, устанавливается У-образная ловушка (9) из сетного полотна с проходом посередине (8). Для увеличения зоны привлечения в пределах расширяющейся входной части устанавливается рассекатель (10) таким образом, чтобы направить привлекающий поток под углом к основному потоку гидроузла. Соотношение площади поперечного сечения лотков (11), образованных входной частью (5) и рассекателем (10), и площади поперечного сечения рыбонакопительного лотка (4) подбирается из условия создания оптимальных скоростей привлечения рыбы в нижнем бьефе гидроузла и накопления ее в лотке.

Для построенных рыбопропускных сооружений разработана конструкция побудительного устройства, препятствующая обратному скату рыбы из рыбонакопительного лотка и позволяющая значительно уменьшить скат мигрантов, зашедших в рыбонакопительный

——---------Si---

Рис.7.Рыбопропускное сооружение с непрерывным привлечением рыб: 1-эстакада; 2-блок питания; 3-рабочая камера;4-рыбонакопи-тельный лоток;5-входная часть; 6-побудительное устройство; 7-кантейнеравогный кран; 8-ловушка; 9-водопроницаемые стенки; 10-рассекатель; 11-лотки; 12-ихтиологическая площадка.

лоток. Описание побудительного устройства приведено в работе.

Для рыбопропускных пишаов был разработан блок питания в виде плоского затвора о зубчатой нижней кромкой (а.с. 1507906), конструкция которого изображена на рис.8.

Проведены гидравлические исследования затвора, на основе которых установлено, что коэффициент расхода ц. при наличии вальца за затЕором определяется по следующей зависимости: р,=0.527+1.086a/hHe-l• 129(a/hHe;)2, (1) где а - открытие затвора;

hHe ~ глубина воды в нижнем бьефе. Изучено распределение скоростей течения и затухание повышенной турбулентности за блоком питания в рыбонакопительном лотке. Разработана методика гидравлического расчета затвора. Даны рекомендации для проектирования затворов с зубчатой нижней кромкой. В частности, рекомендуется высоту зуба назначать, исходя из минимальной глубины воды в нижнем бьефе - ЬНбм» следующим образом:

hay6 = 1.45ЬНйм-а. (2) Гидравлические характеристики у данного затвора такие же, как у клинкетных затворов, применяемых в настоящее время на рыбопропускных шлюзах. Данный затвор был рекомендован для ры-

®

бопропускных сооружений Мезенской ПЭС.

Для средненапорных гидроузлов разработана методика гидравлического расчета распределения скоростей течения за блоком питания в виде водослива практического профиля с водобойным колодцем.

Полностью разработанные конструкции рыбоподъемных сооружений и методики их расчета приведены в диссертационной работе.

Лестничные рыбоходы. Для создания постоянных условий привлечения в условиях значительного колебания уровня воды в нижнем бьефе гидроузла институтом "Гид-ропрсект" им. С.Я.Жука совместно с ТГТУ (при участии автора работы), разработан ряд конструкции входных оголовков рыбоходов. Проведенные гидравлические исследования позволили разработать рекомендации по проектированию входных оголовков. Результаты разработок и гидравлических исследований вошли в пособие по проектирован™ рыбопропускных и рыбозащит-ных сооружений. Наилучшие условия привлечения имеет конструкция, изображенная на рис.9. Для увеличения привлекающего шлейфа в нижнем бьефе гидроузла при помощи напорного трубопровода из верхнего бьефа через насадок (2), расположенный в нише под первой ступенью рыбохода (1), подается расход воды, который присоединяет к себе дополнительный расход, поступающий из нижнего бьефа через боковые проемы (3). Общий расход рыбохода через "плавающий пандус" (4), расположенный перед первой ступенью рыбохода, направляется в верхние слои нижнего бьефа,

Рис.8. Плоский затвор с зубчатой нижней кромкой.

создавая благоприятные гидравлические условия привлечения и прохода рыбы в рыбоход.

