Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Рыбоходно-нерестовые каналы с рыбонаправляющими элементами искусственной шероховатости

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Рыбоходно-нерестовые каналы с рыбонаправляющими элементами искусственной шероховатости"

/

Государственная комиссия Совета Анистров СССР по продовольствии и закупкам

НОВОЧЕРКАССКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" ИНЖЕНЕРНО- МЕЛИОРАТИВНЫЙ ИНСШУТим. А.К. КОРШУНОВА

На правах рукописи

АНОХИН Александр ¡¿псайлович

РЫБОХОДНО-гЕРЗС'ГОЗНЕ КАНАЛЫ С РЫБОНАПРАВЛЯЮЩИШ аЗЬЕНГАМИ ИСКУССТВЕННОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ

Специальность: II.00.II - "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

¡Ъвочеркасск - 1У91

Работа выполнена в Новочеркасском ордена "Знак Почета" инженерно-мелиоративном институте им. А.'-(о рту нова.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент ШУРА Б.Н.

Официальные оппоненты - доктор технических надо,

профессор АЛ1УНИН B.C.

- каедидат технических наук, доцент ОДЬГАРЕНКО В.й.

Ьедудая организация - Шный государственный проектно-

изыскатедьский и научно-исследовательский институт по проектировании водохозяйственного х мелиоративного строительства (Вкгипроводхоэ)

Залита состоится " ЧреИ'ЮЛЯ 1ЭЭ2г. в Jp час. на заседании специализированного совета К 120.76.01 в Новочеркасском ордена "Знак 1к>чег^" инженерно-мелиоративном институте ии. А.а.Аргунова но адресу:

346409 г. йэвочерквсск Ростовской области, ул. цудкинская, III, ауд, 236.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. OrobiBU на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, г.росим направлять ученому секретарю спетис-лизирэв&нного совета. q

.чЕторе^ерат разослан АН DQ PfilZJA. г.

УченкГ: секре т сь специализированного

соьь'та, ксицидг.? сельскохозяйствен»«

naiK, и^феесэр г .. WUV!.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность исследований. Строительство гвдроузлов на реках превратило водные артерии в каскады водохранилищ. Зарегулированность рек привела к резкое изменению условий обитания различных популяций рыб. Особенно значимое влияние ощущается на проходных и полупроходных видах рыб.

Так, на реках СССР доступ к нерестилищам производителей белорыбицы и белуги гидроузлами отрезен полностью, осетра - на 60:?, севрюги - на 40, сельди черноспинки - на 80 %.

Современнее состояние естественного воспроизводства рыбных запасов требует решения задач не только обеспечения пропуска рыб через гидроузлы, но и создания условий для их нереста.

В отечественной к зарубежной практике известны сооружения, обеспечивающие условия для пропуска и нереста рыб. К ним относят- ■ ся ркбоходно-нерестовые каналы. Такие каналы имеют высокую эффективность,. но вместе с тем предъявляемые к ним разносторонние требования (конструктивные, гидравлические и биологические) приводят

г

к усложнению их конструкций и большим затратам на строительство и эксплуатации.

Учитывая важность и актуальность проблемы, ГКНТ СССР неоднократно включал вопросы разработки научных основ проектирования и эксплуатации рыбоходных и нерестовых сооргужений в координационные планы за?.нейзих научно-исследовательских работ' по. проблеме 0.8и.С1. Данные вопросы включались в отраслевые и региональные целевые комплексные програгоаг НИР. Настоящая работа выполнялась в ракках этих планов по заказам водохозяйственных и рнбохозяйст-венных организаций.

Целью работы является разработка нау^шкх рекомендаций по проектирование рыбоходных и рыбсходно-нерестовых кана-

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- на основе анализа имеющихся данных, обследованием действующих рыбоходно-нерестовых каналов установить условия и эффективность их работы, конструктивные достоинства и недостатки ;

- гидравлическими и инженерно-биологическими исследованиями определить рациональное конструктивное решение трактов каналов, в которых обеспечиваются условия для пропуска и нереста рыб ;

- установить необходимые расчетные зависимости и разработать методику расчета элементов канала и формируемой в нем структуры течений.

