Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Создание условий для естественного воспроизводства рыбных ресурсов с помощью перфорированного регулятора

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

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Лагутов, Владимир Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОБЛЕМА СОХРАНЕНИЯ СТРАТЕГИЧЕСКИХ РЫБНЫХ

РЕСУРСОВ ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ РОССИИ

1.1 Реальное положение рыбных ресурсов во внутренних водоемах

1.2 Историческая ретроспектива

1.3 Зарубежная практика Щ

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЙ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПОЛИТИКИ ПО БАССЕЙНАМ ОСНОВНЫХ ВОДОТОКОВ СТРАНЫ

2.1 Каскады плотин по рекам ЕТР Волга, Дон, Кубань, Терек 2 Л. 1. Хроника уничтожения рыбных запасов Азовского бассейна

2.1.2 Тактика уничтожения промыслов по разным бассейнам Зо

2.2 Рыбопропускные шлюзы, гидравлические аспекты

2.3 Оценка эффективности работы рыбоходных каналов на примере Нижне -Донских гидросооружений .4?'

2.4 О возможности регулярных рыбохозяйственных попусков из Цимлянского водохранилища как решении проблемы

2.5 Разработка новой конструкции регулятора ^

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Планирование экспериментальных исследований 6/

3.2. Оборудование и модели исследуемых устройств £/

3.3. Методика измерений &

3.4. Вопросы моделирования изучаемого явления взаимодействия потока с крупно перфорированными поверхностями ^ 3.5 Описание картины взаимодействия потока с регулятором переменной сквозности радиального типа

3.6. Пропускная способность регулятора переменной сквозности радиального типа 7-й

3.1. Биогидравлическая проверка работоспособности регулятора переменной сквозности радиального типа

4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВОЙ РЫБОПРОПУСКНОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ВОСПРОИЗВОДСТВА РЫБЫ

4.1 Рекомендации по применению новой техники пропуска 35'

4.2 Сравнительный анализ технологических схем работы традиционных рыбопропускных шлюзов цикличного действия с предлагаемыми устройствами на базе новых регуляторов

4.3 Сравнительный анализ готовности предложений по осуществлению рыбопропускных мероприятий на Кочетовском гидроузле реки Дон /Ой

4.4 Проблема доброкачественной проверки нового регулятора ьл пропуск рыбы ИХ

4.5 Расчет стоимости натурной проверки регулятора //^

4.6 Экономическая оценка рыбохозяйственного потенциала Азовского моря /75"

4.7 Основные этапы реализации программ по восстановлению миграционных путей проходных рыб Нижнего Дона /¡

4.8 Технико-экономическое сопоставление возможных аналогов основных типов рыбопропускных сооружений /24'

4.9 Обоснование необходимости техники учета рыбы /¿'ь

4.10 Возможные районы применения новой рыбопропускной техники

Введение Диссертация по географии, на тему "Создание условий для естественного воспроизводства рыбных ресурсов с помощью перфорированного регулятора"

Актуальность темы исследований.

Еще в начале 20 века Россия обладала большим природным потенциалом естественных воспроизводств растительных и биологических ресурсов. Богатство страны было обусловлено и системой Российской государственности, которая была одной из наиболее прогрессивных. Слава и богатство России стояли на двух наиболее рентабельных отраслях хозяйства, на растениеводстве и рыболовстве, что полностью снимало все продовольственные проблемы и обеспечивало стране постоянное развитие за счет разнообразного и устойчивого экспорта продовольствия в Европу.

За последние полвека на территории России было полностью утрачено естественное воспроизводство рыбных запасов во внутренних водоемах, которое было одной из основ стратегической пищевой независимости страны. Одной из причин такого исхода было принципиально неверное ведение рыбохозяйственной политики как в научно-техническом плане, так и административно-ведомственном управлении.

В официальном изложении Правительства РФ в настоящее время проблемы с рыбными запасами не существует, вместе с самой рыбой и рыбохозяйственной политикой рыбного ведомства.

Цель исследования

Целью работы является экологическое обоснование возможности обеспечения миграционных путей для самостоятельного хода рыбы через гидротехнические сооружения при помощи перфорированных регуляторов.

Для достижения поставленной цели ставились и решались задачи: разработка новой конструкции гидротехнического затвора, обеспечивающего благоприятные гидравлические условия потока для прохода рыбы через гидроузлы и работы в подпорном режиме для регулирования уровня воды, на основе анализа существующей гидротехнической политики по различным бассейнам основных водотоков страны и сравнительного исследования основных типов нормативных рыбопропускных устройств на соответствие требованиям основных критериев существования рыбного биоразнообразия,

- экспериментальное гидравлическое обоснование работоспособности предложенного рыбопропускного устройства из условий минимально возможных воздействий на рыбу,

- выполнение биогидравлической проверки работоспособности нового регулятора на самостоятельный проход живой рыбы в различных режимах работы,

- проведение сравнительного анализа новой техники с нормативными устройствами для пропуска рыбы в гидравлическом и экономическом аспектах,

- разработка рекомендаций по применению новой техники в условиях различных водотоков и бассейнов для спасения рыбного биоразнообразия

Научная новизна

Новизна данных разработок предопределена отказом от порочной практики ведомственного миропонимания рыбных специалистов только в аспекте рыболовства как основного элемента существования всей рассматриваемой сложной экологической системы. Аналогов исследований в данном направлении нет, что объясняется монопольным характером самой рыбной отрасли и невозможностью существования независимых исследователей от ведомства.