При проектировании входных оголовков рыбоходов, для вычисления диаметра насадка d в зависимости от скорости течения на выходе Veux, глубины потока на выходе hsux, расхода рыбохода Орыб, расхода, подаваемого из верхнего бьефа гидроузла Q^aâ. рекомендуется следующая зависимость:

I - I

УвыхЬЬ=0рыб+0ра6[1+(-

Рис.9. Входной оголовок лестничного рыбохода: а- продольный разрез; -план: 1-первая ступень рыбохода; 2-насадок; 3-боковые проемы;4-плавающий пандус. о.оаЬвыхЬ

-------+0.232) соэ (1.08«х) 3, (3)

где Ь - ширина проточной части рыбохода;

а - угол поворота пандуса при максимальной отметке уровня воды в нижнем бьефе.

Для условий рыбохода Нижне-Туломской ГЭС при ширине рыбохода Ь = 3 м, расчетном колебании уровня воды в нижнем бьефе от -1,50 до +1,50 м было рекомендовано назначить длину пандуса 6 ми насадок установить на расстоянии 1,6 м от первой ступени. Для создания на выходе средней скорости течения 1,2 м/с при расходе рыбохода 1,0 м3/с и заборе из верхнего бьефа 1,0 м3/с расчетный диаметр насадка по зависимости (3) равен 0,45 м (при этом диаметре суммарный расход на выходе из оголовка равен 3,15 м3/с). При принятых параметрах скорость течения на выходе из оголовка меняется незначительно: при отметке уровня воды +1,50м скорость на выходе будет равна 1,2 м/с, при -1,50м ~ Увых=1,29 м/с.

Для оптимизации конструкции маршевых камер лестничных рыбоходов выполнен большой объем экспериментальных работ в лабораторных условиях. Экспериментами установлено, что ширина вплывного отверстия, размеры и местоположение отбойных элемен-

а)

4

о

/7/77/777 /77 777

л

-V

з)

г

Гх

виеI

-V

■Аг-

тов (стенки и козырька) , длина и местоположение продольной стенки влияют на структуру течений в маршевых камерах. Рекомендуемые размеры маршевых камер и элементов, формирующих благоприятные гидравлические условия для прохода рыбы по рыбоходу, приведены на рис.10.

Разработанные на основе исследований рекомендации были использованы при проектировании лестничного рыбохода на р. Печз (введен в эксплуатацию в 1993 году) и вошли в пособие по проектированию рыбопропускных сооружений к СНиП 2.06.07-87. Выполненные автором натурные исследования построенного на р. Печа рыбохода подтвердили достоверность лабораторных исследований.

В пятой главе изложен разработанный автором метод определения эффективности и оптимизации местоположения рыбопропускного сооружения в системе гидроузла, основанный на математическом моделировании поведения рыб в потоке еоды.

Существующие методы определения местоположения рыбопропускного сооружения основаны на использовании мелких "модельных рыб" на моделях гидротехнических сооружений, биотелеметрии. Нормативная литература (СНиП 2.06.07-87) и ряд авторов (А.Ш. Барекян, А.И. Лупандин, Б.С.Мэлевзнчик, В.Н. Шкура и др.) предлагают использовать для этой цели параметры привлекающего шлейфа в нижнем бьефе гидроузла. Разработаны общие рекомендации по размещению рыбопропускного сооружения для ряда конкретных схем компоновки гидроузла. Вопрос моделирования по-

Рис.10. Продольный разрез (а), план маршевой камеры с отбойным козырьком (б); с отбойной стенкой (в).

ведения нерестовых мигрантов мелкими рыбами до сих пор еще не разработан, хотя применяется не только у нас в стране, но и за рубежом. Использование телеметрии хорошо себя зарекомендовало при определении места установки рыбопропускного шлюза в условиях действующего Федоровского гидроузда и имеет ограничения в определении местоположения вновь проектируемых гидроузлов. Использование расчетных зависимостей, предлагаемых СНиП 2.06.07 -87 (или Шкурой В.Н. и Михеевым П.А.) и основанных на определении "эффективной длины и ширины" привлекающего шлейфа, не позволяет прогнозировать поведения рыб в нем и в рыбопропускном сооружении.

