Обоснование экологически безопасных режимов эксплуатации турбин ГЭС

Ахметшин, Игорь Флоридович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Обоснование экологически безопасных режимов эксплуатации турбин ГЭС
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Обоснование экологически безопасных режимов эксплуатации турбин ГЭС"

На правах рукописи

Ахметшин Игорь Флоридович

ОБОСНОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТУРБИН ГЭС

Специальность 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Братск-2006

Работа выполнена на кафедре «Технологии и оборудования лесопромышленного производства» ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Угрюмов Борис Иванович

доктор технических наук, профессор Алпатов Юрий Никифорович кандидат биологических наук Панасенков Юрий Васильевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская лесотехническая академия»

Защита состоится 30 марта 2006 года в 1330 часов на заседании диссертационного совета К 212.018.02 в Братском государственном университете по адресу:665709, г. Братск, ул. Макаренко 40.

Факс: (3953) 33-20-08

Ваши отзывы в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять ученому секретарю диссертационного совета К 212.018.02 Чжан С.Л.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета.

Автореферат разослан

28 февраля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

С. А. Чжан

¿ообй:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Масштабы гидротехнического строительства в XX веке привели к тому, что более 70% основных речных систем в России подверглись регулированию или фрагментации. Создание гидросооружений привело к негативным последствиям для всех без исключения объектов гидротехнического строительства, так как проектирование ГЭС осуществлялось без достаточного внимания к вопросам окружающей среды и проблемам социального характера.

Одним из направлений комплексной оценки отрицательного воздействия ГЭС на экосистемы водоемов, является изучение влияния турбин на гидробиологический режим стока водных масс из водохранилищ.

Более 70 лет назад, с момента активного использования гидроэнергетики для удовлетворения потребности народного хозяйства нашей страны, ихтиологи и гидробиологи обратили внимание на значительное снижение биомассы планктона и ихтиофауны на речном участке в нижнем бьефе по сравнению с аналогичным показателем в водохранилище. Выдвинутое российскими учеными предположение о массовом характере травмирования и гибели гидробионтов в проточных каналах гидромашин нашло подтверждение и в зарубежных источниках. Мировое сообщество даже учредило день борьбы с плотинами в знак того, что гидроэнергетику нельзя считать экологически чистым источником получения энергии.

Гибель планктона наносит ущерб рыбному хозяйству, приводит к резкому снижению биологических процессов самоочищения водных масс, вследствие чего существенно возрастает роль промышленно-коммунальных стоков как загрязнителей водных систем.

При перемещении планктона и рыб из верхнего бьефа в нижний происходит их гибель и травмирование в результате действия ряда факторов. Анализ большинства исследований показывает, что наибольшая доля травмирования и гибели гидробионтов вызвана перепадом давления и кавитацией. В связи с этим можно сформулировать цель работы.

Актуальность темы определяется соответствием направления диссертационной работы «Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации», утвержденной Приказом № 577 Президента Российской Федерации от 30 марта 2002 года, в которых содержится раздел «Экология и рациональное природопользование».

Цель работы - обоснование параметров экологически безопасных режимов эксплуатации турбин ГЭС с целью сохранения гидробионтов.

В соответствии с целью работы были определены следующие задачи исследований:

-провести анализ выполненных исследований по вопросу воздействия турбин ГЭС на выживаемость гидробионтов;

-разработать методику определения воздействия перепадов давления и кавитации в проточных каналах турбин ГЭС на жизненные функции гидробионтов; _

-теоретически оценить степень повреждаемости п драбивНВДЮНДфННА. прохождении через турбины ГЭС в штатных режимах эксЛ^ИИИКИЕКА

подтвердить полученные результаты натурными экспериментам

-обосновать параметры метода аэрационной защиты гидробионтов; -разработать нормативы предельно-допустимых воздействий турбин ГЭС на жизнеспособность ихтиофауны и планктона.

Научная новизна исследований диссертационной работы заключается в следующем:

-определены основные факторы воздействия потока водной массы в каналах ГЭС на жизненные функции гидробионтов;

-представлена дифференциальная модель, описывающая гидродинамические процессы, протекающие в проточных каналах турбин ГЭС;

-составлены алгоритм и методика расчетов воздействия перепада давления и кавитации на жизненные функции гидробионтов в камере рабочего колеса турбины ГЭС;

-разработана методика расчета параметров системы аэрации для высоконапорных и средненапоркых

-предложены нормативы предельно-допустимых воздействий турбин ГЭС на планктон и ихтиофауну.

Значимость для теории и практики. Для теории имеет значение дифференциальная модель, описывающая гидродинамические процессы, протекающие в проточных каналах турбин ГЭС, применение которой позволит получить количественную оценку воздействия главных факторов потока на численность гидробионтов при эксплуатации ГЭС в штатных режимах и с аэрационной защитой. Для практики имеют большое значение методика расчета параметров аэрационной защиты гидробионтов и рекомендации по определению норматива предельно-допустимых воздействий на планктон и ихтиофауну.

Реализация результатов исследований. Основные результаты работы внедрены на Волжской и Усть-Илимской ГЭС. Методика расчетов перепадов давлений в турбинах ГЭС использовалась в разработке нормативов предельно-допустимых воздействий турбин ГЭС, эксплуатируемых в Аш аро-Байкальском бассейне на р. Ангаре.

Результаты работы используются в учебном процессе кафедры «Технологии и оборудование лесопромышленного производства» ГОУ ВПО «Братский государственный университет». Готовится к изданию учебное пособие с грифом УМО «Пути решения экологических, технологических проблем водо- и лесопользования в условиях водохранилищ» для студентов специальности 26.01.00 всех форм обучения.

Апробация работы. Основные положения и результагы работы были доложены и обсуждены на II международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (г. Томск, 2000 г.); на международных научно-технических конференциях «Сопряженные задачи механики и экологии» (г. Томск, 4-9 июля 2000 г.), «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (г. Екатеринбург, 1999 г., 2001 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Достижение науки и техники - развитию Сибирских регионов» (г. Красноярск, 1999 г.); на межрегиональной научно-технической конференции «Экология. Наука, образование, воспитание» (г. Брянск, 2001 г.); на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Братского государственного университета (1997-2000 гг.); на

межрегиональных научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (г. Братск, 2003-2005 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 13 печатных трудах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (157 наименований), приложений. Общий объем работы 170 страниц, из них 29 рисунков, 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследовании, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приведен обзор работ, посвященных изучению гидробиологического режима водных масс при прохождении через створы гидросооружений и оценке экологического состояния водоемов, на которых эксплуатируются ГЭС.

Обзор результатов работ Акимова И.А., Кожовой О.М., Павлова Д.С., Постоева B.C., Патякина В.И., Свиренко О.Д., Мельникова Г.Б., Ролла Я.Р., Гриш В.Г., Цееба Я.Я., Сорокина Ю.И., Сыроватской НИ., Угрюмова Б.И. и других ученых свидетельствует о массовом характере травмирования и гибели гидробионтов при проходе через проточные каналы турбин ГЭС (до 100%). Гибель планктона в таких количествах приводит к резкому снижению в воде процессов самоочищения, ибо только целостные экосистемы могут выполнять эти функции.

При скате через турбины рыбы и планктон подвергаются механическому воздействию (столкновение с нроточными элементами конструкции) [Павлов Д.С., Bell М.С.], влиянию перепада давления [Цветков В.И., Нездолий В.К., Павлов Д.С., Федяй В.В., Calderwood W.L.], кавитации [Muir J.F., Cramer F.K., Oligher R.C.], воздействию турбулентности и сдвигающих напряжении [Muir J.F., Cada G.F. Coûtant C.C., Whitney R.R.], возникающих при резком изменении скорости и направления движения потока. Смертность и степень повреждаемости гидробионтов зависит от типа турбины, высоты напора, скорости вращения рабочего колеса, величины перепада давления в турбине, величины зазора между направляющими лопастями и лопастями рабочего колеса.

За все годы эксплуатации существующих и сооружения новых ГЭС были предложены десятки различных устройств и способов, получивших патенты, по спуску рыб в нижний бьеф. Основным направлением решения этой задачи является обеспечение прохода рыб, минуя турбины, так как предполагалось, что безопасный спуск через турбины бесперспективен. На сегодняшний день ни одно из предложений на ГЭС не реализовано в силу того, что оказалось невозможным привлечь рыб с широкого фронта перед плотиной (на Волжской ГЭС ширина фронта 5 км) к рыбоподъемникам предлагаемых устройств. Рыба, прежде всего, затягивается сильным потоком в створы гидротурбин, этот процесс неуправляем. Другое направление решения этой проблемы заключается в усовершенствовании конфигурации лопастной системы турбины для оптимизации обтекания потока. Безусловно, это направление перспективно, но оно решает только часть задачи, связанную с механическим воздействием гидротурбины. Оптимизация обтекания

потока существенно не влияет на кавитацию и перепад давлений, которые являются основной причиной гибели и травмирования рыб.

Воздействие потока на планктон в проточных каналах гидротурбин считалось безвредным, постоянно действующим фактором, вследствие этого подобная задача даже не ставилась.

Исходя из анализа состояния решения этой проблемы, сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе изложено теоретическое представление основ рабочего процесса в проточном канале турбины ГЭС и определены главные факторы воздействия потока на гидробионтов.

В проточной части гидромашин протекают физические рабочие процессы. Под рабочим процессом понимают совокупность явлений, происходящих при взаимодействии рабочих органов с потоком воды. Поток воды согласно закономерности изменения удельной механической энергии по длине проточной части гидротурбины имеет три основные зоны (рис. 1, а): зона I - сжатой жидкости

Рис. 1. Зоны и механизм воздействия потока на гидробионтов в проточном

канале гидротурбины: ЗР - зона разряжения; ШК, ШБ- области потока при штатном режиме эксплуатации турбин соответственно с кавитационным и бескавитационным течениями струй жидкости

до рабочего колеса; зона II - разрежения в области рабочего колеса на выходе в отсасывающую трубу; зона III - сжатой жидкости в отсасывающей трубе.