Эта точка зрения, антиведомственная, позволяет вернуться к естественному воспроизводству как основе существования всего рыбного биоразнообразия и рыбным промыслам как одному из основных частей жизни водотока и человеческого сообщества, вопреки государственному монополизму, ориентированному только на искусственное воспроизводство рыбы.

На защиту выносятся следующие положения, предложения, выводы, рекомендации, имеющие теоретическое и практическое значение:

- анализ ведомственной политики уничтожения рыбных ресурсов,

- механизмы уничтожения рыбы как следствие применения отсталой техники и насильственных технологий,

- новый тип регулятора для пропуска рыбы,

- основные гидравлические характеристики регулятора,

- биогидравлическая проверка эффективности работы регулятора,

- экономические, гидравлические и географические условия применения новой техники.

Практическая значимость работы

Научные выводы и предложения диссертации уже использованы в деятельности государственных органов, например, при создании Азовской межпарламентской комиссии Государственной Думы Российской Федерации и Верховной Рады Украины в 1998 году, или, на региональном уровне, при формировании экологической политики постоянных комиссий Ростовского областного Совета по рациональному природопользованию и охране окружающей среды и комиссии по казачеству в период 1990-1994 годах, работе Комитета по экологии Государственной Думы Российской Федерации по экспертному обеспечению обсуждения природоохранного основании положении диссертации существующими уровнями й и тики третьего сектора по контролю действии национальных самоуправлений и для преподавания экологических и смежных дисциплин. в п внесена одной из основных

17

9 V л л., э В

АзНИИГиМе в Баку в 1982 и НИМИ в 1982, 1984 годах, РГУ в Ростове на Дону в 1983, III городской научной конференции в Новочеркасске, на координационных совещаниях по проблемам рыбопропуска и рыбозащиты в 1982 году в п. Борок и п. Рыбное, по проблемам шдротермики ТЭС и АЭС в Нарве в 1984, по гидравлике высоконапорных водосбросов во ВНИИГ в Ленинграде в 1984, по проблемам Азовского моря в АзНИИРХе в Ростове в

1987, на научной сессии Дагестанского отделения АН СССР в Махачкале в

1988, на международном XX Конгрессе МАГИ в 1983 в Москве, на международном конгрессе "Экология и сельское хозяйство" в 1989 году в Москве, на технических совещаниях в ММВХ РСФСР в 1981 и 1983 годах, Ихтиологической комиссии МРХ СССР в 1986 году, Головном Совете Программы "Азовское море" в СКНЦ В1П в Ростове на Дону в 1987 году, Азоврыбводе, АзНИИРХе, Нижнедонского управления гидросооружений в 1987 году, Запкаспрыбводе в 1988 году, Совете программы "Мировой океан" по марикультуре в Анапе в 1986 году, и многих других форумах.

Работа участвовала в конкурсе "Экотехника 82", областной выставке ШГТМ-86, международной научно-технической выставке "Советские изобретения" в Берлине в 1984 году, "Человек и окружающая среда" в Петрозаводске в 1988 году и многих других мероприятиях.

В полном объеме диссертация обсуждалась на научных семинарах в НИМИ в 1980 и 1988 годах, КИСИ в Куйбышеве в 1980 году, ТЙИМСХ в • Ташкенте в 1981 году, Южгипроводхозе в Ростове на Дону в 1988, МГМИ в Москве в 1982, 1984, 1985, 1987 годах, во ВНИИГ в Ленинграде в 1981 году.

Предлагаемый диссертационный материал в был опубликован автором в виде научных статей, докладов, выступлений на научно-практических конференциях и совещаниях, наиболее значимые последних лет приведены ниже: научная конференция "Экологическая безопасность России" Санкт-Петербург, 1992; парламентские слушания в Государственной Думы РФ по теме "Экологизация рыбохозяйственной политики на примере Азовского бассейна", Москва, 1995; Всероссийский съезд по охране природы, Москва, 1995; "Всероссийское совещание по борьбе с экологическими правонарушениями", Москва, 1996; семинар "Социально-экологические проблема охраны природы в России", Москва, 1996; Вторая Кубанская экологическая конференция, Краснодар, 1996; международные конференции ■ "Дни Большой Волги" , Нижний Новгород, 1996 и 1997; международный Форум НПО BSEP, Тбилиси, 1997; межпарламентская Российско-Украинская встреча по Азовскому бассейну, Мариуполь, 1997; парламентские слушания по государственной экологической политике в Государственной Думе Федерального Собрания Российской Федерации, Москва, 1997; совещание международного Социально-экологического Союза по новой'экологической политике NREC, Москва, 1997; семинар по проведению экологической экспертизы, Москва, 1997; научно-практическая конференция "Азовский эколого-информационный круг", Ростов-Ейск-Таганрог, 1997; научная конференция "Роль России и Сибири в развитии

Структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав на 149 страницах, 33 рисунков, 20 таблиц, списка литературы в 139 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Лагутов, Владимир Викторович

Эти выводы подтверждаются и прилагаемым графическим материалом, где наглядно видно по графикам транзитного расхода в мЗ/с по Нижнему Дону в нерестовый период с марта по июнь за последние шесть лет. С 1990 по 1995 год включительно только один раз в 1994 году пойма была залита в нерестовый период в ' соответствии с рекомендациями оптимального рыбохозяйственного попуска. Длительность предшествующего временного периода до 1994 года выходит за время жизненного цикла полупроходных рыб, что снижает рыбохозяйственную эффективность. Если не было благоприятных условий для нереста в 1990-1991 годах, то откуда взяться достаточной по численности популяции в хорошем 1994 году. обеспечивался в 1991 ( в неполной мере), 1993 и 1994 годах. Учёт 8-10 летнего жизненного цикла от нереста до промвозврата осетровых приводит к факту отсутствия необходимой по численности нерестовой популяции в 1993 и 1994 годах, так как середина 80х годов была относительно маловодной и только год 1991 обеспечивал условия для миграционного хода осетровых до Цимлянских нерестилищ и имел на этих нерестилищах путями и нерестилищами.