Нами предлагается метод оптимизации местоположения рыбопропускного сооружения и определения эффективности пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний, основанный на прогнозировании трасс движения рыб в зонах привлечения (в нижнем бьефе -гидроузла), накопления (в рыбонакопительном лотке) и выпуска (в верхнем бьефе гидроузла).

Приведенные выше результаты исследований поведения рыб в потоке воды показали, что рыба реагирует на скорость течения, интенсивность турбулентности, температуру воды, наличие взвешенных и влекомых частиц в потоке воды, давление. Эти реакции и предлагается использовать для расчета трасс движения рыб.

Для составления прогноза поведения рыб в потоке воды и возможных трасс их перемещения необходимо следующее:

- данные о структуре течений в зоне привлечения, накопления к Еыпуска при всех возможных вариантах размещения рыбопропускного сооружения в системе гидроузла, которые могут быть получены как на гидравлически}; моделях, так и в результате расчетов;

- данные о распределении рыб в створе, где отсутствует влияние гидроузла на распределение скоростей течения, интенсивности турбулентности, температуры воды и т.д. (положение этого створа и распределение рыб по нему может быть получено в результате биотелеметрических исследований по предлагаемым к пропуску видам рыб);

- данные о реакциях пропускаемы?: видов рыб на изменение интенсивности турбулентности, температуры воды, мутности, содержания кислорода в воде и т.д.;

- суточная ритмика и динамика подхода рыб к выделенному отбору.

По предлагаемому методу рассчитываются возможные трассы

движения рыб в пространстве между исходным створом и гидроузлом с рыбопропускным сооружением за весь период нерестового хода, при этом учитываются особенности поведения мигрантов -залегания на дно, ската вниз по течению и т.д. В начальном створе определяются реакции рыб на перечисленные выше параметры в виде скорости перемещения, а далее - и само перемещение за определенный промежуток времени. В новой точке с новым параметрами вычисляются новые реакции, а затем - и само перемещение. При этом в каждой точке по трассам движения рыб происходит сравнение продолжительности перемещения рыб с их плавательной способностью в этих условиях. В случае, когда продолжительность плавания превышает плавательную способность, рыба в зависимости от особенности ее поведения или скатывается вниз по течению, или залегает на дно, или прячется за преграду для отдыха. После отдыха она продолжает свое движение против течения. Таким образом, в течение всего нерестового хода в нижнем бьефе гидроузла прослеживается поведение рыб, прошедших через начальный створ. Если рыба залша в рыбонакопительный лоток, то находятся также трассы движения в лотке. Если количество рыбы, накопившейся в лотке рыбопропускного сооружения, превышает жизненный объем рабочей камеры, то при перемещении рыбы в верхний бьеф возможно ее травмирование. Поэтому при расчетах следует следить за тем, чтобы количество рыбы в рыбонакопи-тельном лотке В не превышало заданного из условия жизненного пространства Бр. При йХЗр необходимо закончить привлечение и произвести перевод рыбы в верхний бьеф. Далее начинается новый цикл работы РПС. В случае возникновения ситуации, когда количество рыбы в рыбонакопительном лотке ((3<(3р) не увеличивается во времени, наступает равенство зашедших в лоток и скатившихся из него мигрантов. В этой ситуации следует выполнять перевод рыбы в верхний бьеф. Далее начинается следующий цикл работы РПС. Пропускная способность сооружения находится по сумме значений пропущенной в верхний бьеф рыбы за отдельные циклы работы сооружения. После проведения аналогичных вычислений по всем возможным режимам работы гидроузла и рыбопропускного сооружения для всех вариантов размещения РПС по наибольшему количеству пропущенной рыбы определяется оптимальное местоположение рыбопропускного сооружения.