Автор защищает:

- данные натурных исследований действующих рыбоходно-нерестовых каналов;

- новую конструкции тракта рыбоходно-нерестового канала с элементами искусственной шероховатости ;

- экспериментальные и теоретические зависимости по определению гидравлических и конструктивных характеристик канала;

- данные гидравлических и инженерно-биологических исследований по обоснованию схемы уЪтановки и размеров элементов искусственной шероховатости;

- методику проектирования рыбохОдно-нерестозых каналов ;

- новую конструкцию селективного рыбоходно-нерестового канала;

- данные исследований о саыопромнвке канала от наносов.

Научную новизну работы составляет:

- методика определения коэффициента шероховатости канала;

- две новых конструкции рыбоходнс-нерестовых каналов ;

- расчетные зависимости по определения гидравлических характеристик каналов, имеющих рекомендуемую систему установки элементов искусственной шероховатости.

Практическую ценность работы составляют рекомендации по проектированию рыбоходно-нерестовых каналов.

Внедрение, результатов работы осуществлено:

- в проекте рыбоходного канала Каргалинского гидроузла на

р. Терек;

- в проекте рыбоходного канала на Шапсугском водохранилище.

•Апробация работы. Материалы диссертационной

работы докладывались на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Пути ускорения внедрения достижений научно-технического прогресса в практику изыскательских и проектных работ" (Ростов-на-Дону, 1988), на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов-мелиораторов "Проблемы мелиорации, . водохозяйственного строительства и орошаемого земледелия Ставропольского края" (Ставрополь, 1989), на Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности и использования водных ресурсов в сельском хозяйстве" ^Новочеркасск, 1989), на Всесоюзной научной конференции молодых ученых и специалистов "Оценка состояния, охрана и рациональное использование биологических ресурсов водных экосистем в условиях антропогенного воздействия" (Ростов-на-Дону, I9SÜ).

По материалам диссертации опубликованоII печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, тести глав, общих выводов и 6 приложений, содержит 151 страниц мгшянсписного текста, 63 рисунка, 20 таблиц и список использованной литературы из 120 наименований, в том числе 17 работ зарубежных авторов.

СОДЕВШШ РАБОТЫ

3 первой главе анализируется современное состояние изученности гогтзоса. Выполнен критический анализ действующих

рыбоходных сооружений как за рубежом, так и в Советском Союзе. Установлено, что лестничные рыбоходы, положительно зарекомендовавшие себя при пропуске сильных пловцов и имеющие ред положительных конструктивных признаков, имеют и серьезные недостатки: многоступенчатые перепады отпугивают мигрирующих особей, их преодоление требует затрат мускульной энергии рыб, сильные струи и зоны обратных течений дезориентируют рыбу и вызывают ее скат и травмирование.

Рад рекомендаций, направленных на улучшение рыбоходов, предложены инженерами: Барекяном A.1I1., Коноплевым Е.И., Малеванчи-хом B.C., Залипловьм Г.Г. и биологами: Павловым Д.С., Эрсле-рок АД., Воловиком С.П., Ковтуном И.Ф., Кориеевым A.A. и др.

Отмечено, что при современном состоянии зарегулированности рек необходимо решать задачи не только рыбопропуска, но и их нереста. Одним из наиболее эффективных сооружений, совмецакцих функции рыбохода и нерестилища, являются рыбоходные каналы. Одним из путей усовершенствования конструкций данных сооружений, способных создавать управляемый гидравлический режим, является применение в них элементов искусственной шероховатости.

Разработка методик проектирования таких каналов затруднена по причине недостаточной изученности инженерно-биологических требований к отсутствием надежных способов расчета потоков с элементам* недефорылрованной искусственной шероховатости. В диссертации выполнен критический анализ существующих методов расчета и работ авторов, занимающихся изучением исадсственной шероховатости. Обобщен вклад Замарина Е.А., Пикалова Ф.И., Фальковича А.Я., йхонто-ва С.А., Рябова А.К., Петрова Г.А., Штеренлихта Д.В., Алтугаша B.C., Лапшенкова B.C., Алтунина С.Т., Радюка А.Д., Айвазяна О.М., Альт-щуля А.Д., Гордиенхо П.И., Еелезнякова Т.Ъ.,$ап

it Лизееей..

Basin И. ,DemetrionT., Morris ИЛ , Posey J. Javcdanl, Hartmend. • Ree W *a/guy£//tai и других специалистов.

В выводах отмечено, что имеющиеся методики расчета не приемлемы для рыбоходно-нерестовых сооружений в связи со значительным различием условий их работы от изученных указанными авторами условий работы элементов шероховатости в быстротоках, плотоходах и сбросных сооружений.