Нижнего Дона были необходимые условия по оптимальному варианту для полу проходных видов рыб с залитием поймы. Но это 15% гидравлическое осетровых и 15% отсутствии эффективного нереста при 15% эффективност: оптимального режима щ видов на всем Нижнем рыбохозяйственной политикой в предшествующий период 1979~80х годов. В этот период относительно маловодных лет миграционные пути на цикличного действия г: головном сооружении каналов порядка одного метра из-за высоких се п

6. Из-за разрушенных миграционных путей даже приоритетное по рыбе водохозяйственное управление не обеспечивает благоприятных условий по оптимальному для полупроходных видов в течение 85% времени и 50% гидравлического качества по минимальному режиму для осетровых. Одни мероприятия по рациональному управлению водораспределением даже при безусловном приоритете рыбного хозяйства не обеспечивают благоприятного гидравлического качества миграционнных путей проходных и полупроходных видов рыб и требуется обеспечение эффективного или хотя бы частичного рыбопропуска в основной временной период. 7. Из-за неработоспособности Р1ПП и отсутствия транзитных расходов на уровне санитарных - фактической неработоспособности каналов в режиме пропуска рыбы во всем диапазоне транзитных расходов до 1000 м /с миграционные пути возможно реанимировать только при использовании принципиально новой гидротехники - регуляторов переменной сквозности, которая позволяет восстановить миграционные пути при рабочих перепадах до 3 метров с использованием существующих гидротехнических сооружений каналов и РШП без их капитальной реконструкции.

После анализа пороков и недостатков многолетней рыбохозяйственной гидротехнической политики государства пришлось начать поиск новых решений. Благо к тому времени был уже богатый опыт создания так называемых мягких или гибких гидротехнических конструкций. В силу исторических неизбежностей на стыке гидравлики отдельных отверстий, гидротехнических конструкций из мелкоячеистых сеток и решеток и гибких конструкций и было создана новая конструкция регулятора.

Перед этим была проделана большая работа по анализу состояния изученности картины истечения потока из одного отверстия разных форм, из нескольких отверстий в разных условиях истечения потока, из решеток и сеток. Оказалось, что этот раздел до сих пор является в гидравлике белым пятном и нет никаких теорий даже для решения истечения потока из отдельных отверстий в простых условиях истечения, тем более, для предлагаемого регулятора из двух крупно-перфорированных поверхностей.

Само появление крупно-перфорированной поверхности было явлением затребованным жизнью, так как она фактически объединяла в себе разные случаи гидротехнических задач от носителей мидийных плантаций в марикультуре, до использования новых струерегулирующих систем в русловой гидравлике. Были выполнены специальные опытно-конструкторские разработки по созданию крупно-перфорированных систем, теоретические работы для описания истечения потока в сложных условиях различных форм сжатий на входе и выходе потока из отверстий различных

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Планирование экспериментальных исследований

Применение методики планирования эксперимента было обусловлено стремлением получить необходимые зависимости при сокращении числа опытов. Различие исследовательских задач определяло применение различных планов преимущественно первого и второго порядков. Количество основных факторов назначалось по данным поисковых опытов и отвечало реальной картине исследуемых процессов. Число уровней варьирования каждого фактора но превышало трех, а при перестроении планов увеличивалось, как правило, до пяти.

Выбор конкретного плана для построения адекватной модели процесса определялся возможностями экспериментальной установки, границами существования гидравлических режимов [26,47,64,70 и др.] .

Выполненные поисковые опыты показали существование нелинейной связи между основными гидравлическими параметрами, что обусловило в дальнейшем планирование экспериментов преимущественно планами второго порядка. Возможности экспериментальной установки по расходам и глубинам существенно ограничивали диапазоны исследуемых факторов регулятора переменной сквозности радиального типа. Наиболее приемлемым оказался симплекс-суммируемый план эксперимента второго порядка. В результате постановочных опытов были выбраны два основных независимых фактора - относительная глубина нижнего бьефа и осевой угол раскрытия регулятора. Варьируя этими факторами, можно получить ряд гидравлических параметров, характеризующих пропускную способность регулятора, длину участка успокоения потока и т.п. Помимо этого плана применялись двух-, трехфакторные планы КОНО, ОЦКП и 31В. Третьим фактором являлось относительное подтопление. Этими основными факторами полностью описываются все возможные варианты .

3.2.0борудование и модели исследуемых устройств

Для проведения экспериментальных исследований регуляторов переменной сквозности был запроектирован и построен горизонтальный зеркальный лоток, схема его показана на рис. 3.1. Лоток состоит из семи секций, остекленных по всему смоченному периметру, с длиной рабочей части 8,4 м и сечением 0,5 х 0,5 м2. Экспериментальная установка состоит из

Рис. 3.1 Экспериментальная установка водоприемного бака 1, снабженного стандартным трапецеидальным водосливом 2 с шириной полки 0,5 м, лабиринтного гасителя 3 с решетками для выравнивания потока, рабочей части с поперечными перекладинами 4 для крепления мерных игл 5 и выходной части, оборудованной спицевым затвором 6. Каждая их секций состоит из боковин 7 и дна 8. Уровень свободной поверхности воды в баке замеряется в камере 9, соединенной с баком посредством демпфирующего устройства, сглаживающим колебания уровня. Рабочие модели, например, регулятор переменной сквозности радиального типа по рис. 3.2, устанавливались в третьей секции на очей части лотка.