Таким образом, предлагаемый метод, основанный на прогнозировании трасс движения рыб, позволяет прослеживать перемещение их в пространстве и во времени в нижнем бьефе, в рыбонакопи-

тельном лотке, и е верхнем бьефе гидроузла.

Для расчета распределения скоростей в зонах привлечения, накопления и выпуска могут быть использованы методы и зависимости, полученные Барекяном А.Ш., Беляшевским H.H., Воотржелом Г.В., Гиргидовым А.Д., Иевлевым В.М, Мириновским А.Л, Кюнжом Ж.А., Лупандиным А.И., Михалевым М.А., Михеевым П.А., Роди П., Троицким В.П., Шеренковым И.А., Шкурой В.Н., Grubert J.P., Abbott M.B., Wada A., Janin J.M,, Lepeintre F.. Peohon Ph. Zhon-going J., Haichao D., а также автором работы.

Используя предложенный метод, выполнены расчеты эффективности привлечения рыб по разработанной технологии рыбопропуска для условий рыбопропускного шлюза Федоровского гидроузла, когда в конце режима скорость течения снижали до нижней границы привлекающих скоростей течения. Необходимые ихтиологические данные (плавательная способность, зависимость скорости плавания севрюги от скорости течения, особенности поведения) взяты из работ Д.О. Павлова и А.Г. Поддубного. Проведенные численные эксперименты показали те же результаты, что и в натурном эксперименте - более высокую эффективность привлечения по разработанной технологии.

Для Краснодарского гидроузла, где механический рыбоподъемник расположен по оси сооружения, вычисления показали, что его эффективность при пропуске севрюги составляет 28.0+5.3! (при оптимальной скорости привлечения 1.3-S.üíí/c, и продолжительности привлечения 88-144 минута). Пси работе н srsx :*:е условиях рнбопропуо^-огс сооружения с дополнительной подачей расхода по длине рыбонзкопктельногс лотка (рас.5) - эффективность составила S9.4+6.1% [при оптимальней скорости привлечения 1.4-1,6i/Jo). Б случае размещения рыбопропускного сооружение с непрерквным привлечением (рис.7) - эффективность соота-вкла 49.9+5.8% (при оптимальной скорости привлечения 1.2-1.4м/с).

Расчетами уоганоггено, что эффективность рзгра^отакасс конструкций рыбопропускного сооружения с непрерывна.: привлечением рыбы к выпуска:.: привлекающих расходов под угле:.: к основной' потоку при оптимальны; условиях работы долзна быть s 2.5-3.0 р&гь виге, ^ем у cyr.scir/s^ro :?эх£н:г-:?—ого р-йзпздъ-емккча.

vsfoß 6не :íosoeí2C2£h при разрабся-ке проекта ре-КиНогругащЕ входного оголовка лестничного рыбохода Нижне-Ту-ломской ГЭС.

ОСНОВНЬЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Решение важной научно-технической задачи повышения эффективности работы технических средств (рыбопропускных сооружений) для пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний потребовало проведения комплексных исследований, основные результаты которых могут быть сформулированы следующим образом:

1. Выполнено обобщение современного состояния вопросов обоснования, проектирования и эксплуатации рыбопропускных сооружений. Впервые для анализа конструкций и режимов работы рыбопропускных сооружений, их местоположения в системе гидроузла использованы полученные автором новые данные о поведении рыб в зоне действия рыбопропускных сооружений и реакциях мигрантов на изменение различных параметров среды обитания.

2. Теоретические проработки и проведенные комплексные биолого-гидравлические исследования с использованием мелких "тестовых" рыб показали, что при обосновании конструкции, местоположения и технологии пропуска рыб в зонах привлечения, накопления и выпуска необходимо учитывать изменение скорости течения, интенсивности турбулентности, давления, температуры, концентрации наносов. Для зон привлечения, накопления и выпуска рыб сформулированы основные требования, выполнение которых необходимо для эффективного пропуска мигрантов из нижнего бьефа в верхний.