Во второй главе приводятся результаты натурных гидрологических и ихтиологических исследований Николаевского и Кон-стантиновского рыбоходных каналов на р. Дон. При выполнении иссле-. дований проводилась топографическая съемка, измерение скоростей течения по закрепленным створам, нивелирование поверхности воды, определение вада и численности производителей рыб, зашедших в канал. Установлено, что гидравлические условия в рыбоходных каналах ,. приемлемы для прохода и нереста рыб.

Для определения характеристик крепления ложе канала {нересто-въй субстрат) делались отборы проб гравийно-галечной смеси. Для определения коэффициента шероховатости гравийно-галечной смеси использовались зависимости Альтшуля А.Д. и Радока А.Л. Установлено, что результат^ расчета коэффициента шероховатости сопоставимы с результатами натурных исследований и составляют п ~ 0,022о-0,02Ь0.

Гидравлико-биологическке обследования РНК характеризуют каналы, как достаточно эффективные нерестилища осетровых видов рыб.

Б данной главе-приведены конструктивные недостатки в элементах каналов (головного регулятора, злементов шероховатости, тракта канала), предложения по устранению которых конкретизировало задачи дальнейших исследований.

Третья глава посвящена обоснованию схемы установки элементов искусственной шероховатости. Основой для выбора оптимального варианта схемы служили результаты гидравлических и инженерно-биологических исследований. Опыты выполнялись на экспериментальной жесткой модели и натурном,участке канала (ркс. I).

Схема экспериментальной модели канала

от , наеОСХг

,0м

|||||||.(. ||.|.|| 1ЧЧ1 ЧФМ N Ф1Ф>

© \ «1

|!||,!||Г||Ы| |\|| ||Ц|| 1 ||(|||| ||| МНн

13

I - напорный бак; 2 - гасители ; 3 — шпиценмасштабы ; 4 - водослив ; 5 - система гасителей » 6 - русло канала; ? - жалюзи

Рис. I

Экспериментальные исследования выполнялись с изменением следующих параметров канала и элементов искусственной шероховатости, уклон дна модели I = 0,0008-0,0020, расход # = 0,020-0,018 м3/с, высота элементов Р = 1,2-2,0 см, угол установки сС = 10-90 пирина незарегулированной части изменялась в диапазоне 0о = (1/3-1/4) В , расстояние между элементами =(2,5-17,5)/* . Схема установки элементов представлена на рис. 2.

Из условий промываемости элементов и работы их как рыбонап-равляющих сооружений оптимальный диапазон угла установки элементов принят сС =Ь5-70°.

Обобщены данные по определению одного из важнейших параметров схемы установки элементов — расстояния между ними , влияющего ка сопротивление, оказываемое потоку элементами. Результаты лабораторных исследований обработаны и выражены функциональной зависимостью Л Р ) (рис. 3).

Остановлено, что оптимальное расстояние между элементами зави-г::т ст длины зоны пониженных давлений к длины зоны повышенных дав-

9

л

Схема установки элементов искусственной шероховатости

лений перед элементом и составляет 5 * (6-8) Р . Данное выражение подтверждается натурными исследованиями, выполненными на действующем мелиоративном канале.

Инженерно-биологические исследования выполнялись по методике, разработанной Павловым Д.С., Малеванчиком Б.С., Карелиным B.C., йкурой В.Н. и др.

В экспериментах в качестве рыб-имитаторов использовалась молодь осетра, рыбца и половозрелая уклея размером от 40 до 6о мм. Исследованные схемы установки и параметры элементов искусственной шероховатости приведены в табл. I.

Опыты проводились при различных относительных скоростях потока й /Цгр = уС,4-0,9}, где U -средняя скорость пстока, U^ -критическая скорость плавания рыб.

Зависимость % - (<> /

(л А

У 7.0 6,0 5,0 <0

-к • -1 о -1 X о -4

> ,

/ а 5 \

1 ^ \ о •

» ч] "а«

V,.

$/р

<0 2 4 $ в Ю 12 Н М (Ь £0 а )6д/$ - 0.38 в) - 0,2; I - 0/^ = 0,06;

*РИс. 3

Для оценки поведения молоди рыб и характеристик условий, создаваемых при различных схемах установки элементов, приняты и использованы следующие критериальные показатели:

I. Коэффициент затенения кивого сечения ( )

-со,

ш

со.