Результаты лабораторных и натурных исследований и их анализ позволяют сделать вывод, что главными факторами воздействия потока в гидромашинах на живые организмы являются перепады давлений и кавитация.

В научной литературе обсуждаются различные гипотезы об источниках зародышей кавитации. Есть все основания считать ядрами кавитации планктонные организмы и рыб, поверхность которых несмачиваемая.

Используя струйную теорию движения жидкости, можно представить механизм воздействия потока на гидробионтов в проточной части гидромашин. На рис. 1, б изображены две кривые абсолютных давлений: ШК - кривая изменения давления в струе кавитационного течения (периферия лопасти), ШБ - кривая изменения давления в струе, где при определенных значениях высоты отсасывания hs отрицательных давлений не отмечается и, следовательно в зоне II не будет происходить образования каверн вокруг живых организмов (область корневого сечения лопасти).

Планктон в зоне положительного давления (I) сжат жидкостью. Затем рыба или планктон попадают в зону разрежения (II), где происходит отрыв жидкости от поверхности гидробионта с образованием вокруг него пузырька. Через доли секунды полости пузырька, попавшего в зону сжатия (III), мгновенно замыкаются. Микроструя жидкости при этом разрушает либо травмирует организмы. Так как за рабочим колесом турбины разрежение (ЗР, рис. 1, а) возникает в значительной части объема потока, кавитационный процесс будет развиваться на большей части проходящих через турбину гидробионтов, за исключением организмов, которые проходят область рабочего колеса по траектории струи ШБ. Воздействие на гидробионтов в струях бескавитационных течений будет оказывать только перепад давлений.

При оценке воздействия потока необходимо учитывать размерные характеристики гидробионтов: при прохождении через створы гидросооружений крупных особей рыб фактором механического воздействия пренебрегать нельзя.

В третьей главе излагается аналитическое представление физической модели течения двухфазной среды в проточном канале турбины и алгоритм расчета аэрационной защиты гидробионтов.

Теоретическое представление механизма воздействия потока на организмы, а также результаты исследований однозначно указывают, что причинами массовой гибели рыб и планктона являются перепад давлений в потоке и воздействие кавитации в зоне на выходе из рабочего колеса в отсасывающую трубу. Снижение негативного воздействия в штатных режимах эксплуатации турбин не представляется возможным.

В основу метода защиты живых организмов взят эффект снижения интенсивности кавитации при аэрации текущего потока на турбину [Дашков Л.С., Постоев B.C.]. В водоводе турбины поток через систему аэрации насыщается свободным воздухом с заданной концентрацией е. Объемное содержание воздуха, составляющего тысячные доли от объема воды, практически не влияет на энергию потока воды, что подтвердили результаты испытаний на Волжской ГЭС. С другой стороны, энергия потока воды формирует самоуравновешенное состояние воды и воздуха. Такое состояние подобно преднапряженному стальной арматурой бетону, когда при воздействии растягивающих внешних сил в нем не возникает растягивающих напряжений.

При течении водовоздушной среды взаимодействие жидкости с пузырьками воздуха рассматривается автономно как на участке компрессии среды, когда давление постоянно увеличивается, так и на участке декомпрессии, когда давление в среде понижается (кривая А, рис. 1, б).

При компрессии на участке (0-е) от начала движения водовоздушной среды (ВБ) давление повышается одновременно в воде (р) и в пузырьках воздуха (рй) до входа в спиральную камеру (точка «е», рис. 1, б), где достигается максимум давления, а это значит, что течение водовоздушной среды на этом участке будет описываться теми же уравнениями, как и для идеальной несжимаемой жидкости.

При декомпрессии среды на участке камеры рабочего колеса (участок 1-2) в быстропротекающем потоке пузырьки воздуха реализуют потенциальную энергию на обжатие воды, препятствуя снижению давления в воде (кривая А, рис. 1, б) и тем самым образованию кавитационной каверны на планктоне и ихтиофауне (как на ядрах кавитации) и их разрушению при

(1)

захлопывании в зоне положительного давления в отличие от штатных режимов эксплуатации (кривая ШК, рис. 1, б). При обжатии воды, вследствие неразрывности среды, объем пузырька будет возрастать, а давление в нем понижаться соответственно от ртах до ра. На участке проточною канала в зоне декомпрессии (1-К) можно решить главную экологическую задачу, поставленную в диссертационной работе путем оптимизации параметра концентрации воздуха в рабочей среде турбины. С учетом вышеизложенного представим решение этой задачи.

Теоретическое обоснование процессов, протекающих в турбинах ГЭС возможно осуществить с применением теории описания гидродинамических процессов дифференциальными уравнениями в частных производных.

За основу теоретических исследований было взято уравнение движения элементарной водовоздушной струйки, предложенное профессором B.C. Постоев ым

1 Ыр.-Р) = &У.

р ds Ы2 '

где ра - давление в водовоздушной среде, Па; р - давление в несжимаемой жидкости, 11а; s - перемещение струйки, м; р - плотность жидкости, кг/м3; t -время, с (при допущении стационарности движения струйки); Ust - упругие перемещения жидкости в результате взаимодействия пузырьков воздуха с водной средой, м.

теоретической дифференциальной модели гидродинамических процессов, протекающих в проточной части гидромашин, принимаем следующие допущения:

-рассматривается течение водовоздушной среды, в которой при малой концентрации воздуха е <0,002 в единице объема воды, плотность ра принимается неизменной при ее течении и равной плотности р идеальной несжимаемой жидкости;

-принимается упорядоченная модель расположения пузырьков воздуха в узлах кубической пространственной решетки.

Используя принятую схему размещения пузырьков воздуха (на основе кубической реше1ки) и произведя некоторые преобразования на основе модели, предложенной B.C. Постоевым, получено дифференциальное уравнение вынужденных колебаний струйки следующего вида:

построения

Рис. 3. Схема обжатия струйки длиной I

d2U..

d2U.,

= 0,

(2)

ъе р р да1

где (8- коэффициент сжимаемости жидкости, Па"1.

Если рассматривать воздействие на элементарную струйку в начальный момент времени, то ее состояние будет описываться дифференциальными уравнениями свободных колебаний.

На основании расчетной схемы, описывающей процессы, протекающие в элементарной струйке (рис. 3), определим частоты свободных колебаний струйки

длиной I при граничных условиях, соответствующих начальному состоянию (Др = 0). Так как решение рассматривается в пределах длины /, введем

переменную * = 5-50, дифференциал которой сЬс-йя. В результате получим

следующее дифференциальное уравнение

52f/„

3 d2Ur,

• 0.

(3)

дг2 рр дх2

Данное уравнение описьшает процессы, протекающие в элементарной струйке в начальный момент времени в условиях свободных колебаний. Решение уравнения (3) имеет следующий вид

(4)

где щ - частота свободных колебаний, соответствующая г'-й форме, X, -начальная фаза колебаний, Vа - выражение г-й нормальной формы продольных колебаний (функция только от* в пределах длины /).

Подставив функцию решения в исходное уравнение и выполнив некоторые математические преобразования, получаем следующий вид уравнения, описывающего поведение элементарной струйки в начальном состоянии

<1ги

dx2

■a;uxt= о.

Pp.

(5)

(6)

Решение дифференциальных уравнений типа (5) было получено Н.К.Снитко в общем виде, оно выражается следующей формулой:

со — ■

(8)

Ua = £(ио, ■ cosа,х + е01 slna-x). sin(wt + xj,

■=•1 а,

где Ua и сш - перемещение и деформация струйки в сечении при х = 0.

Максимальным деформациям

струйки (первой форме колебаний) соответствует частота (Гц):

£ 1Л

ПРр '

Далее переходим к поиску решения для условий вынужденных колебаний, когда при перемещении струйки по ее краям действует динамическая нагрузка Ap = pa-p = ps(s) = p(t). Так как оно ищется для первой формы колебаний, следует использовать схему одномассовой системы вынужденных колебаний струйки предложенной B.C. Постоевым и Н.К. Снитко (рис. 4).

(7)

pot т 1 > Pit)

J * ui, J

р=1 Л ! \J \ ,<4 р=1

Рис. 4. Одномассовая расчетная схема вынужденных колебаний струйки

На основании расчетной схемы (рис. 4) получено уравнение вынужденных колебаний

(9)

¿V 2т, 1 ✓ , —5-+©2с/=—рО).

тпр

т^Щ-^ХШ-р. я

(10)

Выражение (9) представляет собой обыкновенное дифференциальное уравнение. Его решение при условии, что р(1) - функция и ее производные на участке декомпрессии гладкие и не имеют скачков, было получено Н.К. Снитко через начальные параметры динамической нагрузки:

и=-

_ ра( 1 - СОХ ОЯ 4

со

\ ' , Ро ' Ш ¿и

+ —- +

7 т \ а? т

2,2

сох аЛ — \ + 0,5 ©I

¡7"

-<") (п)

с \ -coso3t 3-;—ш .

(О

(И)

Л")

где р0,ра,рр'0" - начальные значения при /=0 (в начале декомпрессии) нагрузки р(1) и ее производных, т-т„р> кг.