3. Разработаны конструкции рыбопропускных сооружений (а также их элементов) и технологические схемы работы, позволяющие повысить эффективность пропуска рыб из нижнего бьефа гидроузла в верхний в рыбоподъемных сооружениях за счет увеличения продолжительности активного привлечения, стабильности гидравлических режимов в зоне привлечения, оптимальных условий в зонах накопления, шлюзования и выпуска рыб, а в лестничных рыбоходах - оптимальных условий прохода рыб по камерам и улучшения условий привлечения в нижнем бьефе гидроузла. На основе гидравлических исследований разработаны методики их расчетов и рекомендации для проектирования.

4. Разработан метод оптимизации местоположения рыбопропускного сооружения в системе гидроузла, основанный на математическом моделировании поведения рыб в потоке воды с использованием данных о структуре течений и реакций на различные раздражители предполагаемых к пропуску через гидроузел мигрантов. Данный метод позволяет прослеживать перемещение рыб в нижнем

бьефе, в самом рыбопропускном сооружении и в верхнем бьефе гидрсуелз.

5. Выполненные в натурных условиях комплексные гидравлика-биологические исследования рыбопропускных сооружений позволили выявить ряд новых факторов, влияющих на эффективность пропуска рыб через гидроузлы, разработать рекомендации по эксплуатации НЮ, повысить их эффективность.

6. Основные результаты работы есшли б СНиП 2.06.07-87 "Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбоза-щитные сооружения" и "Пособие по проектированию рыбопропускных и рыбозащитных сооружений к СНиП 2.06.07-87", переданы в институт "Гидропроект" им. С.Я.Жука к были использованы им при проектировании рыбопропускных сооружений на р. Печа (рыбоход введен в эксплуатацию в 1993 г.), Дургунского гидроузла в Монголии, гидроузла Аль-Багдади на р. Евфрат в Ираке, Нижне-Че-рекских ГЭС, также в проекте реконструкции рыбохода Нижне-Ту-ломской ГЭС. Кроме того, разработанные рекомендации используются при эксплуатации рыбопропускных сооружений Саратовского (р. Волга), Краснодарского и Федоровского (р. Кубань) гидроузлов.

Результаты научных исследований используются также в учебном процессе в Тверском государственном техническом университете .

Задачи дальнейших исследований представляются в следующем:

а) получение новы/; данных о поведении мигрантов в зонах действия рыбопропускных сооружений;

а) разработка новых, более эффективных технических решений и технологических схем пропуска рыб из нижнего бьефа в верхний;

б) дальнейшая разработка математических моделей взаимодействия мигрантов с потоками, проведение исследований с использованием этих моделей, анализ полученных данных с использованием результатов натурных гидравлико-биологических исследований.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работах:

1. A.c. 975881 СССР. МКИ3 В 02 В 8/08. Рыбопропускной шлюз, (соавторы Барекян А.Ш., Алексеев В.И., Коноплев E.H., Лупандин А.И., Малеванчик Б.С.).

2. A.c. 1010187 СССР, МКИ3 В 02 В 8/08. Рыбопропускное устройство, его варианты, (соавторы Барекян А.Ш., Коноплев E.H., Мосиевский A.A., Алексеев В.И., Лупандин А.И.).

3. A.c. 1139795 СССР, МКИ3 В 02 В 8/08. Рыбопропускное сооружение. (соавторы Барекян А.Ш., Павлов Д.С., Рипинский И.И.).

4. A.c. 1507906 СССР, МКИ3 В 02 В 8/08. Гидротехнический затвор. (Соколов О.В.).

5. A.c. 1430453 СССР, МКИ3 В 02 В 8/08. Способ привлечения и накопления рыб в рыбопропускном сооружении, (соавторы Барекян А.Ш., Лупандин А.И.).