Водослив с тонкой стенкой тарировался по рекомендуемым расчетным формулам [83] и с помощью прямоугольного водослива, установленного в последней секции лотка, по правилам измерения расхода жидкости РДП 9977 стандартными лотками и водосливами. Кинематическая структура потока контролировалась системой измерения скоростей, состоящей из микровертушки индуктивного типа, первичного преобразователя, блока питания и частотомера, СИСП НИМИ. Комплект тарировался на Аксайской станции Северо-Кавказского управления по гидрометеорологии и контролю природной среды. После тарировки на микровертушки выдавался тарировочный график по стандартной форме.

Ряд поисковых опытов проводился на бетонном лотке с рабочим сечением 0,8 х 0,4 м и длиной 9 м. Для производства опытов с модельной серией использовались лотки различных размеров рабочих частей от 0,1 м до 1,0 м шириной. Возможности лаборатории не позволяли подавать расход потока на лотки более 100 л/с. Выполнены исследования на различных моделях крупно перфорированных поверхностей и регуляторах с характерными размерами квадратных отверстий 0,03, 0,04, 0,05 м из гибких элементов и на основе винипластовых и текстолитовых листов толщиной от 6 до 12 мм. По поверхностям в шахматном порядке выполнялись отверстия таким образом, что сквозность всей поверхности составляла величины порядка 0,1.0,45 с максимальными размерами отверстий до ОД м.

Исследовались различные модели регуляторов переменной сквозности. Отличительные элементы исследуемого регулятора радиального типа показаны на рис. 3.2. Он состоит из двух крупно перфорированных поверхностей 1, соединенных по дну общим шарниром. В случае гибкой поверхности 1, которая крепится к раме 2, шарнирные соединения рам 2 имеют боковые и донные уплотнения 4. Гребни рам через проушины 5 соединены планкой 6, которая задает угол раскрытия регулятора.

Обработка полученной при опытах информации, производилась на зависимостей пропускной конструкций [49,60.91 и др.] с одной стороны, и описывающих истечение потока из отдельных отверстий - с другой [15,20,24,44,72] и других конструкции, поэтому было решено исследовать регулятор с позиции коэффициента расхода для затопленного и подтопленного режимов проходящего по лотку. Глубины бьефов определялись разностью отметок нижнего бьефов и расхода потока лялись разностью отметок игле. Величина расхода на поверхности воды при котором мерной иглы. порядка 0,5 мм, в связи с чем абсолютная точность в измерении напора равна 0,7

Диапазон изменения рабочих расходов в лотке равен 5.70 л/с

3.15 4 л/с. Без учета нел!

- (4 л/с : 10 мм) х 0,7 мм = 0,28 л/с отверстия. В створе каждого пьезометра осреднение глубин потока производилось в 15 точках. На рис.3.3 распределение гидродинамического давления показано линией 1, а линией 2 изображен профиль свободной поверхности потока. Выпуклость сплошной линии 1 в зоне второго пьезометра объясняется слиянием всех струй, а участок графика с ниже расположенной линией 2, относительно линии 1, характеризует участок потока с негидростатическим распределением давления в потоке. Слияние обоих кривых и показывает наиболее расположенное к модели живое сечение потока с гидростатическим распределением давления по глубине. Предельная ошибка в определении отметок свободной поверхности бурного потока равна 0,5 мм. С учетом собственного значения возможной ошибки мерной иглы суммарная предельная ошибка составит 0,6 мм, а предельная относительная при рабочем диапазоне сжатых глубин 0,05. .ОД м сж = [0Э6 мм : (50. 100 мм )] х 100% = 1,2.0,6%

Величины скоростей потока замерялись при помощи микровертушек индуктивного типа СИСП НИМИ и Х-6. Применялись микровертушки с линейной характеристикой связи между числом оборотов и скоростью потока на всем рабочем диапазоне. Устойчивые линейные зависимости имели место в диапазоне скоростей 0,06.1,5 м/с. Для исключения возможных изменений в режиме работы микровертушек из-за попадания посторонних тел из потока на оси перед каждой серией опытов и после неё производилась тарировка микровертушек на тарировочном стенде НИС НИМИ. При необходимости проверочные тарировки производились и в течение отдельной серии экспериментов. При тарировке было выполнено исследование возможной ошибки показаний микровертушки за счет неправильного размещения её относительно центра живого сечения рабочей части тарировочной трубы и не параллельности осей микровертушки и трубы. Значения для пересчета на скорость потока снимались не с первичного преобразователя, а с частотомера при времени осреднения равном 10 секундам. Показания снимались до троекратного повтора числовых значений. В отдельных случаях время осреднения увеличивалось до 100 секунд и сопоставлялось с ранее полученными результатами.