Для получения частного решения уравнения (9), описывающего гидродинамические процессы, протекающие в элементарной струйке в условиях вынужденных колебаний, представим нагрузку р(1)-Ар в виде квадратичной параболы

рЦ) = М + Ыг

(12)

Коэффициенты а и Ь можно определить, задавшись известными граничными условиями прохождения струйки на участке декомпрессии (в камере рабочею колеса), а именно:

1) при 1=0 Др,м) = Ар0 = 0 (в начале декомпрессии, когда ра= р);

2) при t = t\ Лр,^ = Лрх (на входе на лопасти рабочего колеса);

3) при г = Др1=,г = Др2 (на выходе из зоны рабочего колеса).

На основании принятых положений, выполнив необходимые математические преобразования, получаем частное решение уравнения вынужденных колебаний

и= Ро [ м ~ ■»'" о* | , Р,

О)

" í

2,2

С05 ОЛ -1 + 0¿СО г

а ( ая-

•57ГС ал

(О

,2,2 Л

(13)

я[ ю4

Динамическое и статическое перемещение можно связать между собой следующей зависимостью:

и = исаК<), (14)

где 1/сп - статическое перемещение конца струйки от нагрузки Ар - ра - р; Кй -динамический коэффициент от вида нагрузки Ар = ^ и частоты свободных колебаний (О рассматриваемой струйки.

U _p(t) = а + Ы2 m ~ та1 та1

Для рассматриваемого в данной работе динамического процесса величина Кд составит

1 ( . 2b(coswt-i

I--^ a sin at-----

a>(at + br)\ о)

(15)

Так как нас интересует экстремальное значение упругих перемещений и связанные с ними критические величины давления в элементарной струйке, то следует определить максимальное значение динамического коэффициента. На базе анализа (15) можно сделать очевидный вывод, что величина максимального динамического коэффициента близка к единице (Кдтах ~ 1).

Основываясь на полученных в данной работе зависимостях и принятых положениях на основе (1), получаем следующее уравнение для определения максимального давления в струйке водовоздушной среды с учетом, что р^ = рв

Ра=0,5\р

0РА

+,0,25

дтах J

\ РРе^дтах J

(16)

Р дтах

Полученное выражение дает возможность определить величину критического (максимального) давления, при котором решается поставленная экологическая задача.

Далее представлен алгоритм расчета воздействия потока на гидробионты в камерах рабочего колеса для вертикальных радиально-осевых и поворотно-лопастных турбин в штатных режимах и с аэрационной защитой, позволяющие производить оценку повреждаемости гидробионтов в камерах рабочих колес.

Расчет воздействия давлений в камере рабочего колеса вертикальной радиально-осевой турбины на гидробионтов в штатных режимах. В качестве расчетного для определения степени воздействия кавитации и перепада давления на указанные организмы принимаем сечение 1-1 (рис. 5, о). Рассмотрим течение i-й струйки, проходящей на расстоянии Ь, от основания лопатки направляющего аппарата и по диаметру d, рабочего колеса (см. рис. 5, б). Введём безразмерные переменные для рассматриваемой струйки жидкости: р =djDx и 1, = bjb, где О, - диаметр рабочего колеса турбины, м\ Ь - высота лопатки направляющего аппарата, м.

Для определения абсолютного давления жидкости в потоке /-й струйки по сечению 1-1 используем уравнение Бернулли, из которого следует, что

Pw=-?-A,+Ak+10, (17)

2 g

где pi, - абсолютное давление, м водяного столба; Vh - относительная скорость в струйке потока на диаметре d, рабочего колеса, м/с; hs - высота отсасывания, расстояние по вертикали от горизонта воды нижнего бьефа до нижней кромки направляющего аппарата, м; - расстояние от уровня нижней кромки до сечения 1-1, м; 10 - атмосферное давление, м водяного столба.

Скорости V\, определяются приближенно (при условиях, когда окружная составляющая скорости равна переносной) через окружные Vat и осевые Уос

составляющие скорости потока на выходе из камеры рабочего колеса:

V =№+У2 V = тП°х V (18)

'ь V'« '«''« ^ А '

1 1 I

где п - частота вращения турбины, мин"; 0 - расход воды через турбину, м /с; А]Л - площадь поперечного сечения потока в сечении 1-1: Л,_,= я£),г/4, м2.

Рис. 5. Схемы гидроагрегата (а) и камеры рабочего колеса (б) радиально-осевой турбины

По выражению (17) определяются давления в струйках на выходных кромках лопасти в промежутке между диаметрами D, (периферийная струйка) и D2 (втулочная струйка). Безразмерный переменный параметр /х, изменяется в пределах ц<№< 1, где ц = D2/Dl .

По данным расчета строится график изменения давления в жидкости в сечении 1-1, в котором обозначается зона с отрицательным давлением Аол (опасная зона), при прохождении через которую гидробионты получат значительные повреждения, и зона с положительным давлением, где на живых организмах при некоторых значениях hs не будет возникать кавитационных каверн.

Таким образом, доля живых организмов, получивших травмы и повреждения, может быть определена по выражению

S = (19)

Величина, полученная по данной формуле, является нижней границей рассматриваемого показателя, так как не исключается возможность получения гидробионтами повреждений в области сечений потока с положительными давлениями из-за превышения предельно-допустимой для организма скорости перепада давления.

Оценка неповреждаемости живых организмов через интенсивность давлений между сечениями 1-1 и 2-2 выполняется по известному критерию

М=Рь-Рм <Q6 (20)

Р, Рь

Соотношения между относительными величинами //, и определяющими положение i-й струйки в камере рабочего колеса, рассчитываются как

Я, или h =Ь(21)

\-ц \-ц

В 1-й Струйке по сечению 2-2 (ось лопатки направляющего аппарата) абсолютное давление определяется как

о,

(22)

где У2,=()/ А2_2, А2_2 = лЬБ(1, Бц - диаметральное расстояние между осями лопаток направляющего аппарата, м; А2 2 - площадь поперечного сечения потока по сечению 2-2, м2.

Подставляя Ь, в формулу (22), получим:

Рг,

-б.ЬА+ю.

(23)

:--Ъ. + Н-и

В соответствии с (20) и формулами (17) и (23) определяется Др -интенсивность перепада давлений в камере рабочего колеса по сечению 1-1, и, следовательно, представляются возможными построение поля интенсивности давлений и установление процента повреждаемости ихтиофауны по данному критерию.

Повреждаемость гидробионтов также оценивается и по критерию (24), в том случае, если известны допускаемые скорости перепадов давлений [Ур] на гидробионты

4Р, _Рь~Ри у

(24)

т т

Время прохождения потоком (с) камеры рабочего колеса приближенно определяется по формуле

5 (25)

г = -

ср

где 5 и Уср - соответственно расстояние по траектории потока (м) и средняя скорость (м/с) между сечениями 2-2 и 1-1 (рис. 5, б)

К, =0,5

Ъ-г)

4ч

(26)

Следует отметить, что в представленном алгоритме расчета не учитывались гидравлические потери в проточном канале, так как ими можно пренебречь.

Расчет воздействия давлений на гидробионтов в режимах с аэрационной защитой. Давление в водовоздушпой среде р, в соответствии с (23) в потоке 2-й струйки по сечению 1-1 определяется по формуле (27) в зависимости от объёма воздуха е в единице объёма воды:

Р. =0,5

Р. ~

0Р.А

+ ,0,25

дтах )

р, -

РрЛ,

дтах /

РКА

(27)

Давление р'= ри, входящее в эту формулу, рассчитывается по (17). Величина Кдтах ^ при е < 0,002. Абсолютное давление в пузырьках воздуха (в м водяного столба) находится по формуле (23)

Рш'Ръ—^ + Н-К

1-М

Стегается, что ры - это максимальное давление в пузырьках воздуха, после которого начинается его декомпрессия в результате сжимаемости жидкости и увеличения объема воздуха. Именно этот процесс получает интенсивное развитие в камере рабочего колеса после прохождения потока через направляющий аппарат.

Для насыщения потока пузырьками воздуха в требуемом объемном соотношении к расходу воды, проходящей через напорный турбинный водовод за рассматриваемый период, используется аэрационная установка. Поток воды из верхнего бьефа поступает в начало водовода, где в области аварийно-ремонтного затвора производится подача воздуха в объеме до 0,2% (приведенного к 1 атм) от расхода воды через турбину. Далее аэрированный поток проходит до конца напорного водовода, попадает в спиральную камеру и, пройдя через рабочее колесо, по отсасывающей трубе выходит в нижний бьеф. 4

Для достижения максимального эффекта необходимо, чтобы аэрационная установка обеспечивала образование такого фронта пузырьков воздуха, который по всему периметру поступал в направляющий аппарат турбины с определенной вертикальной неравномерностью. Для этого перфорированная труба (аэратор) должна иметь такие параметры, соблюдение которых позволяет направлять поток воды с большей концентрацией свободного воздуха на периферийные зоны лопастей рабочего колеса.

Рис. 6. Схемы к определению параметров системы аэрации для высоконапорной ГЭС

В зависимости от диаметров отверстий в перфорированной трубе будут формироваться пузырьки разных размеров и формы, так как скорость всплытия их различна, то при истечении воздуха из перфорированной трубы в скоростном потоке образуется вертикальный фронт аэрированной жидкости, который будет расти пропорционально времени по мере удаления от аэратора к направляющему аппарату.

Для приближенного расчета с целью обоснования параметров системы аэрации необходимо определить время прохождения потоком участка от аэратора до ближайшей лопатки направляющего аппарата, которая, как правило, в высоконапорных ГЭС, расположена вблизи оси агрегатов. Область движения потока аэрированной жидкости от плоскости аварийно-ремонтного затвора (напорный турбинный водовод) до плоскости, проходящей через оси агрегатов (спиральная камера), разобьем сечениями на т характерных участков, где/=1.../я (рис. 6). Средние скорости потока в сечениях от 1-1 до т-1 - т-1 Уу= 0/'А,, а в сечении т - т Ут=(го-1)@/(гоЛт), где г0 - число лопаток направляющего аппарата турбины. При расчетах используем траекторию движения у-й осевой струйки в потоке между сечениями, длина которой 1Г Время перемещения аэрированного потока ?а(с) от перфорированной трубы до ближайшей лопатки направляющего аппарата определяется по формуле

t =-2-" б

(28)

V/ А>А>* I / 4-А

у z>) J

Используя ta и зависимости скорости всплытия пузырька воздуха от его размера, опубликованные в работах Кутателадзе С.С., Постоева B.C., необходимо определить диаметры отверстий в перфорированной трубе, которые обеспечат образование фронта пузырьков с требуемыми характеристиками согласно методике, приведенной ниже.

