Рыбоподъемники

Рыбоподъёмники осуществляют подъём рыбы в передвижной наполненной водой камере или в специальной сетке; они работают по принципу механического судоподъемника (лифта). Размещают рыбоподъёмники (как и рыбоходные шлюзы) обычно в раздельных устоях плотин. Кроме того, для пропуска рыбы используют гидравлические рыбоподъёмники.

Рыбоподъемники удобны для высоких плотин. Например, на реке Коннектикут в штате Массачуссет лифтовый рыбоподъёмник за год переносит через плотину более 500 тысяч рыб.

Подъемники могут быть механическими и гидравлическими.

Механические рыбоподъемники

В теле плотины сооружают шахту с лотками на верхнем и нижнем концах. Рыба находит нижний лоток по привлекающему потоку и заходит в накопительную камеру. Скорость протока в накопительной камере должна быть оптимальной – без зон ускоренного или замедленного течения.

Здесь расположена решетчатая клетка, которая двигается по шахте как лифт. Когда в камере окажется достаточное количество рыбы, клетка поднимается и поднимает рыбу в верхний лоток. Отсюда рыба выходит в верхний бьеф.

В СССР механические рыбоподъемники построены на Балаковской (Саратовской) ГЭС (1969 год) и на Краснодарском (Федоровском) гидроузле (1977 год).

Гидравлические рыбоподъемники

Наиболее распространен гидравлический рыбоподъемник с побуждающими устройствами, размещаемый в теле плотины и представляющий собой вертикальную шахту, в которую рыба входит из нижнего бьефа по входному лотку и после заполнения всей шахты водой выходит в верхний бьеф. Для осуществления нормальной работы рыбоподъёмника высота шахты должна быть равна разности отметок уровня воды верхнего и нижнего бьефов.

Принцип работы гидравлического рыбоподъёмника с пробуждающими устройствами таков. Через открытое входное отверстие в вертикальной шахте, к которому подходит рыба по входному лотку, она входит в шахту. Выходное отверстие из шахты закрывают. Далее входные затворы в шахту закрывают и шахту по специальным трубопроводам наполняют водой. Во входном лотке и в шахте располагаются специальные побудительные решётки: вертикальные и горизонтальные, заставляющие рыбу сначала передвигаться по лотку, а затем подниматься вверх по шахте при наполнении шахты водой. При подъеме над площадкой должен выдерживаться слой воды не менее трех метров – по мнению ихтиологов, этого достаточно для нормального самочувствия рыбы. После наполнения шахты водой открывают выходное отверстие, и рыба выходит по верхнему лотку в верхний бьеф. Для бесперебойной работы рыбоподъёмника устраивают два подходных лотка и две вертикальные шахты, что позволяет производить подъём рыбы беспрерывно.

Федоровский гидроузел, река Кубань

Федоровский рыбопропускной шлюз на реке Кубань

Учёт рыбы в рыбоподъёмнике Фёдоровского гидроузла

Рыбоподъёмник на Волгоградской ГЭС имени XXII съезда КПСС построен в 1961 году для пропуска рыбы к нерестилищам вверх по Волге.

Волгоградский рыбоподъёмник расположен в теле водосливной плотины во второй секции от раздельного пирса и состоит из:

· двухниточного низового лотка шириной 8, 5 м и длиной 85, 25 м, причём в лотке имеется побудительная решётка, которая движется по нему от входа в него до шахты рыбоподъёмника, вынуждая рыбу к заходу в шахту;

· двух вертикальных шахт размером каждая 8, 5× 8, 5× 36 м с горизонтальной и вертикальной побудительными решётками; по мере наполнения шахты водой горизонтальная решётка поднимается, побуждая рыбу к подъёму.

Схема рыбопропускного шлюза Волгоградского гидроузла

1 – подвижные побудительные решетки

В тот момент, когда уровень воды в шахте сравняется с уровнем воды в верхнем бьефе, открывается рабочий затвор со стороны верхнего бьефа и вступает в работу вертикальная решётка, пробуждающая рыбу входить в верхний лоток, верхового лотка размером 100× 12× 8 м.