Расход потока при тарировке исчислялся объемных способом, а скорость потока в трубе по формуле 3.1

V = (4 Ь О): (I сГ я)

О"! = 0,2 с I (10.30 с) х 100% = 2,0.0,67%

Относительная ошибка в определении скорости потока как результат косвенного измерения разных величин ориентировочно равна

ОУ = 0Ь~Ь20о +0^ +2о"<1 =5,49.2,81%

Для достоверности и надежности определения погрешностей при косвенных параметрах измерений и для исключения их влияния на выходные данные информация выводилась в относительных величинах и ошибки оценивались воспроизводимостью эксперимента.

При изучении кинематической структуры потока в зоне моделей нижний бьеф был разбит промерными створами через 0,2 м на длине лотка 2,4 м и дополнительными створами на всю ■ оставшуюся длину. В каждом створе назначались по три промерных вертикали для контроля плоской задачи. Скорость на каждой вертикали замерялась в пяти и более равноудаленных точках на каждой вертикали. Оценка неравномерности распределения скоростей производилась по расчетному значению коэффициента

3.4. Вопросы моделирования изучаемого явления взаимодействия потока с крупно перфорированными поверхностями

Вопрос моделирования явления истечения потока через перфорированные поверхности не находит достаточного освещения в научно-технической литературе» Существующие методики моделирования относятся только к случаям истечения потока через отдельные большие отверстия [22, 39, 57, 60, 69 и др.], истечение потока через мелкоячеистые сетки или группы отверстий не моделируется. пространстве со стороны нижнего бьефа толщиной меньшей сжатой глубины гидравлическии прыжок частично затоплен и надвинут на модель; показано в других работах автора. Очевидно, что в связи с различными ш, т. и и ке гидравлических исследований относятся к сфере явлений на модели и в доминируют силы вязкости моделируется уже по критерию Рейнольдса. взаимодеиствии потока с люоои перфорированной поверхностью и та члена - характерный линеиныи Рейнольдса Кекр , жидкости.

При вычислении числа Ре: А принимают величину отверстия в качестве линеиного :ческий радиус. Крит: величинои отверстии

А = 3, 4, 5 см и вычисленные по величине отверстия, располагались в приведены в таблице 3.1. Как видно из графика [циента расхода от числа Рейнольдса поверхности шахматного типа при сквозности близкой к 0.5, на основании 3130,5 (Рг)0'5] я

05

04

03 V

-^-;-.- 1 •

А —А—'А ЛА& в— А О.^-Ил ,•7*« I?—Во——-О—« г ч м . ,,,1^. а и •ю5 2о^а3 зо-ю* 40-1 г*

НА щь

Рис. 3.4 Зависимость коэффициента -расхода шахматно-перфорированных поверхностей с отверстиями в 3,4,5 см от числа РеЯнольдса (

Q H h H к M Ц Re 1 O3 Fr0TB

Tir/o см (CM см

3J 1S.© ■íli^ lili i®,s 11 i,i M H 1®,7 fifí) <§) 0.928 0,099 (П) 0,3ii (П) AIM 10,91 Ш Ж ©,44© (ñ) c3oá 3.3 18,0 ¿s У 28,11 ¿b У 2i,® 2®,2 ©s®77 0,081 ©,411 8,28 ©,244

3.4 18,® 31,7 31,4 31,8 ©,§87 ©,©4§ ©,41© 8,81 ©s1®§

3.5 24,® 17,® 14,® 11,80 ®,928 0,14® ©,423 18,77 1,0S8

3.6 24,® 23,i . 22,3 2,37 0,941 0,09® ©,421 12,i® ©,®27

3-7 30.0 38.1 3§„3 3®.2 ©.®7§ 0.082 0.4©4 9.97 ®„38i

4.1 27.® 212 1Í,1 22,§4 ®,847 0,11® ®,3i4 ■ 20,4i ©,®87

4.2 27,S 2§„4 ■ 24,© 2i,®i ©,93S ©,0Í® ©,4©3 17,3® 0,478

4.3 31,© 24,4 21,8 24,77 ©,88© 0,121 0,3i7 21,84 0,4®7

4.4 33,© 28,§ 2®,8 28,77 ®,932 ©,©97 ®,3S9 18,S3 0,342

4.5 33,© 29,8 28,3 30,©i 0,942 ®,0S1 0,4®® 17,72 ©,312

4.6 4©,® 28,® 21,2 28,42 ©,887 0,11119 ©,3Í® 22,8® 0,333

4.7 4®,0 33.2 31i 33.9© ®.94© ©.©§3 ©„4©® 19.28 ®.237

§J 4®,© 3®,3 28,3 30,7 0,9211 ©81@® 0,411 2®,4® ©,S7®

S.2 4©,© 32,§ 30,9 32,8 ©,®42 0,©9® 0,424 24,®2 ©,494

5.3 3©,® 19,8 18,1 2©,3 ©,793 0,148 0,411 3®,3© ©,749

§A 30,0 21, § 1®,© 22,2 ©JS1 ©,13® 0,401 27,i® @,®19

§3 2S,® 21,4 1S,® 21,7 ®,®03 ©,114 ©,4©® 23,93 ©,4®7

5Л 2§,8 23,i 22.® 23,7 ®,®28 ©,1®© ®,4®3 21,7® ®,387

J 2S.8 2§.® 24J 2S.8 ©.949 ®„©88 ©.413 20.0© 0.321 нецелесообразно рассматривать с аналогичной позиции. = [(2§Н)0,5 х А] : V и

1,5 стечения потока, граница автомодельности обуславливается только т.е.