(I)

где с00 - площадь кивого сечекия потока на уровне высоты элементов шероховатости ;

ССШ - площадь нормального к потоку сечения элементов ыерохова-тости.

Таблица I

Параметры и схемы установки элементов искусственной шероховатости

Обоз-;Вед ше-

наче-.рохова-

ние {тости

схемы}

уста-«

новей

Схема установки

I Куб • 0,02 x 0,02 x 0,02

2 Паралле- 0,02 x 0,02 x 0,10 лепнпед

3 Паралле- 0,02x0,02x0,10 лепилед

а а а • в

■ ■ в в в

О 19 в в О

9 623 631 СЗЗ 899 6Э С8В £98

2. Дефицит скоростей по ширине потока ( Ле )

ие ' %

д. -

(2)

где Цс - максимальная скорость потока в данном створе ;

/1 - минимальная скорость потока между злеиентаки. ит

3. Коэффициент отклонения перемещений рыб-имитаторов от прямолинейного пути движения ( >

ь

к' -

т~ х с.

(3)

где I — дйина рабочего участка модели ;

- сумка элементарных перемещений стаи на рабочем участке.

По результатам опытов получена функциональная зависимость коэффициента отклонения от коэффициента затенения К >=/( К". ),

от / 9

позволяющая определить оптимальный вариант расположения и конструкцию элементов шероховатости (рис. 4).

График изменения значений коэффициента отклонения' ( Кдт ) от затенения поперечного сечения потока (К.)

а - рыбец ; в - уклея ; с - осетр ;

I - схема I; 2 - схема 2; 3 - схема 3

Рис. 4

Установлено, что реакция различных экологических групп молоди рыс на исследованные элементы искусственной шероховатости тождественна (ск. рис. 4), -

Подтверждением оптимальности схемы с элементами, установленными неравномерно по ширине и под углом навстречу потоку, является зависимость влияния конструктивных особенностей элементов на продолжительность прохождения рыбами контрольного отрезка канала.

»¿нте.чсивкость продвижения рыб-имитаторов зависит и от гедрав-"уг-зесхкх условий, определяемых схемой установки элементов. На рис-приведена гаь/симость коэффициента отклонения трасс гнп-.ениг кслс^/

График зависимости К1

от

а,1а о,)5 о^о (¡¿б о,ьо на о,м на цво о,бв

А - рыбец ; В - уклея ; с - осетр ; I - схема I; 2 - схема 2 ; 3 - схема 3

Рис. 5

рыб во время опытов от дефицита скорости в потоке ( 1)с ).

Установлено, что наилучшие условия создаются элементами, установленными неравномерно по ширине русла, в диапазоне скоростей от и^ Iи^р = 0,4о до и^и^р = 0,90. Реоградиентная этра с дефицитом скоростей - 0,40-0,оь позволяет молоди рыб выбирать оптимальные скорости для продвижения, что способствует увеличению рыбопропускной способности сооружения.

Четвертая глава посвящена гидравлическим исследованиям потека с элементами искусственной пероховатости и анализу факторов, определяющих поведение системы в многофакторном пространстве.

При исследованиях был использован план Вскса-Бенкина V ;

~ 2

2!. Анализ результатов опытов позволил получить адекватную математическую модель для относительной глубины наполнения рыбоходного канала

У Г 0,62S9- 0,W27Xg - Q05£$x4 / 0.<M8XSX4 + + 00444х/ * ОМ59хs (4)

в диапазоне изменения факторов (Xt )cOSeL * 0,26-0,50;

(¿¿)Q*p/Q ' 0,95-1,00 ; (Xj) 4 /в - 0,20-0,30 ;

(XjP/t = 0,12-0,28 ; (Xg) L « 0,0008-0,0020.

В результате анализа модели диссоциативно-шаговым методом и графическим способом установлено, что основными факторами, влияющими на выходную функцию, являются: расход канала, высота элементов и уклон дна. Представленные на рисунке изолинии одинаковых глубин показывают, что увеличение расхода Q и высоты элементов приводит к увеличения глубины, но при увеличении уклона дна глубина изменяется по параболическому закону (рис. 6).