6. A.c. 1791522 COUP, МКИ3 В 02 В 8/08. Затвор рыбопропускного сооружения, (соавтор Малеванчик Б.С.).

7. Некоторые результаты гидравлических исследований рыбоподъемника Краснодарского гидроузла // Рыбное хозяйство. - 1979. N 6.- С. 25-27. (соавтор Барекян А.Ш.).

8. Исследование влияния формы и размеров водобойного колодца на распределение скоростей в рыбонакопительном лотке рыбопропускных сооружений // Гидравлика и инженерная гидрология. -Калинин, КГУ, 1981. - С. 41 -56. (соавтор Барекян А.Ш.)

9. Методика расчета структуры потока в нижнем бьефе гидроузла в случае высокой неравномерности распределения скоростей по глубине в начальном сечении // Гидравлика сооружений и русловые процессы. - Калинин: КГУ, 1982. - С. 98-105. (соавтор Барекян А.Ш.).

10. Исследование гидравлических условий работы механических рыбоподъемников средненапорных гидроузлов // Исследования и мероприятия, направленные на сохранение запасов промысловых рыб в условиях строительства и эксплуатации гидротехнических объектов. - М.: Гидропроект, 1982. - Вып. 80. - С. 86-90. (соавтор Барекян А.Ш.).

11. Пороговые скорости реореакции плотвы в потоках с различной степенью турбулентности // Доклады АН СССР. - 1982. -Т.268, N2. - С. 1019-1021. (соавторы Павлов Д.С., Барекян А.Ш., Штаф Л.Г.)

12. Влияние степени турбулентности потока на величину критической скорости течения для рыб // Доклады АН СССР. - 1982. -

T. S67, N 4. - С. 685-688. (Соавторы Павлов Д.С., Штаф Л.Г.)

13. Подход к выбору местоположения проектируемых рыбопропускных сооружении // Докл.АН СССР. - 1982, N 1. - С. 250-253. (соавторы Павлов Д.С., Еарекян А.Ш., Штаф Л.Г.)

14. Характеристики потока, формирующие трассы движения плотвы // Доклады АН СССР. - 1982. - Т. 270, N 6. - С. 1513-1516. (соавторы Барекян А.Ш., Павлов Д.С., Штаф Л.Г.)

15. Изучение влияния степени турбулизации потока на поведение рыб // Вопросы ихтиологии. - 1983. - Т. 23, вып. 2. - С. 307-317. (соавторы Штаф Л.Г., Павлов Д.С., Барекян А.Ш. ).

16. Гидравлическая структура потока в зонах накопления и привлечения при пропуске их через плотины: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Ленинград. - 18 с.

17. Определение структуры потока в зоне привлечения рыб при произвольном распределении скоростей течения в створе входа в рыбонакопительный лоток // Комплексное использование водных ресурсов и охрана окружающей среды. - М.: Гидропроект, 1985. -Вып. 99. - С. 97-108 (соавтор Барекян А.Ш.).

18. Некоторые показатели движения плотвы на бросковых скоростях // Распределение и миграция рыб во внутренних водоемах. -ИЭМЗЖ АН СССР. - 1986. - С. (соавтор Павлов Д.С.)

19. Изучение связи плавательной способности плотвы Rutilus Rutilus (L. ) о давлением и углом наклона потока // Вопросы ихтиологии. - 1987. - Т. 27, вып. 2. - С. 313-319. (соавторы Павлов Д.С., Барекян А.Ш.)

20. Гидравлическое обоснование конструкции входного оголовка рыбохода для условий Нижнетуломской ГЭС // Мелиорация и водное хозяйство. - Реф. на картах. - 1987. - М.: 1987. - Вып.11. (соавторы Барекян А.Ш., Лупандин А.И.).

21. Перспективные конструкции рыбопропускных сооружений // Гидротехническое строительство. 1988. - N 7. - С. 15-17. (соавторы Барекян А.Ш., Малеванчик Б.С.)