Исходными данными при моделировании были приняты: скорость потока представлены в таблице 3.2 и табл. 3.3. Щ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате полувековой нерациональной рыбохозяйственной политики на всей территории страны к настоящему времени утрачены стратегические пищевые рыбные ресурсы внутренних водоемов практически по всему видовому составу проходных рыб. Такой результат деятельности государства был предопределен монополией рыбного ведомства под приоритет искусственного воспроизводства вопреки интересам сохранения естественного воспроизводства рыбных ресурсов

2. Разрушение естественного воспроизводства рыбных ресурсов было закономерным итогом антинаучной гидротехнической политики в области рыбопропускных и рыбозащитных сооружений в соответствии с действующими СНИП, которые были ориентированы только на насильственные технологии перевода рыбы, а их неработоспособность годами скрывалась.

3. Анализ гидравлических особенностей причин неработоспособности нормативных рыбопропускных устройств типа шлюзов цикличного действия и каналов позволил решить задачу подачи стабильного привлекающего потока в устройство и создания благоприятной гидравлической структуры потока на всем протяжении рыбоходного тракта для самостоятельного продвижения рыбы в обоих направлениях на основе применения регулятора переменной сквозности радиального типа из крупно-перфорированных поверхностей.

4. Гидравлические исследования пропускной способности регулятора переменной сквозности и кинематической структуры потока в зоне его влияния позволили обосновать его применение в качестве основного рабочего элемента различных типов рыбопропускных устройств: рыбоходов при модернизации шлюзов цикличного действия, рыбоходных каналов вокруг гидроузлов, рыбопропускных устройств непрерывного привлечения.

Я/

5. Использование в опытах живой рыбы различных пород и возрастов однозначно подтвердило возможность использования гидротехнических конструкций из крупно-перфорированных поверхностей для пропуска рыб и реконструкций рыбоходного тракта на гидроузлах.

6. Гидравлические приоритеты создания новой конструкции рыбопропускного устройства, обеспечивающие ненасильственные технологии перевода рыбы через гидроузлы, позволяют полностью избежать таких явлений как вынужденный скат прошлюзованных рыб обратно в нижний бьеф, ликвидировать шлюзы цикличного действия и реконструировать их в устройства непрерывного привлечения, реанимировать обводные каналы и рыбоходы, в короткие сроки и заведомо меньшими капиталовложениями.

7. Реализация новой техники позволяет спасти биоразнообразие остающихся проходных видов Азовского моря и получить технологии реконструкции гидротехнических сооружений на миграционных путях основных водотоков страны для восстановления естественного воспроизводства рыбных ресурсов.

8. Опыт Франции, Германия, США, Скандинавии, не имеющих подобных технологий реконструкций миграционных путей, но сохранивших свое биоразнообразие и рыбные ресурсы только за счет приоритета естественного воспроизводства над искусственным, свидетельствует о реальной возможности спасения генофонда проходных рыб и восстановлении миграционных путей и в нашей стране в случае кардинального изменения рыбохозяйственной политики государства.

22

Библиография Диссертация по географии, кандидата технических наук, Лагутов, Владимир Викторович, Оренбург

1. Алтунин С.Т., Базунов И.А. Защитные сооружения на реках. -М.: Сельхозиздат, 1953. =167 с=

2. Альтшуль А.Д., Кисилев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. =М.: Строийиздат, 1975. =323 с.

3. Альтшуль А.Д. О влиянии поверхностного натяжения на истечение жидкости из отверстая. = Сборник научных трудов: МИШ, 1968, в.1, Т.55

4. Альтшуль А.Д., Краснов A.C. Гидравлическое сопротивление сеток с квадратными ячейками. = Водоснабжение и санитарная техника, 1967, № 9, с. 29=33

5. Альтшуль А.Д. О коэффициенте расхода через затопленноеотверстие. Гидротехника и мелиорация, 1951, № 12, с.57=60. 7. Барекян А.Ш., Челышев А.К. Гидравлические расчета новых

6. Биологические основы управления поведением рыб /Мантейфель В.П. М.: Наука, 1970. - 301

7. Биркшф Г. Гидродинамика. = М.: Иностранная литература, 1954, 3-28 с.

8. Биргкоф Г., Сарантонелло Э. Струи, следы, каверны.- М: Мир, 1964.493 с.

9. Блох Л.С. Практическая номография. М„: Высшая школа, 1971.-328 с.

10. Ботук Б.О. Гидравлика. Мл Высшая школа. 1962. - 450 с.

11. Брант 3. Статистические методы анализа наблюдений. -М.: Мир, 1975.' =312 с.

12. Ван жуй=Пэн. Двухярусные плотины и их гидравлический расчет: Автореф. дисс. на соиск. Учен, степени канд. техн. Наук. Мл 1956. 15 с. /МЭИ/

13. Волков И.М., Кононенко П.Ф., Федичкин И.К. Гидротехнические сооружения. = Мл Колос, 1968. 464 с.

14. Гаврилов A.M. Опытные данные величин коэффициента расхода для истечение через отверстия в формулах для водослива.- Сб. научных трудов: Казанский ГТИ, 1955, в. 47

15. Гидротехнические сооружения / Розанов Н.П.= Мл Строийздат, 1978. = 647 с.м

16. Гидравлическое моделирование. С англ. Инж. Муромова МЛ.: Госэнершиздат, 1947, 29-49 с.

17. Гидротехнические сооружения. 4.1 и 2. Под. Ред. Гришина М.М.: -М.: Высшая школа, 1979, 615 с. 336 с.

18. Гинц A.C., Иноземцев A.C. К вопросу несвободного истечения из-под щита. Гидротехника и мелиорация. № 4, 1971,86-92 с.

19. Горкин H.A. Коэффициент расхода потока при истечении затопленной струи из отверстий различной конфигурации. -Водоснабжение и санит. Техника, с.3-5

20. Грачев ЮЛ. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищепром, 1979. - 200 с.

21. Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М.: Наука, Физмат, 1979. - 536 с.

22. Двайт Г.В. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М„: Наука, 1973. - 228 с.

23. Депгерев.В.В. Выправительные работы. М.: Транспорт, 1977. - 206 с.

24. Деденко Л.Г., Керженцев В.В. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента. М.: МГУ, 1977.- 112 с.

25. Дерюгин Г.К. Общий способ определения коэффициента расхода прямого водослива при отсутствии бокового сжатия и свободного доступа воздуха под струю. Извествия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1971, т. 96 с. 121-134.

26. Дульнев В.Б. Об очертаниях входных оголовков глубинных водоспусков прямоугольного сечения. Гидротехническое строительство, 1969, № 5, с. 141-143.

27. Дульнев В.Б. Оборудование промышленных водозаборных сооружений. Тр. Коор. сов. по гидротех., 1968, в. 39, 312-324 с

28. Дульнев В.Б. Определение потерь напора в решетках. -Гидротехническое строительство, 1956, № 9, с 51-53

29. Дульнев В.Б. О потерях напора в решетке: Гидротехническое строительство, 1958, № 5.

30. Дульнев В.Б. Определение расходов воды при истечении через щитовые отверстия. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1958, т. 6, с. 159-166.

31. Дульнев В.Б. Приближенный метод гидравлического расчета безотрывных очертаний входящих оголовков напорных водоводов. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1977, т. 115, с. 3-10.

32. Дэниел К. Применение статистики в промышленном эксперименте. М„: Мир, 1979. - 300 с.

33. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1978. - 463 с.

34. Замарин Е.А. и др. Гидротехнические сооружения. М.: Сельхозгиз, 1952. - 544 с.

35. Зегжда А.П. Теория подобия и-методика расчета гидротехнических моделей. Л-М.: Госстройиздат, 1935.-35-100 с.

36. Иванов А.П. Истечение из прямоугольного отверстия в тонкой стенке и формы сопряжения в нижнем бьефе. Л.: ЛИИ, 1956,- 14 с.к

37. Идельчик НЕ. Определение коэффиициента сопротивления при истечении через отверстия. Гидротехническое строительство, 1953, № 5.

38. Карман Т., Био М. Математические методы в инженерном деле. М.-Л: Гостехиздат, 1946. - 422 с.

39. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. = 103 с.

40. Кенуй М.Г. Быстрые статистические вычисления: Упрощенные методы оценивания и проверки: Справочник. -М.: Статистика. 1979. 69 с.

41. Кисилев П.Г. Гидравлика: Основы механики жидкости. М.: Энергия. 1980. - 360 с.

42. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и канализации. Л.: Стройиздат, 1973. - 408 с.

43. Лагутов В.В. A.c. №618481. Устройство для регулирования расхода воды. /Лагутов В.В., Кашарин В.И.3Сергеев Б.И. (СССР)»2328654/29-15, 0публ.05.08.78 в Б.И. №29

44. Лагутов В.В. A.c. №729302 Гибкая перфорированная оболочка В.Лагутова /Лагутов В.В. (СССР) №2545208/29=15, Опубл. 23.09.82 в Б.Т. №35

45. Лагутов В.В. Вывод и анализ структурных формул расхода при истечении потока через крупно=перфорированные поверхности. Новочеркасск: НИМИ, 1982, -С.27-34

46. Лагутов В.В. Экспериментальные исследования регулятора переменной сквозности радиального типа для целей рыбопропуска. В кн. Тез.докл. Исследования рыбозащитных сооружений. - Новочеркасск: НИМИ, 1982

47. Лагутов В.В. Сопоставление работы рыбопропускного шлюза на основе регулятора переменной сквозности с традиционным. Тр.ХХ Конгресса МАГИ.-М: ЦБНТИ ММВХ СССР. 1984. -С.418-419

48. Лагутов В.В. Сравнительный анализ технологических работы рыбопропускных шлюзов цикличного действия и на основе регуляторов переменной сквозности// Известия СКНЦ ВШ. Технические науки. 1987. №2. С.87=92

49. Лагутов B.B. Fishpass. Проспект выставки в Берлине 1984 г. "Советские изобретения"

50. Лагутов В.В. Механизм уничтожения рыбных запасов Юга России и путь их спасения. Монография. 1994. Новочеркасск

51. Лагутов В.В. О возможности спасения последней популяции осетровых Азовского бассейна. Доклад Евроазиатского экологического клуба. 1994, Стамбул

52. Лагутов В.В. Экологические силы быстрого реагирования, пути решения. Доклад на международной конференции "Экология и космос" в рамках форума НПО "Черноморская миссия 1994, Феодосия, Крым

53. Лагутов В.В. Дорога в никуда. Сборник трудов под общ. ред. М.Я. Лемешева. "Экологическая альтернатива", 1990, Прогресс, Москва

54. Лагутов В.В. Эколого-экономическая проблема восстановления рационального уклада жизни населения Нижнего Дона. Тезисы Второго Международного семинара общества за экологическую экономику, 1995, Москва

55. Лагутов В.В. Необходимость реконструкции миграционных путей проходных рыб Азовского моря. Доклад сб. Тезисов конференции «Азовский эколош-информационный круг», 1997, Ростов-Таганрог-Ейск

56. Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. = Л.: Энергия, 1967. 234 с.

57. Левкоева Н.В. Исследование влияния вязкости жидкости на местные сопротивления: Автореф. дисс. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М.: 1959. - 14 с. - /МАИ/4о

58. Лойпянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука,1973. 848 с.

59. Маккавеев В.М., Коновалов И.М. Гидравлика. М.-Л.коэффициентов в местных сопротивлениях: Тр. ЛИИВТ, в.

60. Мартынов ИЛ. Исследование истечения из-под щитов:17.техн. наук Л.: 1975. - 16 с. - /ЛПИ/жидкости. М.: Гос. изд. лит. по строительству и архитектуре.

61. Отто Ф.5 Троетель Р. Пневматические строительные конструкции. М.: Стройиздат. 1967. - 320 с.

62. Офицеров A.C. Гидравлика водослива. M.-JTL: ОНТИ, 1938. 200 с.

63. Павловский H.H. Краткий гидравлический справочник. М. Л.: Госстройиздат, 1940. - 313 с.

64. Патрашев А.Н. и др. Прикладная гидромеханика. М.: Воениздат. 1970. - 688 с.

65. Плескунин Б.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте. -Л.: ЛГУ, 1979. = 232 с.

66. Рабинович Е.Э. Гидравлика. ML: Недра, 1974. - 296 с.

67. Рауз X. Механика жидкости для инженеров-гидротехников М.-Л.: Госэнершиздат, 1958. = 261 с.

68. Рельтов В.Б. О сопряжении с нижним бьефом струи, вытекающей из вертикального прямоугольного отверстия в тонкой стенке. = Л.: Изд. сект, гидротехники и гидротехнических сооружений. 1931. = 30 с.

69. Ряховская Г.Н. Разработка и исследование однониточнош рыбопропускного шлюза с непрерывным привлечением рыб: Автореф. дисс. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. = Новочеркасск, 1975. = 29 с.

70. Свешников A.A. Основы теории ошибок. Л.: ЛГУ, 1972.

71. Светошрова Т.Л. Гидравлические исследования блока питания рыбопропускного сооружения в виде плоских затворов с клинкетными отверстиями: Автореф. дисс. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Калинин, 1975. = 24 с.

72. Серия программ для статистической обработки экспериментальных данных. М.: ЦБНТИ, 1970. - 39 с.

73. Сиов Б.Н. Истечение через насадки в среды с противодавлением. = М.: Машиностроение, 1968. 9-14 с.

74. Скиба М.М., Носов В.А. Исследование и расчет отверстий перекрёстных мелко ячеистыми сетками.: Гидравлическая теория и экспериментальные исследования: Тр. НИМИ, Т.Х1. вып. 4, 1969, с. 62=81.

75. Скиба М.М. 0 природе сопротивлений и потерь энергии при различные случаях истечения и способе их учета: Тезисы докладов XXVIII научно-технической конференции, Новочеркасск, 1967, с/ 210=211.

76. Справочник по гидравлическим расчетам / Кисилев П.Г. = М.: Энергия, 1972. =312 с.

77. Стасенко А.И. Истечение жидкости из=под плоского вертикального щита: Тр. ВЗПИ, 1970, вып.55, с. 108=121.

78. Студеничников Б.И. Некоторые вопросы теории истечения через водослив и из-под щита: Труды гидравлической лаборатории. М.: Госстройиздат, 1959, вып.7, с. 71=100.

79. Сунцов В.Н., Яковлев П.И. Морские и речные гидротехнические сооружения. -М.: Транспорт, 1976, 416 с.

80. Уиттекер Э., Робинсон Г5 Математическая обработка результатов наблюдений. М. =Л.: ОНТИ, 1935, - 364 с.

81. Харчев Г.К. Рыбопропускные сооружения. -М. -Л.: Стройиздат, 1940,-212 с.

82. Цыпляев А,С. Рыбозащитные сетчатые установки с водоотводом, М.Лищепром, 1973, - 160 с.

83. Чертоусов М.Д. Гидравлика. М.-Л.: Госэнершиздат, 1962. 630 с.

84. Чоу В.Т. Гидравлика открытых каналов. -М.: Стройиздат.

85. Чугаев P.P. Гидравлика. Л.: Энергия, 1975. - 600 с.

86. Чугаев P.P. Развитие и формирование технической механики жидкости. Л.: ЛИИ. 1975. - 37 с.

87. Шкура В.Н. Рыбопропускные сооружения низконапорных гидроузлов = Новочеркасск: НИМИ, 1979. -98 с.deversamt sur un seuil ее mince paroi. "I Houille blanche". 1971,1 l=th International Congress, №1/54, 1956, 9p.

88. T.R. Chandrashekar and K.N. Shivashankara R. Froude Number and Hydraulic Phenomena. The Indian and eastern Engineer 1968, v. 109, №12, p.p.643-644.

89. Geringer J.Zaleznose wspolczynnika wydatku od ksztaltu profilu poprzecznego przelewu.- "Gospodarka Wodna", 1968, t.28,nr 3, s. 81-84.

90. Ranga Raju K.G. Discharge Equation for rectangular sharp-crested weire, -«Irrigation and power», 1968, v.25, №4, p.p. 407

91. Lesbros, Experiences Hydrauliques. Paris, 1952.11.

92. Clay, C.H., 1995: Design of Fish Ways and Other fish facilities. LEWIS Publishers. Boca Ration-Ann Arbor-London