Двумерные сечения поверхностей отклика

У - IXj.jX^

йМ

Ю

№

<W5

i=o,m

Ь/Q pit що

0,(2 Q20 Q2S

Ti ^ j

V и

0,0003 Q00/4 0,002

a) X5 = 0 ; 6) Xj =0

Рис. 6

Получена математическая адекватная модель, стр&тсаяцая влия-

... . 15

у

кие факторов на относительную скорость в центральной незарегули-рованной части потока ( Frg ) (см. рис. 2)

у= 0/420 * О.ОЗЩ - 00397У4 +0,024 7Л> -

- 0,0/47Х^ 0.02/бХ^'0,03^X^0,0950 4

(5)

Анализ этой модели позволил ввделить из всех факторов наиболее значимые, среди которых: уклон дна канала ( Х^ ), высота элементов 1 Х^ 1 и ширина незарегулированной части ( Х^ ). Графоаналитический анализ модели, выполненный с помощью двумерных сечений, показал, что с увеличением высоты элементов i Х^ ) происходит уменьшение скорости ( Fr ), ас увеличением уклона ( Xg ) скорость изменяется нелинейно, то есть существует оптимальный уклон • {Lonm) при определенной высоте элементов, которым соответствует максимальный эффект гашения энергии потока.

По опытным данным получены адекватные математические модели для осредненной скорости между рядами элементов искусственной шероховатости ( Ft" ) (см. рис. 2) / mat

У« 0,0594<0,0262к0,0/66*а- 0,0Ь57Х„ '

• » т> • > +

- 0,0/64 Х/^ + 0,0747Xg

Сб)

и для скорости набегания потока на элемент шероховатости (^Г^ ) (см. рис. 2'

У = 0/362& + 0,0/6Щ - о,о/ъ*хь - о.отх, -

- о,ыщха - o,o//9x4xs vT)

Ранжирование факторов уравнений (6) и (7) позволило определить условия управления параметрами функций.

Выполненный анализ позволил отметить следующее:

- имеет место увеличение скоростей при возрастании расхода

С Х^ ) и уклона дна С Х^), а с увеличением высоты элементов ( \ ) они ( Ц и ) уменьшатся;

- влияние высоты элементов шероховатости ( Х^ ) и уклона дна ( ) на выходные функции (; Гг^ ) характеризуются степенной зависимостью.

Исследованиями установлено, что на гидравлические характеристики потока в канале с элементами шероховатости (// ; Це и^ > оказывают влияние число Фруда, высота элементов, заре гул и ро-взнность центральной части потока, изменяя которые создается возможность управлять плановой эпюрой скоростей.

Пятая глава посвящена получения аналитических зависимостей для расчета осредненных скоростей потока в канале с элементами искусственной кедсформированной шероховатости. При выводе зависимостей приняты следующие допущения:

- русло канала прямоугольное с шириной, равной средней линии трапеции 6 ;

- расстояние между элементами $ выбирается таким образом, чтобы элементы не экранировали друг друга $ = (б-Ь.'Р ;

»

- принимается равномерный режим движения жидкости. __

Изложены пути определения средней скорости потока С/ , скорости в центральной незарегулированной части канала 1)д , скорости между рядами элементов Ц^ , скорости набегания на элемент шероховатости .

Для определения средней скорости потока составлено уравнение равновесия веделенкого объема жидкости. После подстановки значений действующих сил и преобразований получены зависимости для расчета скорости потока при глубине И * Р

u , / B^S.H.L V + KPiti

и скорость потока при

глубине Ц.(Н. У

где К - коэффициент сопротивления элемента;

€ - проекция длины элемента на поперечную ось ханала; N - количество элементов в объеме жидкости ; Т - параметр расширения водообменного слоя. Средняя скорость по сечению определяется из выражения

(9)

и =

Ug.P+UP(H-P)

Н (Ю)

При выводе зависимости по определению скорости в центральной незарегулированной части русла ( 1]д ) рассмотрен объем жидкости, включающий Л/ установленных элементов и выделено в нем два участка русла - 1 и Л (рис. 7,а). Для каждого составлено уравнение равновесия, после преобразований которых получены выражения: - для участка I

-а/4

2дъ

с2

3 (II)

для участка П .2

Расчетные схемы

31поС« I

\ — ^Г

Ц,

Рис. ?