Для привлечения рыбы к входу в низовой лоток устроен турбинный гидроагрегат, создающий встречный ток воды. Управление рыбоподъёмником производится со специального пульта.

Наличие двух низовых лотков и двух вертикальных шахт обеспечивает непрерывный пропуск рыбы в верхний бьеф.

Результаты эксплуатации рыбоподъёмника, пущенного в 1961 году, неоднозначны. С одной стороны, с 1962 по 1967 год через плотину Волжской ГЭС осетровых пропускалось от 17 до 67 тысяч особей в год, сельдевых – от 435 до 1228 тысяч в год, кроме того, проходило также много сомов, сазанов, судаков, лещей и других рыб. С другой стороны, его реальная пропускная способность составила лишь 15 – 17 % от проектной. С течением времени, рыбы к нему стало подходить всё меньше и меньше, хороших нерестилищ для осетров в Волгоградском водохранилище мало, а сам рыбоподъёмник поизносился и стал требовать дорогостоящей реконструкции. В итоге, еще в советское время, в 1989 году, рыбоподъёмник был выведен из эксплуатации.

Рыбоподъёмник на Цимлянской ГЭС для пропуска рыбы из нижнего бьефа в Цимлянское водохранилище расположен в быке между зданием ГЭС и водосливной плотиной и состоит из:

· низового входного лотка шириной 6 м и длиной 110 м, занимающего весь раздельный пирс нижнего бьефа;

· садка размером 5× 18 м с побудительной решёткой, причём для привлечения рыбы в садок на дне его устроены отверстия, через которые подаётся вода;

· вертикальной шахты размером (в плане) 7, 3× 5 м и высотой Зб, 8 м с подвижной горизонтальной побуждающей решёткой (по мере наполнения шахты водой поднимается и решётка, которая подталкивает рыбу вверх);

· верхнего выходного лотка шириной б м и длиной 65 м, размещеннного частично в пределах секции здания ГЭС и частично в верховом пирсе. Выходное отверстие лотка устроено в правой стенке верхового пирса, со стороны водосливной плотины.

От левого берега отводящего канала ГЭС к входному отверстию лотка, пересекая канал под углом 45°, располагается рыбонаправляющая сеть.

Пропуск рыбы через рыбоподъемник производится в такой последовательности. Поднимающаяся против течения в нижнем бьефе рыба подходит вдоль направляющей сети к входному отверстию и, привлекаемая струей воды, входит в низовой лоток. Пройдя ловушку, рыба некоторое время находится в садке.

Вид с верхнего бьефа на Цимлянский рыбоподъемник

С началом очередного цикла шлюзования у ловушки опускается понуждающая сетка, которая, дойдя до дна, двигается к шлюзу, заставляя рыбу войти в шлюз. Одновременно с началом цикла открываются задвижки наполнения шлюза, создавая в его входном отверстии скорости, привлекающие рыбу. По достижении сеткой крайнего положения у стены шлюза нижний затвор шлюза закрывается. Подъемная сетка начинает подниматься вместе с ростом уровня воды, сохраняя над сеткой постоянную глубину воды. После выравнивания уровня воды в шлюзе и в выходном лотке открывается верхний затвор шлюза; сетка, поднимаясь до поверхности воды, вытесняет рыбу в выходной лоток.

Весь цикл шлюзования полностью автоматизирован и продолжается около 40 мин.

Рыбоподъёмник

Однако конструкция Цимлянского рыбоподъёмника оказалась не очень удачной: скорость течения воды у входа в низовой лоток меньше скорости течения воды, идущей от ГЭС, и поэтому рыба идёт на более сильный ток воды, к зданию ГЭС, проходя рыбоподъёмник. Кроме того, из-за наличия только одной вертикальной шахты в рыбоподъёмнике он работает с перерывами.

Известен удовлетворительно работающий «сухой» лифт на плотине гидроэлектростанции Кембс (Франция). На этом рыбоподъемнике течением воды рыба привлекается в приемную шахту, расположенную в устое плотины. По накоплении рыбы металлическая сеть, лежащая на дне камеры, поднимается краном вверх, затем перемещается по эстакаде в сторону и опускается в соединенный с верхним бьефом приемный лоток. Пропускная способность рыбоподъемных лифтов весьма ограниченная.