Исходя из технических характеристик применяемого компрессорного воздушного оборудования, выбирается сечение трубопровода, при котором будет обеспечена подача воздуха в водовод в требуемом объеме. Обозначим внутренний диаметр подводящего трубопровода через d^ (мм). В связи с этим, общая площадь отверстий S^ (мм2) в перфорированной трубе составляет

яс?1

(29)

где п - количество труб, подводящих воздух к аэратору. С целью оптимизации параметров перфорации разделим область спиральной камеры по оси агрегатов условными горизонтальными сечениями на 3 равные по площади части. Объемы воздуха, которые необходимо подать в эти зоны, будут соотноситься между собой как средние окружные скорости на выходе из рабочего колеса в струйках жидкости, вышедших из этих зон. Для упрощения расчетов, применяя ¡л , можно установить соотношения между объемами воздуха, которые необходимо подать соответственно в верхнюю, среднюю и нижнюю зоны

&/<m=Mo,5/i + 0,5)/l . (30)

По скорости всплытия пузырьков необходимо определить высоту подъема фронта, образованного из пузырьков одного размера, начиная с минимального. Учитывая размеры спиральной камеры в интересующем нас месте, методом подбора устанавливаем размер пузырьков, фронт которых находится в пределах определенного сечения. Таким образом, количество отверстий определенного диаметра в перфорированной трубе в соответствии с (30) определяется по

формулам:

N -——2Н— N - лг пп

где , 7угс , /Ув - количество отверстий в перфорированной трубе с размером, соответствующим диаметру пузырька, нижняя граница фронта которого находится в пределах соответственно нижнего, среднего или верхнего сечения спиральной камеры; 5П, 5С, 5В - площадь отверстия, соответствующего диаметру пузырька, граница фронта которого находится в пределах соответственно нижнего, среднего или верхнего сечения спиральной камеры, мм2.

В четвертой главе приводятся результаты расчетов воздействия турбин ГЭС на гидробионты в штатных режимах и с аэрационной защитой на примере конкретных гидроэлектростанций, где эксплуатируются выше перечисленные типы турбин и на которых проводились натурные исследования по воздействию потока на гидробионты.

Используя планктон при экспериментальных оценках как биоиндикатор воздействия потока, а также расчетные оценки, можно решать задачи оптимизации параметров конструктивных элементов аэрационной защиты и объемов подаваемого в поток воздуха. Аналитическая модель воздействия на планктон в камере радиально-осевого рабочего колеса высоконапорной Усть-Илимской ГЭС представлена на рис. 7, в, г в абсолютных давлениях при штатных режимах эксплуатации е = 0 и с аэрационной защитой.

На рис. 7, в кривая 5 располагается в зоне отрицательных давлений. Это свидетельствует о том, что в навигационный процесс в качестве ядер вовлекается преобладающая часть гидробионтов, проходящих через сечение 1-1 камеры рабочего колеса (см. рис. 5, а). Следует ожидать, что большинство из травмированных организмов элиминирует, и только незначительная часть из них останется жизнеспособной. В соответствии с расчетом в штатных режимах эксплуатации (е = 0) в турбинах Усть-Илимской ГЭС разрушается и травмируется основная масса проходящего через турбину зоо- и фитопланктона.

Кривая 5 (£ = 0) интенсивности перепадов давлений (рис. 7, г) располагается значительно выше допустимого значения Др, следовательно почти 100% представителей ихтиофауны, мигрировавших через турбину, получат травмы различной тяжести. Экспериментальных данных по этому вопросу у нас нет, так как подобные опыты на Усть-Илимской ГЭС не проводились.

Подача воздуха даже в минимальных количествах исключает возникновение отрицательных давлений в потоке (4, рис. 7, в), резко снижает интенсивности перепадов давлений (4, рис. 7, г).

Анализ данных натурных испытаний свидетельствует о том, что около 50% организмов зоопланктона на выходе из камеры рабочего колеса подвергается диспергированию. Вследствие этого значительная часть из травмированных организмов погибает и оседает на дно на первых километрах от плотины. В 10 км ниже плотины убыль планктона по биомассе составляет более 90%. Таким образом, теоретическая кривая давления в потоке сечения 1-1 при штатных режимах эксплуатации достоверно описывает уровень воздействия потока на планктон за рабочим колесом турбины, подтверждением тому служат результаты исследований.

Насыщение воздухом водных масс качественно и количественно меняет картину воздействия потока на гидробионтов в камере рабочего колеса. При £=0,00025-0,002 кривые 4-1 давлений в водовоздушной среде (рис. 7, в) располагаются в зоне положительных величин, помимо этого значительно уменьшается интенсивность перепадов давлений Др. Ввиду того, что опыты по определению допустимых значений Д, для зоопланктона не проводились, предложено использовать Др <0,7. При й =0,002 и ¿=0,001 на периферии сечения 11 (/¿=1) расчетные интенсивности перепадов давлений Др соответственно равны 0,66 и 0,79 (рис. 7, г). Таким образом, е=0,001 является нижней границей концентрации воздуха в потоке воды, при которой основная масса планктонных организмов пройдет камеру рабочего колеса Усть-Илимской ГЭС без повреждений, на что указывают и результаты исследований: около 80% планктона оказывалось жизнеспособным. Существенное увеличение количества погибших планктеров (в среднем до 45 и 49% соответственно) отмечалось только в режимах работы турбин с подачей воздуха в объемах 6=0,0005 и 6=0,00025 (расчетные значения Д, соответственно равны 0,86 и 0,92). На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что данные расчетов и результаты экспериментальных исследований хорошо согласуются между собой.

/ - 6=0,0015; 2 - 6=0,001; 1- е=0,002; 2- е^-0,001; 3- е=0,0015;

3 - €=0,0005; 4 - 4- (=0,00025; 5- £=0

Рис. 7. Динамика по сечению 1-1 камеры рабочего колеса давлений (а-Волжская ГЭС, в-Усть-Илимская ГЭС) и интенсивности перепадов давлений (б-Волжская ГЭС, г-Устъ-Илимская ГЭС) при подаче воздуха в объеме е Результаты расчета воздействия потока на гидробионтов в поворотно-лопастной турбине средненапорной Волжской ГЭС представлены на рис. 7, а, б. Графическая иллюстрация дает возможность провести анализ воздействия перепадов давлений и кавитации на гидробионтов и сопоставить расчетные данные с экспериментальными.

В режимах эксплуатации без аэрационной защиты кривая изменения давления 4 в сечении 1-1 камеры рабочего колеса на рис. 7, а располагается в зоне отрицательных давлений, что говорит о развитии кавитационного процесса по всей площади сечения. Вследствие этого обстоятельства превалирующая часть проходящих с водой гидробионтов получит повреждения и погибнет, что подтверждают результаты экспериментальных испытаний: гибель молоди рыб -88%, зоопланктона - 92%. Динамика интенсивности давления Др (рис. 7, б) в штатном режиме эксплуатации турбин (€=0), полученная расчетным путем, также характеризует высокий уровень воздействия потока на молодь рыб и планктон.

Ситуация резко меняется при аэрационной защите гидробионтов. При подаче воздуха в систему аэрации в диапазоне объемов е=(0,5-1,5)10"3, кривые изменения перепадов 1-3 давлений (рис. 7, а) располагаются в зоне положительных давлений, не снижаясь на периферии до величины менее 100 кПа. Это означает, что давление, изменяющееся по циклу компрессии с последующей декомпрессией с избыточным давлением более атмосферы, не будет оказывать губительного воздействия на представителей ихтиофауны.

Интенсивности перепадов давлений Др в режимах аэрационной защиты, как показано на рис. 7, б, не превышают допустимой величины, а при подаче воздуха в объеме €=1,5-10'3, условие неповреждаемости Др <0,7 выполняется с большим запасом. При испытаниях на агрегате №19 в режимах с аэрационной защитой (е=0,15103) турбинный тракт без повреждений проходило 76% молоди рыб и 70% зоопланктона.

Таким образом, результаты испытаний на Волжской ГЭС, как и на Усть-Илимской, свидетельствуют о высокой эффективности метода аэрационной защиты гидробионтов и хорошей согласованности теоретических расчетов с данными экспериментальных исследований.

В пятой главе приводится обоснование норматива предельно-допустимых воздействий на ихтиофауну и планктон. В качестве норматива предельно-допустимых воздействий принимается количество погибшего планктона, прошедшего проточную часть ГЭС в штатных режимах эксплуатации турбин. В режимах с аэрационной защитой величина норматива не должна превышать 30% от общей биомассы планктона.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты анализа материалов по исследованию воздействия гидромашин на экосистемы рек показывают, что при покатной миграции рыб и перемещении планктона из водохранилища в нижний бьеф реки через турбины ГЭС идет непрерывный процесс травмирования и гибели (75% и более) живых организмов. В результате чего резко снижаются процессы самоочищения и падает рыбопродуктивность водоемов, происходит их загрязнение мертвой органикой. Конечным итогом развития указанных процессов является ухудшение качества воды.