22. К вопросу о повышении эффективности и улучшения технологии рыбопропуска через речные гидроузлы // Тр. ин-та / Гидропроекта. - 1989. - Вып. 139. - С. 61-69. (соавтор Барекян А.Ш.).

23. Определение местоположения рыбопропускного сооружения в системе гидроузла // Рыбное хозяйство.- 1989. - N1. - С. 71-74. (соавторы Барекян А.Ш., Павлов Д.С.).

24. Изучение ориентации молоди плотвы Rutilus Rutilus относительно скорости течения // Вопросы ихтиологии. - 1991. - Т.31,

вып. 3. - С. 516-520. (соавтор Павлов С.Д.).

25. Строительство рыбохода на р. Пече // Рыбоохранные сооружения энергетическго: объектов. - М.: Гидропроект . - 1992. -Вып. 147.-С. 89-101. (соавторы Малеванчик Б.С., Буданов С.К.).

26. Гидравлико - биологические исследования рыбоспускных сооружений высоконапорных гидроузлов // Энергетическое строительство. - 1993. - N 12. - С. 67-71. (соавторы Мосиевский A.A., Тюрюков С.Н., Королев В.Г.).

27. Влияние степени турбулентности потока на критическую скорость течения для пескаря (Gobio gobio) // Доклады АН СССР. -1994. - Т. 336, N 1. - С. 138-141. (соавторы Павлов Д.С., Лу-пандин А.И.).

28. Поведение плотвы в потоках с различной температурой // Доклады АН СССР. - 1994. - Т. 338, N 1. - С. 138-142. (соавтор Павлов Д.С.).

29. Экспериментальные исследования влияния наносов на поведение плотвы Rutilus Rutilus (L.) в потоке воды // Вопросы ихтиологии. - 1994. - Т. 34, вып. 6. - С. 850-854. (соавтор Павлов Д.С.).

30. Поведение рыб при изменении гидростатического давления // Вопросы ихтиологии. - 1995. - Вып.6. - С. 138-142. (соавторы Павлов Д.С., Лупандин А.И., Захарченко A.B.).

31. Поведение рыб в потоке воды при изменении гидростатического давления // Тезисы доклада 2-го Всероссийского совещания "Поведение рыб". - 1996, Борок. - С. 92-93 (соавторы Павлов Д.С., Захарченко A.B., Лупандин А.И.).

32. Реакции рыб на турбулентные потоки // Тезисы доклада 2-го Всероссийского совещания "Поведение рыб". - 1996, Борок. - С. 75-76. (соавторы Павлов Д.С., Лупандин А.И.).

33. Новые подходы к обоснованию конструкции и эксплуатации рыбопропускных сооружений // Гидравлика и экология. - Тверь, 1996. - С. 61-66.

34. Гидравлические исследования входного оголовка лестничного рыбохода // Гидравлика и экология. - Тверь, 1996. - С. 34-37.

35. Влияние скорости течения и интенсивности турбулентности на распределение плотвы в потоке воды // Вопросы ихтиологии. -1996. - Том 36. Вып. 5. - С. 687-692. (соавторы Павлов Д.С., Лупандин А.И.).

36. Рыбоподъемные сооружения с непрерывным привлечением рыбы //"Известия вузов". Строительство. - Новосибирск. - 1397, N1,2.- С. 59-64.

37. Блок питания рыбопропускного сооружения для низконапорных гидроузлов // Гидротехническое строительство. - 1997. - N 3. -С. 33 - 35.

38. Реакции молоди верховки на изменение гидростатического давления в потоке при различной температуре // Вопросы ихтиологии. - 1997. - Вып.1. Т 37. - С. 133 - 137 (соавторы Лупан-дин А.И..Павлов Д.С..Захарченко A.B.)

39. Гидравлические режимы в рыбопропускном сооружении при непрерывном присоединении расхода вдоль лотка // Гидротехническое строительство. - 1997. - N 4. - С. 50 - 53.