Б результате совместного решения получена зависимость

(13)

где и^ - скорость между рядами элементов шероховатости ; А - расстояние между рядами элементов ;

- ширина центральной незарегулированной части русла. На следующем этапе была определена скорость потока между элементами искусственной шероховатости. По схеме, представленной на рис. 7,6, установлены действующие силы и записано уравнение равновесия для выделенной части потока в виде //= *2.С0- . Ъ результате подстановки значений действующих сил и преобразований получена зависимость для определения скорости между рядами элементов шероховатости

) ~2 / д ■ а \Г,г да

2 * ес^т-н) ш

Используя аналогичный подход, получена зависимость для определения скорости набегания потока на элемент в виде

„V8

(15)

к.р. е9

где , , - гидравлические радиусы потока на участках, ширина которых равна 6в , О. , £ ;

4 в - площадь зоны вихревых течений за элементами ;

Лр - количество элементов, установленных по пирине потока.

Статистическая сценка приемлемости'зависимостей (Ю), (13)—(15), выполненная на основе сопоставления расчетных значений скоростей с данными измерений на натуре и модели по критерии Зингера, подтвердила их надежность и приемлемость для практических расчетов.

В иестой глазе изложены общие требования и рекомендации по конструированию рибоходно-нерестовых каналов, приведена методика расчета параметров сооружения, в соответствии с которой, учитывая биологические требования к рыбоходному каналу и ис-пельзуя сведения ихтиологической записки по данному объекту, назначали расход канала ( 0К ) и уклон его дна в диапазоне С = С,Слдлз-и,С02С. Расчетом спрзделяется протяженность русла канч-

ла ( Ас ), размеры элементов шероховатости ( Р, и схема их установки ( (2 , ) (см. рис. 2). При принятой схеме установки элементов шероховатости задаются рядом значений Р и I к ао зависимостям (Ю), (13)-(15) определяют: среднюю скорость и сравнивал? с заданной ¿0 ] , скорость по оси канала • между элементами и, и скорость набегания на элемент ¿/ . Окончательный вариант

4 9

выбора конструкции принимается на основе гидравлических, ихтиологических и экономических показателей сооружения. Методика представлена структурной схемой алгоритма, который может быть использован для выполнения операций на ЭВМ.

На основе предложенных рекомендаций осуществлен расчет рыбо-ходно-нерестовых каналов на р. Терек (Каргалинский гидроузел) и на р. Афипс (Шалсугское водохранилище) с использованием элементов искусственной шероховатости.

Экономическая эффективность от внедрения в практику проектирования результатов исследований составляет тыс. р. в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДУ , , .

1. Одним из рациональных направлений охраны и воспроизводства запасов ценных проходных и полупроходных рыб является устройство при ниэконалорнкх гидроузлах рыбоходных и рыбоходно-нсрестовых каналов, обеспечивающих условия для прохода и нереста рыб. Значительный экономический эффект достигается в рыбоходно-нерестовых каналах, имеющих элементы искусственной шероховатости и устройства для нереста рыб.

2. Действующие рыбоходно-нерестовые каналы Николаевского

и Константиновского гидроузлов на р. Дсн обеспечива-от необходимые условия для прохода и нереста рыб. Вместе с тем, имегт место ряд недостатков, снижающих эффективность их рабсты и их технико-экономические показатели:

- низкая гидравлическая и рыбонаправляющая эффективность используемых элементов искусственной шероховатости или отсутствие таковой;

- отсутствие в трактах каналов реоградкентньгх течений;

- неоптимальнсе'конструктивное решение входных оголовков ха-. налов и головных регуляторов;

' - значительная протяженность каналов;

- отсутствие условий для учёта, осмотра и отбора рыб.

3. Высокая эффективность гашения напора с одновременным формированием в трактах каналов ярко выраженных реоградиентных течений и наличием рыбонаправляющего эффекта обеспечивается при использовании прямоугольных косоустановленных к направлению течения •

л элементов по схеме, приведенной на рис; 2 (а.с. СССР Л» 1562397).

4. При принятой схеме установки рыбонаправляющих элементов искусственной шероховатости в канале формируется реоградиентная зггора скоростей как в плане (в поперечном и продольном направлении) , так и по гдубине. Значения наиболее характерных скоростей могут быть определены по экспериментальным (4)-(7) или аналитическим зависимостям (10), (13)-(15).

5. Оптимальные размеры тракта канала и элементов искусственной шероховатости, зависящие от напора на гидроузле, расхода

и длины канала, расчётной средней скорости течения, необходимой глубины его наполнения, коэффициента шероховатости лежа канала", критической скорости течения для рыб могут быть установлены в соответствии с разработанной в диссертации методикой.

6. Рекомендуемая схема установки при оптимальных размерах

»

элементов искусственной шероховатости обеспечивает самопрсмыв элементов и основной части канала от наносов.

7. Совершенствование рыбоходно-нерестовых каналов целесообразно осуществлять в -неправлении создания многениточных их конст- .

рукций с элементами различной шероховатости в соответствии с принципиальным решением по приоритетной справке № 4719076 от 17.07.89.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: , ,

1. Анохин A.M., Коновалов A.B. Исследование тракта Каргалин-ского рыбоходного канала //Сооружения рыбопропускных и рыбозащит-них комплексов: Сб. научн. тр. /НИМИ /Под ред. В.С.Бондаренко.

- Новочеркасск, 1987. - С. 60-67.

2. Анохин A.M. Выбор оптимальной высоты элементов искусственной шероховатости в рыбоходных каналах //Рыбозащитные сооружения и устройства: Сб. научн. тр. /ШУИ /Под ред. В.С.Бондаренко.

- Новочеркасск, 1939. - С. 34-40.

3. Боровской В.II., Анохин A.M. Гидравлические исследования ркСохсдно-нерестового канала Николаевского гидроузла на р. Дон //Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства и орошаемого земледелия Ставропольского края: Тез. докл. /НПи "Ставрополь-мелиорация". - Ставрополь, 1969. - С. 23-24.

4. Анохин А..\5., Чистяков A.A. Исследование рыбоходного канала с неравномерно-распределенной по ширине искусственной шероховатостью //Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства и оро хаемого земледелия Ставропольского края: Тез. докл. /КПО "Ставро-псльмелиорация". - Ставрополь, 1989. - С. 21.

о. кнура B.ii., Анохин A.M., Чистяков A.A., Сукало Г.М. Резуль таты лабораторных исследований рыбоходно-нерестового канала на р. Терек //Повышение эффективности использования водных ресурсов е сельском хозяйстве: Тез. докл. Всесоюзн. кснф. 2Ь-29 сентября. Jrc9 г. - Новочеркасск, 1989. - С. 2С5.

с. A.C. 1Ы8445 СССР, ШЫ Ъ 02 Б В/08 Рыбопропускное сооружение Д.кура В.К., Чистяков A.A., Черкасов З.А., Акохик k.M. ^ССС?.*.

V. %3c3ö3c./23-Iü ; Ьаяв. kü.'oZ.öb; Опубл. ¿ü.^O.csf, trzz. г

7. A.C. 1035932.СССР, !Ш E 02 ß 8/Üö Рыбоход /Шкура З.Н., Черкасов З.А., Чистяков A.A., Парулава И.И., Анохин A.M. (СССР;.

- 4424090/23-Iu ; ЗаяЕ. I2.0b.8d ; Опубл. Io.0I.90, Йод. Г 2.

8. Анохин А.У. Гидравлико-биологические исследования сыбс-ходно-нерестовнх каналов //Оценка состояния, охрана и рациональнее использование биологических ресурсов водных экосистем в условиях антропогенного воздействия: Тез. докл. Зсесоязн. кскф., март 1990. - Ростов-Дон, 1990. - С. 8-9.

9. A.C. IU32397 СССР, МКИ Е 02 В б/Oö Рнбоходно-не-рестсвы;! канал /¿кура 8.Н., Су к ал о Г.М., Ачохян A.M., Чистяков A.A., Гугч-даибааян А.Г., Аникин B.C. (СССР). - f 430C0Id/23-Io ; Заяв. 24.Ui.b7 ; Спубл. C7.Co.9u, Екзл. 17.

10. A.C. 124 СССР, МКИ Е 02 3 б/Gü Рыбопропускной ллпэ Дкура В.К., Лазарев С.И., Чистяков A.A., Анохин a.'j. (СССР.1.

- 4424210/23-Ic»; Заяв. 12,00.80 ; Спубл. 23.08.SO, Бял. п 31.

11. A.C. ¿..99403 СССР, Ж! S 02 3 6/08 Рыбопропускное сооружение /¿.кура В.И., Чистякоз A.A., Черкассз В.А., лменко S.A., Анохин A.M. (СССР;. - 4393333/23-1а ; Зала. 16.03.88 ; Опубл. 15.10.90, Бол. ,V 3ü.

Подписан;- в лежать S.Ol.CSr. Тирэя-^О экз. Заказ "

жипогра^ия-Ь/'^Л. г. Новочеркасск Ростовская, обл.