2. Аэрация потока является эффективным методом защиты от травмирования и гибели молоди рыб и планктона, величина ущерба, наносимого только рыбному хозяйству от эксплуатации гидроэлектростанций (на примере Ангаро-Байкальского бассейна) составляет 895 т/год, что в денежном эквиваленте на 2005 год составляет 586,9 млн. руб./год.

3. Разработанная методика расчета воздействия перепадов давления и кавитации на жизненные функции гидробионтов позволяет аналитически определить необходимую концентрацию воздуха, при которой решается поставленная экологическая задача.

4. Составлена дифференциальная модель гидродинамических процессов, протекающих в проточных каналах турбин ГЭС, которая позволяет обосновать параметры аэрации потока с научной точки зрения.

5. Определены параметры систем аэрации для защиты гидробионтов в проточной части высоконапорных и средненапорных ГЭС.

6. Минимизация негативного влияния кавитации и перепадов давления в проточных каналах ГЭС достигается при подаче воздуха в поток, идущий к турбине, в соотношении 0,05%-0,2% от расхода через гидромашину. Для условий конкретной ГЭС величины аэрации можно определить на основе предложенной методики. Внедрение полученных оптимальных параметров подачи воздуха в турбины ГЭС позволяет сохранить более 70% представителей ихтиофауны и планктонных организмов.

7. Методика расчетов параметров системы аэрационной защиты позволяет определить ее геометрические характеристики, при которых происходит снижение гибели живых организмов.

8. Предложенный норматив предельно-допустимых воздействий на планктон и ихтиофауну позволяет приблизить функционирование системы «водохранилище-река» к экологической стабильности.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Ахметгаин, И.Ф. Влияние гидротехнических сооружений на качество водных ресурсов в нижнем бьефе / И.Ф. Ахметшин, Н.П. Кобец, Б.И. Угрюмов // Сопряженные задачи механики и экологии: материалы междунар. конф., 4-9 июля 2000 г. - Томск: Изд-во Томск, ун-та, 2000. - С. 30.

2. Ахмешшн, И.Ф. О целесообразности использования метода структурных графов для оценки интенсивности протекания кавитационных процессов в проточных каналах турбин ГЭС/ И.Ф. Ахметшин // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: материалы межрегион, науч.-техн. конф. - Братск: БрГТУ, 2004. - С. 153 -154.

3. Ахметшин, И.Ф. Особенности влияния лесо- и водопользователей на гидробиологический режим водохранилищ / И.Ф. Ахметшин, Б.И. Угрюмов // Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: тез. док. междунар. науч.-технич. конф./Уральск. гос. лесотехн. акад.- Екатеринбург, 2001.-213 с.

4. Ахмешшн, И.Ф. Прогнозирование уровня воздействия гидротурбин на гидробиологический режим стока/И.Ф. Ахметшин //Естественные и инженерные науки - развитию регионов: материалы межрегион, науч.-техн. конф. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005. - С. 123.

5. Ахмешшн, И.Ф. Расчет воздействия потока на гидробионтов в камере рабочего колеса радиально-осевой турбины на примере Братской ГЭС / И.Ф. Ахметшин, A.C. Маслов // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: труды Братск, гос. ун-та. В 2 т.- Братск: ГОУ ВПО "БрГУ", 2005. - Т. 2. - С. 60 - 67.

6. Ахметшин, И.Ф. Результаты исследования смертности гидробионтов в

20 Ш - А а И Л

проточных каналах гидротурбин / И.Ф. Научно-техническая

конференция: материалы конф. - Братск: БрГТУ, 2000. - 232 с.

7. Ахмеппин, И.Ф. Результаты исследования состояния гвдробионтов в проточных каналах гидротурбин / И.Ф. Ахмеппин // Труды БрГТУ. - Братск: БрГТУ, 2000.-252 с.

8. Ахмеппин, И.Ф. Санитарное состояние водных объектов в нижних бьефах ГЭС/ И.Ф. Ахметшин // Экология. Наука, образование, воспитание: сб. науч. тр. - Вып 2. - Брянск, 2001. - С. 81-82.

9. Ахметшин, И.Ф. Экологические аспекты работы турбин ГЭС / И.Ф. Ахмеппин // Труды Братского государственного индустриального института: материалы XX науч,-техн. конф. В 2 т. - Братск: БрИИ, 1999. - Т.2. - С. 149.

10. Угрюмов, Б.И. К оценке воздействия турбин ГЭС на гидробионты / Б.И. Угрюмов, И.Ф. Ахметшин // Достижения науки и техники - развитию Сибирских регионов: тез. док. Всероссийской науч.-практ. конф. - Красноярск, 1998. - С. 142 -143.

И. Угрюмов, Б.И. Результаты экспериментальных исследований защиты от гибели планктона в потоке гребного винта / БЛ. Угрюмов, И.Ф. Ахмеппин. - Деп. в ВНИПИЭИлеспром 27.05.1999, № 2949лб - 99.

12. Угрюмов, Б.И Самоочистительная способность рек в условиях зарегулирования / Б.И. Угрюмов, И.Ф. Ахмеппин. // Контроль и реабилитация окружающей среды: П международный симпозиум: материалы симпозиума. - Томск: Спектр, 2000.-292 с.

13. Угрюмов, Б.И. Экологический баланс водохранилищ Братско-Усть-Илимского территориально-производственного комплекса / Б.И. Угрюмов, ИФ. Ахметшин. - Деп. в ВНИПГОИлеспром 27.05.1999, № 2947лб - 99.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ахметшин, Игорь Флоридович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ.

1.1. Воздействие потока на планктонные организмы в проточных каналах турбин ГЭС.

1.2. Воздействие потока на ихтиофауну в проточных каналах турбин ГЭС.

1.3. Экологические аспекты воздействия турбин ГЭС на гидробионтов.

1.4. Выводы.

2. ГЛАВНЫЕ ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОТОКА НА ГИДРОБИОНТОВ В ПРОТОЧНЫХ КАНАЛАХ ГИДРОТУРБИН.

2.1. Энергетические основы рабочего процесса в проточных каналах гидротурбины.

2.2. Воздействие кавитации на гидробионтов.

2.3. Результаты лабораторных исследований воздействия на представителей ихтиофауны перепадов давления и кавитации.

2(4« быводы*. I•••■•••• *• •• —.«••••■•«•к».

3. МЕТОД ЗАЩИТЫ ГИДРОБИОНТОВ И РАСЧЕТНЫЕ КРИТЕРИИ ИХ ВЫЖИВАЕМОСТИ.

3.1. Теоретическое обоснование механизма аэрационной защиты гидробионтов в проточных каналах гидротурбин.

3.2. Расчет воздействия потока на гидробионтов в камере рабочего колеса.

3.2.1. Алгоритм расчета воздействия потока на гидробионтов в камере рабочего колеса радиально-осевой турбины.

3.2.2. Алгоритм расчета воздействия потока на гидробионтов в камере рабочего колеса поворотно-лопастной турбины.

3.3. Система аэрации потока, её обоснование и расчет.

3.4. Выводы.

4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАЩИТЫ ГИДРОБИОНТОВ В ПРОТОЧНЫХ КАНАЛАХ ГИДРОТУРБИН.

4.1. Исследования на Усть-Илимской ГЭС.

4.1.1. Результаты исследований аэрационной защиты планктона.

4.1.2. Влияние аэрации потока на эксплуатационные характеристики турбин Усть-Илимской ГЭС.

4.1.3. Расчет перепадов в камере рабочего колеса Усть-Илимской ГЭС и анализ воздействия потока на планктон.

4.2. Исследования на Волжской ГЭС.

4.2.1. Результаты экспериментальных исследований по выживаемости планктона и ихтиофауны в штатных режимах эксплуатации

4.2.2. Принципиальная схема системы аэрации и расчет ее параметров для агрегата № 19 Волжской ГЭС.

4.2.3. Результаты экспериментальных исследований выживаемости молоди рыб в проточном канале агрегата № 19 при аэрационной защите.

4.2.4. Результаты экспериментальных исследований выживаемости зоопланктона в проточном канале агрегата № 19 при аэрационной защите.

4.2.5. Влияние аэрации потока на эксплуатационные характеристики гидроагрегата.

4.2.6. Расчет воздействия на гидробионтов перепадов давлений в турбине Волжской ГЭС.

4.3. Выводы.

5. ОБОСНОВАНИЕ НОРМАТИВА ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ТУРБИН ГЭС ДЛЯ ИХТИОФАУНЫ И ПЛАНКТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ.

5.1. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Обоснование экологически безопасных режимов эксплуатации турбин ГЭС"

Актуальность темы определяется соответствием направления диссертационной работы «Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации», утвержденным Приказом № 577 Президента Российской Федерации от 30 марта 2002 года, в которых содержится раздел «Экология и рациональное природопользование».

В соответствии с целью работы были определены следующие задачи исследований:

-провести анализ выполненных исследований по вопросу воздействия турбин ГЭС на выживаемость гидробионтов;

-разработать методику определения воздействия перепадов давления и кавитации в проточных каналах турбин ГЭС на жизненные функции гидробионтов;

-теоретически оценить степень повреждаемости гидробионтов при прохождении через турбины ГЭС в штатных режимах эксплуатации и подтвердить полученные результаты натурными экспериментами;

Научная новизна исследований диссертационной работы заключается в следующем:

-разработана методика расчета параметров системы аэрации для высоконапорных и средненапорных ГЭС;

-предложены нормативы предельно-допустимых воздействий турбин ГЭС на планктон и ихтиофауну.

Реализация результатов исследований. Основные результаты работы внедрены на Волжской и Усть-Илимской ГЭС. Методика расчетов перепадов давлений в турбинах ГЭС использовалась в разработке нормативов предельно-допустимых воздействий турбин ГЭС, эксплуатируемых в Ангаро-Байкальском бассейне на р. Ангаре.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на II международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (г. Томск, 2000 г.); на международных научно-технических конференциях «Сопряженные задачи механики и экологии» (г. Томск, 4-9 июля 2000 г.), «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (г. Екатеринбург, 1999 г., 2001 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Достижение науки и техники - развитию Сибирских регионов» (г. Красноярск, 1999 г.); на межрегиональной научно-технической конференции «Экология. Наука, образование, воспитание» (г. Брянск, 2001 г.); на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Братского государственного университета (1997-2000 гг.); на межрегиональных научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (г. Братск, 2003-2005 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 13 печатных трудах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (158 наименований), приложений. Общий объем работы 170 страниц, из них 31 рисунок, 4 таблицы.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Ахметшин, Игорь Флоридович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

154

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Ахметшин, Игорь Флоридович, Братск

1. Авакян, А.Б. Водохранилища гидроэлектростанций СССР / А.Б. Авакян, В.А. Шарапов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1968. - 384 с.

2. Акимов, И.А. Фаунотические комплексы русла и прибрежных биотоков Дуная как индикатор экологического состояния реки/ И.А. Акимов и др. // Водные ресурсы.- 1993.- Т. 20, №4.- С. 529-534.

3. Аксенова, Е.И. Сезонные и годовые изменения фитопланктона нижнего Дона и приплотинного плеса Цимлянского водохранилища / Е.И. Аксенова // Известия ГосНИОРХ. 1969. - Т. 65. - С. 141-158.

4. Алмаров, A.M. Гидрохимия Днепра, его водохранилищ и притоков/ A.M. Алмаров, А.И. Денисов, Ю.Г. Майстренко и др. // Гидрологический режим Днепра в условиях зарегулированное™ стока. Киев: Наук, думка, 1967. - С. 3-25.

5. Ахметшин, И.Ф. Прогнозирование уровня воздействия гидротурбин на гидробиологический режим стока/ И.Ф. Ахметшин // Естественные иинженерные науки развитию регионов: материалы межрегион, науч.-техн. конф. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2005. - С. 123.

6. Ахметшин, И.Ф. Результаты исследования смертности гидробионтов в проточных каналах гидротурбин / И.Ф. Ахметшин // XXI научно-техническая конференция: материалы конф. Братск: БрГТУ, 2000. - 232 с.

7. Ахметшин, И.Ф. Результаты исследования состояния гидробионтов в проточных каналах гидротурбин / И.Ф. Ахметшин // Труды БрГТУ. Братск: БрГТУ, 2000.-252 с.

8. Ахметшин, И.Ф. Санитарное состояние водных объектов в нижних бьефах ГЭС/ И.Ф. Ахметшин // Экология. Наука, образование, воспитание: сб. науч. тр. Вып 2. - Брянск, 2001. - С. 81 -82.

9. Ахметшин, И.Ф. Экологические аспекты работы турбин ГЭС / И.Ф. Ахметшин // Труды Братского государственного индустриального института: материалы XX науч.-техн. конф. В 2 т. Братск: БрИИ, 1999. - Т.2. - С. 149.

10. Башарова, Н.И. Продуктивность планктонных ракообразных Братского водохранилища / Н.И. Башарова // Гидробиологические и ихтиологические исследования в Восточной Сибири / Иркутск, гос. ун-т. Вып. 2 - Иркутск, 1978. - С. 110-119.

11. Безруков, JI.A. Водопользование в бассейне Ангары / JI.A. Безруков и др. // Состояние р. Ангары и пути управления использованием ресурсов и их качеством: материалы 1-го науч.-метод. семинара / Науч. ред. JI.M. Корытный. М.: МОНФ, 2000. - С. 38 - 48.

12. Биология Усть-Илимского водохранилища/ Отв. ред. О.М. Кожова. -Новосибирск: Наука, 1987.- 260 с.

13. Боровский, Б.В. Перспективы внедрения НИДСТ с учетом российских реалий / Б.В. Боровский // Экология производства: науч.-практич. журн. 2004,- № 3. - С.41-52.

14. Братская ГЭС имени 50-летия Великого Октября: в 2 т. / Под ред. Г.К. Суханова и М.И. Левитского. М.: Энергия, 1974. - 2 т.

15. Васильева, Г.Л. Материалы к изучению зоопланктона р. Ангары / Г.Л. Васильева // Известия биол.-геогр. науч.-исслед. ин-та при Иркут. ун-те. -1956. Т. 16, вып. 1-4. - С. 151-184.

16. Володин, В.М. О выносе рыб через плотину Рыбинской ГЭС / В.М. Володин // Бюллетень ин-та биологии водохранилищ АН СССР. 1958. - № 2. -С. 63.

17. Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР: каскад днепровских водохранилищ / Отв. ред. Я.Я. Цееб.- Л.: Гидрометеоиздат, 1976.348 с.

18. Гринь, В.Г. Влияние Каховской плотины на фитопланктон нижнего течения р. Днепра / В.Г. Гринь // Вопросы экологии. 1987.- Т. 5. -С. 44-46.

19. Гусынская, С.Л. Влияние Каховского водохранилища на зоопланктоннижнего Днепра/ C.JI. Гусинская // Вопросы гидробиологии нижнего Днепра и лиманов Северного Причерноморья / Под ред. J1.H. Зимбалевской. -Киев: Наук, думка, 1987.- С. 44-53.

20. Гусынская, C.JI. Поступление и сток зоопланктона в Кременчугское водохранилище / C.J1. Гусынская // Научные докл. высш. шк. биол. науки. -1986. -№ 11.-С. 60-64.

21. Гусынская, C.JI. Формирование биоценотических комплексов зоопланктона в Кременчугском водохранилище / C.JI. Гусынская // Гидробиологический журн. 1966.- Т. 2, №4.- С. 16-24.

22. Гутельмахер, Б.Л. Относительное значение фито- и бактериопланктона в питании планктонных ракообразных / Б.Л. Гутельмахер // Гидробиологический журн. 1973. - Т. 9, № 14. - С. 20-25.

23. Дзюбан, Н.А. Современное состояние зоопланктона Волги / Н.А. Дзюбан, И.К. Ривьер // Биологические продукционные процессы в бассейне Волги. Л.: Наука, 1976. - С. 89-102.

24. Земская, Т.Н. Бактериопланктон / Т.Н. Земская // Планктон Братского водохранилища. Новосибирск: Наука, 1981. - С. 51-92.

25. Зенин, А.А. О характере перемешивания водных масс в приплотинной части Цимлянского, Горьковского, Куйбышевского и Сталинградского водохранилищ / А.А. Зенин, В.И. Рогожкин, Н.Г. Фесенко // Гидрохимические материалы. 1961. - т. 32. - С. 45-53.

26. Киевское водохранилище. Гидрохимия, биология, продуктивность / Отв. ред. Я.Я. Цееб.- Киев: Наукова думка, 1987. 260с.

27. Кнэпп, Р. Кавитация / Р. Кнэпп; пер. с англ. М.: Мир, 1974. - 640 с.

28. Ковалев, Н.Н. Гидротурбины / Н.Н. Ковалев. 2-е изд.- Л.:

29. Машиностроение, 1974. 408 с.

30. Коваль, Л.Г. Структура зоопланктонных комплексов приустьевых акваторий после зарегулирования стока рек / Л.Г. Коваль // Перспективы развития рыбного хозяйства в Черном море: тез. докл. Всесоюз. ихтиол, конф. -Одесса, 1971. С. 27-29.

31. Кожова, О.М. Оценка состояния водных экосистем: причины кризиса и пути выхода из него (Байкальский регион) / О.М. Кожова // Биологические науки.-1992.-№11/12,- С. 5-8.

32. Кожова, О.М. Планктон Усть-Илимского водохранилища / О.М. Кожова, Н.И. Башарова. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 133 с.

33. Кожова, О.М. Фитопланктон Байкала в районе залива Листвического и его влияние на формирование планктонной флоры Иркутского водохранилища / О.М. Кожова // Известия СО АН СССР.- I960.- №12.- С. 120-130.

34. Кудерский, Л. А. Разработка стратегии и оптимизации функционирования экосистем зарегулированных рек с целью сохранения и восстановления их биоресурсов / Л.А. Кудерский //Сводный отчет по проекту «Экология России». Л.: ГОСНИИОРХ, 1992. - 72 с.

35. Кузьмина, А.Е. Сток водорослей и зоопланктона р. Енисей у г. Красноярска в условиях зарегулирования / А.Е. Кузьмина, Н.Г. Шевелева // Проблемы экологии Прибайкалья. Иркутск, 1979 - Ч. 1. - С. 127-128.

36. Кутателадзе, С.С. Гидродинамика газожидкостных систем / С.С. Кутателадзе, И.Л. Стырикович. М.: Машиностроение, 1968. - 315 с.

37. Лаврентьева, Г.М. Распределение фито- и зоопланктона в условиях зарегулированной Волги / Г.М. Лаврентьева // Третий съезд Всесоюзного гидробиологического общества: тез. докл. Рига: Зинанте, 1976. - Т. 2.

38. Лашков, А.С. Почему гибнут реки / А.С. Лашков, B.C. Постоев // Природа и человек.- 1988.- №4. С. 36-39.

39. Ломакин, А.А. Центробежные насосы /А.А. Ломакин. М.: Машиностроение, 1966. - 364с.

40. Луферова, Л.А. Влияние ГЭС на зоопланктон Горьковского водохранилища / Л.А. Луферова // Бюллетень ин-та биологии водохранилищ АН СССР. 1960. - №6.- С. 38-39.

41. Майстренко, Ю.Г. Некоторые показатели качества воды Киевского водохранилища / Ю.Г. Майстренко, Д.З. Гак // Киевское водохранилище / Под. ред. Я.Я. Цееб. Киев: Наук, думка, 1972. - С. 430-435.

42. Майстренко, Ю.Г. Органическое вещество донных отложений водоемов Украины / Ю.Г. Майстренко. Киев: Наук, думка, 1965. - 239 с.

43. Мануковский, А.Ю. Аэрационная защита гидробионтов в потоке гребного винта судна / А.Ю. Мануковский // Лес. Наука. Молодежь. ВГЛТА -2002 г.: Сб. материалов по итогам н.-и. работ за 2002 г. / Под ред. Л.Т. Свиридова. Воронеж: ВГЛТА, 2002. - С. 186-192.

44. Мануковский, А.Ю. Влияние кавитации на жизнедеятельность планктона / А.Ю. Мануковский, Е.М. Сарычев. Деп. в ВИНИТИ 25.06.2002 г.

45. Марковский, Ю.И. Зоопланктон нижнего Днепра на участке Никополь-Днепровский лиман / Ю.И. Марковский // Труды ин-тагидробиологии.- 1953.- Т. 31.- С. 57-69.

46. Масликов, В.И. Трансформация планктона при транзите из верхнего в нижний бьеф Усть-Илимской ГЭС / В.И. Масликов, В.И. Рябова, М.Б. Шилин // Гидротехническое стр-во.- 1991.- №9.- С. 30-34.

47. Мельников, Г.Б. Биологический режим Днепродзержинского и Ленинского водохранилищ на Днепре в условиях каскада / Г.Б. Мельников // Перспективы развития рыбного хозяйства в Черном море: тез. докл. Всесоюз. ихтиол, конф .- Одесса, 1971.- С. 18-19.

48. Мельников, Г.Б. Зоопланктон нижнего Днепра в связи с влиянием плотины ДнепроГЭСа и прогнозы его развития в водохранилищах Каховского гидроузла / Г.Б. Мельников // Вестник Днепропет. науч.-исслед. ин-та гидробиологии. 1952. - Т. 9. - С. 27-37.

49. Монаков, А.В. Питание и пищевые взаимоотношения пресноводных копепод / А.В. Монаков. Л., 1976.- 146 с.

50. Нездолий, В.К. Воздействие резких перепадов гидростатического давления на молодь некоторых видов рыб/ В.К. Нездолий, Ю.Г. Сазонов // Материалы конф. проф.-преп. состава. Алма-Ата: Изд-во Казахск. ун-та, 1974. - С. 83-86.

51. Нигматулин, Р.И. Динамика многофазовых сред / Р.И. Нигматуллин. -М.: Наука. 1981. Ч. 1-2. - 823 с.

52. Олифер, С.А. Проблемы направленного формирования рыбныхзапасов Усть-Илимского водохранилища/С .А. Олифер//Рыбное хоз-во. — 1973. -№4.

53. Олифер, С.А. Современное состояние рыбных запасов в р. Ангаре и перспективы их развития в будущем Усть-Илимском водохранилище / С.А. Олифер // Зоологические проблемы Сибири. Новосибирск, 1972.

54. Павельева, Е.Б. Уловистость зоопланктона различными орудиями лова / Е.Б. Павельева, Ю.И. Сорокин // Информационный бюл. ин-та биологии внутренних вод АН СССР. №15. - Борек, 1972. - С. 75-79.

55. Павлов, Д.С. Биологические основы защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения/ Д.С. Павлов, A.M. Пахоруков. М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1983.-211 с.

56. Павлов Д.С. Показатели миграции рыб из Усть-Хантайского водохранилища / Д.С. Павлов, А.И. Лупандин, В.В. Костин // Вопросы ихтиологии.- 1994.- Т. 34, вып. 3. С. 359-365.

57. Павлов, Д.С. Покатная миграция рыб из Иваньковского водохранилища / Д.С. Павлов // Поведение и распределение молоди рыб. М.: ИЭМЭЖ АН СССР, 1984.- С. 5-47.

58. Павлов, Д.С. Покатная миграция молоди рыб в реках Волге и Или / Д.С. Павлов, В.К. Нездолий, Р.П. Ходоревская и др. М.: Наука, 1981. 320 с.

59. Павлов, Д.С. Покатная миграция рыб через плотины ГЭС / Д.С. Павлов, А.И. Лупандин, В.В. Костин. М.: Наука, 1999. - 225 с.

60. Павлов, Д.С. Скат рыб из Камского водохранилища через турбины ГЭС / Д.С. Павлов, A.M. Горин, А.И. Пьянов // Покатная миграция рыб / Под ред. Д.С. Павлова. М.: ИЭМЭЖ АН СССР, 1985.- С. 5-22.

61. Парчук, Г.В. Зоопланктон Дуная в осеннюю межень / Г.В.Парчук // Водные ресурсы. 1993. - Т. 20, №4.- С. 510-514.

62. Пижурин, А.А. Исследования процессов деревообработки / Пижурин А.А., РозенблитМ.С. -М.: Лесн. пром-сть, 1984. 232 с.

63. Постоев, B.C. Аэрационная защита экологических систем водоемов от разрушительного воздействия гидромашин / B.C. Постоев, В.И. Патякин, А.Ю. Мануковский. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2003. - 176 с.

64. Постоев, B.C. Воздействие гидромашин на окружающую среду водных систем / B.C. Постоев // Оценка воздействия на окружающую среду: методология и практические приложения: тез. междунар. семинара ЮНЕСКО, ЮНЕП, ПРООН, СССР. М., 1991. - С. 58.

65. Постоев, B.C. Гибель планктона в турбинах гидроэлектростанций и способ его защиты / B.C. Постоев // Водные ресурсы.-1997.-Т.24, №2. С. 186191.

66. Постоев, B.C. Задача по решению проблем защиты планктона от гибели в гидромашинах / B.C. Постоев // Сборник тр. СПб. лесотехнич. академии. 1994. - №2.- С. 91-102.

67. Постоев, B.C. Защита от гибели гидробионтов в проточных каналах гидромашин / B.C. Постоев, В.И. Патякин, Б.И. Угрюмов. СПб.: Изд-во СПбЛТА, 1999.-116 с.

68. Постоев, B.C. Неотложная задача мирового сообщества по решению проблемы защиты планктона от гибели в гидромашинах /B.C. Постоев, В.И. Патякин // Вода: экология и технология: материалы междунар. конгресса. М.,1994.-Т. IV.-С. 11-44.

69. Постоев, B.C. Определение присоединенной массы грунта при динамическом расчете фундаментов и подпорных стен / B.C. Постоев; Ленинград, Академия тыла и транспорта. Информационный бюл. академии. - 1956. - №2. - С. 19-30.

70. Приймаченко, А.Д. Основные особенности развития волжского фитопланктона после сооружений Горьковской и Куйбышевской плотины / А.Д. Приймаченко//Гидробиологический журн. 1966.- Т. 2, №2.- С. 17-25.

71. Приймаченко, А.Д. Фитопланктон и первичная продукция Днепра и днепровских водохранилищ / А.Д. Приймаченко. Киев: Наук, думка, 1981. -276 с.

72. Провести исследования для разработки технического задания на проектирование рыбозащитного устройства для Севанской и Даугавспилской ГЭС: отчет о НИР / Калининградский ун-т, 1981. 84 с. - Исполн. : В.В. Федяй -№81088482.

73. Пушкина, Р.Г. О преобразовании ихтиофауны Братского водохпанилшца / Р.Г. Пушкина // Рыбы и рыбное хозяйство Восточной Сибири: труды Востсибрыбниипроект / Под ред. А.И. Картушина. Улан-Удэ: Мин. рыб. хоз-ва РСФСР.- 1980.- Т. 1, вып. 2.- С. 166-175.

74. Романенко, В.Д. Экологическая оценка воздействия гидротехнического строительства на водные объекты / В.Д. Романенко и др.; отв. ред. Ю.П. Зайцев; АН УССР, Ин-т гидробиол. АН УССР. Киев: Наук. Думка, 1990. - 256 с.

75. Рыбохозяйственное освоение водохранилища Усть-Илимской ГЭС на р. Ангаре: Фонды Гидрорыбпроекта. -1966. Т. 1.

76. Свиренко, О.Д. О нижнем Днепре и влиянии на его фитопланктон Днепровской плотины / О.Д. Свиренко // Научные записки Днепропетр. гос. ун-та. Днепропетровск, 1948. - т. 32. - С. 23-41.

77. Смирнов, Н.Н. Гидравлические турбины и насосы / Н.Н. Смирнов. М.: Высш. шк., 1969.-400 с.

78. Снитко, Н.К. Статика сооружений и основы динамики /Н.К. Снитко. -Ленинград: Академия тыла и транспорта. 1958. - 290 с.

79. Сорокин, Ю.И. К оценке смертности планктона в гидротурбинах высоконапорных ГЭС / Ю.И. Сорокин // Журнал общ. биологии. 1990. - Т.51.- С. 682-687.

80. Сорокин, Ю.И. Камера для количественного учета планктонных организмов в водоемах / Ю.И. Сорокин // Гидробиологический журн. 1980. -Т. 16.- С. 84-85.

81. Сорокин, Ю.И. Микропланктон р. Енисей и его роль как фактора самоочищения / Ю.И. Сорокин // Журнал общ. биологии. 1987. - Т. 48. - С. 350-367.

82. Сотников, А.А. Исследование влияния подачи воздуха в напорный трубопровод на эксплутационные параметры гидротурбин Усть-Илимской ГЭС по предложению Дашкова А.С.: отчет о НИР/ Сотников А.А. JL: НПО ЦКТИ, 1983.

83. Спиглазова, Г.Н. Зоопланктон /Т.Н. Спиглазова // Планктон Братского водохранилища. Новосибирск: Наука, 1981. — С. 92-109.

84. Справочник по гидротурбинам/ В.Б. Андреев, Г.А. Броновский, И.С. Веремеенко и др.; отв. ред. Н.Н. Ковалев. Л.: Машиностроение, 1984.- 496 с.

85. Сыроватская, Н.И. Создание запасов ценных рыб Цимлянского водохранилища / Н.И. Сыроватская // Рыбное х-во. -1953. № 10. - С. 29 - 34.

86. Телитченко, М.М. О токсичности синезеленых водорослей на примере их взаимоотношений с ракообразными / М.М. Телитченко, Н.А. Левшина // Бюллетень МОИП. 1964. - т. 69, вып. 3. - С. 166.

87. Технический отчет о проектировании, строительстве и первом периоде эксплуатации Усть-Илимской ГЭС на реке Ангаре / Под ред. Г.К. Суханова.- М.: ГПИО Энергопроект, 1990. Т. 1. - 436 с.

88. Топачевский, А.В. Антропогенное эвтрофирование водохранилищ и возможные пути ограничения его отрицательных последствий / А.В. Топачевский, Л.А. Сиренко, Я.Я. Цееб // Антропогенное эвтрофирование водоемов. Черноголовка, 1974. - С. 45-50.

89. Угрюмов, Б.И. К оценке воздействия турбин ГЭС на гидробионты / Б.И. Угрюмов, И.Ф. Ахметшин. // Достижения науки и техники развитию Сибирских регионов: тез. док. Всероссийской науч.-практ. конф. - Красноярск, 1998.- С. 142- 143.

90. Угрюмов, Б.И. Результаты экспериментальных исследований защиты от гибели планктона в потоке гребного винта / Б.И. Угрюмов, И.Ф. Ахметшин. Деп. в ВНИПИЭИлеспром 27.05.1999, № 2949лб - 99.

91. Угрюмов, Б.И. Самоочистительная способность рек в условиях зарегулирования / Б.И. Угрюмов, И.Ф. Ахметшин //II Международный симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды»: материалы симпозиума. Томск: Спектр, 2000. - 292 с.

92. Угрюмов, Б.И. Экологический баланс водохранилищ Братско-Усть-Илимского территориально-производственного комплекса / Б.И. Угрюмов, И.Ф. Ахметшин. Деп. в ВНИПИЭИлеспром 27.05.1999, № 2947лб - 99.

93. Федий, В.А. Фитопланктон, перифитон и фитобентос Нижнего Днепра / В.А. Федий // Вестник Днепроп. ин-та гидробиологии.- 1952.- Т. IX.-С. 51-64.

94. Филатова, Т.Н. Опыт исследования течений во внутренних водоемах на примере Цимлянского водохранилища / Т.Н. Филатова, И.А. Мухачева // Труды ГГИ. 1964. - вып. 113. - С. 65-73.

95. Филимонов, С.С. Лесосплав и рыбное хозяйство / С.С. Филимонов, В.И. Патякин // Сборник науч. тр. по лесосплаву / Под ред. В.И. Патякина. М.: Лесн. пром-сть. - 1969. - №11. - С. 3-8.

96. Цветков В.И. Летальные перепады давлений для молоди некоторых пресноводных рыб / В.И. Цветков, Д.С. Павлов, В.К. Нездолий // Вопросы ихтиологии. 1972. - Т. 12, вып. 2. - С. 344-356.

97. Цееб, Я.Я. Биологические ресурсы днепровских водохранилищ / Я.Я. Цееб // Природа. 1973. - №4. - С. 28-37.

98. Цееб, Я.Я. Зоопланктон / Я.Я. Цееб // Каховское водохранилище. -Киев: Наукова думка, 1964.

99. Цееб, Я.Я. Поступление и сток зоопланктона Киевского водохранилища / Я.Я. Цееб, Н.Г. Ревенко // Гидробиологический журн.- 1973. -Т. 9, №2.-С. 60-69.

100. Цееб, Я.Я. Предварительное изучение влияния работы гидроаккумуляционной гидроэлектростанции на зоопланктон / Я.Я. Цееб, Г.А. Жданова // Гидробиологический журн. 1980. - Т. 16, №3. - С. 40-45.

101. Червинская, Т.В. Зоопланктон Красноярского водохранилища / Т.В. Червинская // Биологическое исследование Красноярского водохранилища. -Новосибирск: Наука, 1975. С. 132-137.

102. Шабалин, Ю.В. Обоснование способа аэрационной защиты экосистем водоемов от воздействия гидромашин: автореф. дис. канд. техн. наук: 03.00.16/ Шабалин Юрий Викторович. СПб., 2004. 21 с.

103. Шевелева, Н.Г. Видовой и доминантный состав зоопланктона водохранилищ Ангаро-Енисейского бассейна / Н.Г. Шевелева, Н.И. Башарова //

104. Новое в изучении флоры и фауны Байкала и его бассейна. Иркутск. - 1988. -С. 32-42.

105. Шевелева, Н.Г. Зоопланктон р. Енисей в нижнем бьефе Красноярского водохранилища в 1973-1974 гг. / Н.Г. Шевелева // Продуктивность экосистем, охраны водных ресурсов и атмосферы / Под. ред. О.М. Кожовой. Красноярск: СО АН СССР, 1975. - С. 34-36.

106. Шульга, E.JI. Состав и экология массовых видов зоопланктона Братского водохранилища / E.JI. Шульга // Формирование планктона и гидрохимия Братского водохранилища: сборник науч. тр./ Отв. ред. Г.И. Галазий. Новосибирск: Наука, 1973. - С.40-53.

107. Ролл, Я.Р. Пдробюлопчне районування piKH / Я.Р. Ролл //BicTi АН УССР. 1940. - №10. - С.17-19.

108. Alden Research Laboratory, Inc., Development of a more fish tolerant turbine runner. Techn. Memorandum N 2. Development of biological design criteria. Holden (Mass.), 1996. 32 p.

109. Bell, M.C. Revised compendium on the success of passage of small fish through turbines. Portland (Ore.) / M.C.Bell: U.S. Army Corps of Engineers, North1. Pacific Div., 1990.-83 p.

110. Cada, G.F. Development of biological criteria fot the design of advanced hydropower turbines. Idaho Falls (Idaho) / G.F. Cada, C.C. Coutant, R.R. Whitney: U.S. Dep. of Energy Idaho Operations Office. 1997. 85 p.

111. Calderwood, W.L. Passage smolts through turbines: effect of high pressures / W.L. Calderwood // Ibid. 1945. - № 115. - P. 214-221.

112. Cramer, F.K. Passing fish through hydraulic turbines / R.C. Oligher // Trans. Amer. Fish. Soc. 1964. - Vol. 3, N 5. - P. 243-259.

113. Feathers, M.G. Effects of depressurization upon largemouth bass / M.G. Feathers, A.E. Knable // Amer. J. Fish. Manag. 1983. - Vol. 3. - P. 86-90.

114. Gordon, M.S. Hydrostatic pressure / M.S. Gordon // Fish physiology. -1970.-Vol. 4.-P. 445-446.

115. Harvey, H.H. Pressure in the early life history of sockey salmon: Ph. D. Thesis Vancouver (B.C.): Univ. Of British Columbia, 1963. 267 p.

116. Hogan, J. The effects of high vacuum on fish / J. Hogan // Trans. Amer. Fish. Soc. 1941.-Vol. 70.

117. Jones, F.R.H. The swimbladder and the vertical movement of teleostean fishes. 1. Physical factors / F.R.H. Jones // Trans. Amer. Fish. Soc. 1951. - Vol. 28, №4.-P. 111-120.

118. Kedl, R.J. Survival of juvenile fishes receiving thermal and mechanical stress in a simulated power- plant condenser / R.J. Kedl, C.C. Countant // Thermal ecology II. Springfield (Va): National Techn. Inform. Serv., CONF- 750425, 1976.

119. Lampert, W. Experiments on the resistance of fish to rapid increase in hydrostatic pressure / W. Lampert // J. Fish Biol. 1976. - Vol. 8. - P. 381-383.

120. Lynwood, B. Bends in fish / B. Lynwood // Сотр. Biochem. And Physiol. 1974. - Vol. 49A, № 2.- P. 311-321.

121. Muir, J.F. Passage of young fish through turbines / J.F. Muir // J. Power Div. Proc. Amer. Soc. Civil Eng. 1959. - Vol. 85. - N 1.

122. Nishiyama, T. A preliminary note on the effect of hydrostatic pressure on the behavior of some fish / T. Nishiyama // Bull. Fac. Fish. Hokkaido Univ. 1965. -Vol. 15.-P. 213-214.

123. Northcote, T.G. Migratory strategies and production in freshwater fishes / T.G. Northcote // Ecol. Freshwater Fish Prod. Oxford e.a.: Freshwater Fish Prod., 1978.-P. 326-359.

124. Quasim, S.Z. Sensitivity to pressure changes in teleosts lacking swim bladders / S.Z. Quasim, A.L. Rice, E.W. Knight Jones // J. Mar. Biol. Assoc. India.1963.-Vol. 5.-P. 289-292.

125. Rowley, W.E., jr. Hydrostatic pressure tests on rainbow trout / W.E. Rowley, jr. // Calif. Fish and Game. 1955. Vol. 41. P. 243-244.

126. Turnpenny, A.W.H. Experimental studies relating to the passage of fish and shrimps though tidal power turbines / A.W.H. Turnpenny et al. // Marine and Freshwater Biol. Unit, National Power. Southampton: Fawley, 1992.

Информация о работе

Ахметшин, Игорь Флоридович
кандидата технических наук
Братск, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Обоснование экологически безопасных режимов эксплуатации турбин ГЭС - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы