устройство павлушковых для пропуска рыбы через плотину

Формула изобретения

1. Устройство для пропуска рыбы через плотину, соединяющее верхний и нижний бьефы и содержащее цепь последовательно расположенных герметичных бассейнов, сообщающихся между собой и с акваториями верхнего и нижнего бьефов посредством вплывных отверстий, отличающееся тем, что цепь герметичных бассейнов устройства выполнена из ветвей верхнего и нижнего бьефов с перегибом цепи бассейнов на гребне плотины или выше гребня плотины, образующим гребневую ветвь устройства, при этом все вплывные отверстия оборудованы затворами, а один или несколько самых верхних бассейнов гребневой ветви и ветви верхнего бьефа снабжены системой водного питания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система водного питания выполнена в виде источника водного питания, соединенного напорными трубопроводами с запорной арматурой с соответствующими бассейнами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система водного питания выполнена в виде источника водного питания, соединенного самотечными лотками с соответствующими бассейнами.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что источник водного питания выполнен в виде дополнительных емкостей, каждая из которых соединена напорным трубопроводом с запорной арматурой и соответствующим герметичным бассейном гребневой ветви и ветви верхнего бьефа, при этом каждая дополнительная емкость расположена выше соединенного с ней соответствующего герметичного бассейна.

5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что перегиб цепи бассейнов устройства на гребне плотины выполнен в виде горизонтальной гребневой ветви.

6. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что перегиб цепи бассейнов устройства выше гребня плотины выполнен в виде наклонной гребневой ветви.

7. Устройство по пп. 1-6, отличающееся тем, что перегиб цепи бассейнов устройства выполнен в плане в виде ломаной гребневой ветви.

8. Устройство пп. 1-6, отличающееся тем, что перегиб цепи бассейнов устройства выполнен в плане в виде криволинейной гребневой ветви.

9. Устройство по пп. 1-8, отличающееся тем, что каждый герметичный бассейн снабжен спускным клапаном или краном, установленным в его верхней части.

10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно снабжено индивидуальными всасывающими трубопроводами, резервным всасывающим трубопроводом, дополнительными трубопроводами с регулирующей арматурой и системой лотков, причем индивидуальные всасывающие трубопроводы соединяют каждый герметичный бассейн ветви верхнего бьефа с дополнительной емкостью ближайшего к нижнему бьефу бассейна гребневой ветви, а резервный всасывающий трубопровод соединяет акваторию верхнего бьефа с той же дополнительной емкостью ближайшего к нижнему бьефу герметичного бассейна гребневой ветви, при этом все смежные бассейны гребневой ветви соединены дополнительными трубопроводами с регулирующей арматурой, а все дополнительные емкости герметичных бассейнов последовательно соединены друг с другом лотками, выполненными горизонтальными или наклонными.

11. Устройство по пп. 4 и 10, отличающееся тем, что герметичные бассейны гребневой ветви, кроме ближайшего к нижнему бьефу, снабжены индивидуальными всасывающими трубопроводами, соединяющими их с ближайшей к нижнему бьефу дополнительной емкостью герметичного бассейна гребневой ветви.

12. Устройство по пп. 10 и 11, отличающееся тем, что система лотков выведена в ближайшую к верхнему бьефу дополнительную емкость, которая снабжена водосливом.

13. Устройство по пп. 1-12, отличающееся тем, что вплывные отверстия ветви герметичных бассейнов, расположенных на одном уровне, выполнены в верхней части бассейнов.

14. Устройство по пп. 1-13, отличающееся тем, что каждый герметичный бассейн ветви верхнего бьефа, расположенный в пределах от максимального до минимального уровня верхнего бьефа, выполнен с дополнительным вплывным отверстием с дополнительным затвором.

15. Устройство по пп. 1-13, отличающееся тем, что каждый герметичный бассейн ветви нижнего бьефа, расположенный в пределах от минимального до максимального уровня нижнего бьефа, выполнен с дополнительным вплывным отверстием с дополнительным затвором.

16. Устройство по пп. 1-15, отличающееся тем, что ветвь герметичных бассейнов нижнего бьефа содержит два или несколько наклонных участков, соединенных между собой соответственно одним или несколькими горизонтальными участками, выполненными в виде лотков.

17. Устройство по пп. 1-4 и 7-16, отличающееся тем, что гребневая ветвь герметичных бассейнов содержит два или несколько наклонных участков, соединенных между собой соответственно одним или несколькими горизонтальными участками, выполненными в виде лотков.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что оно снабжено водоемами для отдыха и нереста рыб, расположенными на уровне лотков гребневой ветви и ветви нижнего бьефа.

19. Устройство по пп. 10-18, отличающееся тем, что входные и выходные участки напорных, всасывающих и дополнительных трубопроводов выполнены в виде пакетов рассредоточенных труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к рыбопропускным устройствам для самостоятельного прохода рыбы через плотину в обеих направлениях, и может быть использовано при любой разнице уровней верхнего и нижнего бьефов.

Известно наиболее близкое к предложенному устройство для пропуска рыбы через плотину, включающее лестницеобразно расположенные между нижним и верхним бьефам бассейны, сообщающиеся между собой, при этом верхний бассейн сообщается с верхним бьефом, а нижний бассейн сообщается с нижним бьефом, а нижний бассейн сообщается с нижним бьефом, причем каждый бассейн выполнен в виде герметичной емкости, закрытой не только со стороны дна и боковых стенок, но и со стороны верха (патент США N 2121968, кл. Е 02 В 8/08, 1938).

Это устройство может быть применено только на малых плотинах с незначительным перепадом уровней 11 и 12 верхнего и нижнего бьефов и при незначительной толщине плотины 10. Для крупных современных плотин различных конструкций это устройство непригодно из-за больших габаритов рыбопровода 13 (сотни и тысячи метров), в котором условия для продвижения рыбы противоестественны, особенно при обычном для современных плотин проходе по гребню плотины транспортных, энергетических и других коммуникаций высокой пропускной способности. Эта противоестественность условий для прохода рыбы по рыбопроводу 13 возникает из-за мощных вибраций и шумов этих коммуникаций, а также из-за невозможности создания естественных условий (например, естественной освещенности при смене времени суток) при проходе рыбопровода 13 через тело плотины 10 при его толщине, например, несколько сотен метров.

Кроме того, при проходе рыбопровода 13 через тело плотины 10, кроме сложности такой манипуляции с уже построенными и действующими плотинами, в том числе с гравитационными насыпными и железобетонными плотинами, возникает проблема герметизации пробитого в теле плотины 10 отверстия для размещения рыбопровода 13. При недостаточно тщательной герметизации пробитого отверстия будет происходить интенсивная дополнительная фильтрация воды через тело плотины в местах примыкания данного рыбопровода 13 к телу плотины 10, при этом возможен размыв и разрушение, особенно насыпной части плотины.

Таким образом, для всех современных типов плотин известное устройство (патент США N 2121968) может применяться только при значительном изменении конструкции плотины, а при больших габаритных размерах плотин применение такого устройства становится проблематичным.

На фиг. 1 представлен основной вариант предложенного устройства, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 2 то же, динамическое состояние, первая схема условная схема функционирования; на фиг. 3 то же, подготовка к переходу на вторую условную схему функционирования; на фиг. 4 то же, динамическое состояние, вторая условная схема функционирования; на фиг. 5 - вариант N 1, вид сбоку; статическое состояние; на фиг. 6 то же, динамическое состояние, первая условная схема функционирования; на фиг. 7 то же, подготовка к переходу на вторую условную схему функционирования; на фиг. 8 - то же, динамическое состояние, вторая условная схема функционирования; на фиг. 9 вариант N 2, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 10 то же, динамическое состояние, первая условная схема функционирования; на фиг. 11 - то же, вторая условная схема функционирования; на фиг. 12 вариант N 3, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 13 вариант N 4, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 13 вариант N 4, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 14 вариант N 5, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 15 вариант N 6, схематичное изображение, вид сбоку; на фиг. 16 вариант N 7, горизонтальный участок ветви верхнего бьефа, вид сбоку, статическое состояние; на фиг. 17 - вариант N 9, схематичное изображение, вид сверху; на фиг. 18 вариант N 10, схематичное изображение, вид сверху.

Устройство для пропуска рыбы через плотину содержит три функционально связанных между собой части (ветви) ветвь 1 нижнего бьефа, гребневая ветвь 2 и ветвь 3 верхнего бьефа (фиг. 1).

Ветвь 1 нижнего бьефа расположена от уровня нижнего бьефа 4 до уровня гребня 5 плотины 6 (или до уровня выше гребня 5 плотины 6), гребневая ветвь 2 расположена на гребне 5 плотины 6 (или выше его), а ветвь 3 верхнего бьефа расположена от уровня гребня 5 плотины 6 (или от уровня выше уровня гребня 5 платины 6) до уровня верхнего бьефа 7.

Ветвь 1 нижнего бьефа включает в себя герметичные бассейны 8,9,10,11,12, гребневая ветвь 2 герметичные бассейны 12, 13, 14, а ветвь 3 верхнего бьефа герметичные бассейны 14, 15, 16. В зависимости от размеров гребня 5 плотины 6 и от размеров бассейнов 12, 13, 14 количество герметичных бассейнов 12, 13, 14 гребневой ветви 2 может быть различным (в том числе и в количестве одного бассейна). При этом бассейн 12, являющийся как бы перегибом непрерывной цепи бассейнов устройства, принадлежит одновременно как ветви 1 нижнего бьефа, так и гребневой ветви 2, а бассейн 14, являющийся дальнейшим перегибом непрерывной цепи бассейнов устройства, принадлежит одновременно как гребневой ветви 2, так и ветви 3 верхнего бьефа.

Таким образом, устройство по основному варианту выполнено в виде цепи герметичных бассейнов, соединяющей своими направленными вниз концами (т.е. ветвями 1 и 3) нижний и верхний бьефы 4 и 7, с перегибом на гребне 5 плотины 6 или выше его.

Все герметичные бассейны 8 16 сообщаются между собой посредством вплывных отверстий 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, при этом конечный бассейн 16 ветви 3 сообщается с верхним бьефом 7 посредством вплывного отверстия 25 и находится ниже уровня верхнего бьефа 7. Соответственно, конечный (т.е. первый от уровня нижнего бьефа 4) бассейн ветви 1 (не обозначенный и на фигурах не показанный) сообщается с нижним бьефом 4 посредством вплывного отверстия с затвором (не показан). Все вплывные отверстия 17 25 снабжены затворами 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34.

Кроме того, один или несколько самых верхних бассейнов (например, бассейны 12, 13, 14) снабжены системой водного питания устройства (на фиг. 1 не показана), состоящей, например, из насосов и трубопроводов.

Для включения устройства в работу все бассейны 8 16 постепенно заполняют водой из системы водного питания, манипулируя затворами 26 34. После заполнения водой всех бассейнов 8 16 все затворы 26 34 должны быть закрыты и устройство будет готово к работе (статистическое положение устройства на фиг. 1).

Работа устройства в его основном варианте заключается в попеременном манипулировании затворами 26 34 по двум условным схемам функционирования устройства и показана на фиг. 2 4.

Для работы устройства по условной первой схеме функционирования открывают затворы 29, 31, 33 (фиг. 2), при этом происходит объединение бассейнов 11 и 12, бассейнов 13 и 14, бассейнов 15 и 16 в единые сообщающиеся сосуды. Поэтому рыба может или свободно перераспределяться из бассейна в бассейн через открытые затворы 29, 31, 33, или же может перераспределяться принудительно с помощью известных способов (механических, электрических, ультразвуковых и др.).

Далее, через определенный период функционирования устройства по условной первой схеме, когда в оптимальных пределах осуществится самостоятельный или принудительный проход рыбы из бассейна в бассейн на всей длине устройства, подготовляют устройство к переходу на условную вторую схему функционирования. Для этого закрывают затворы 29, 31, 33 (фиг. 3).

Затем переходят на условную вторую схему функционирования устройства на пропуск рыбы (фиг. 4), открывая затворы 30, 32, 34 и используя имеющиеся способы для принудительного перемещения рыбы из бассейна в бассейн или ожидая самостоятельного перемещения рыбы в оптимальных пределах.

Далее, через некоторый период функционирования устройства по второй условной схеме, вновь переходят на работу устройства по условной первой схеме. Для этого закрывают затворы 30, 32, 34 (фиг. 3), а затем открывают затворы 29, 31, 33 (фиг. 2).

В зависимости от возможностей технических средств, используемых для стимулирования перемещения рыбы в бассейнах устройства, пропуск рыбы через плотину может происходить одновременно в одном или в обеих направлениях.

Однако в основном варианте устройства (фиг. 1 4) имеются значительные недостатки, затрудняющие самостоятельное перемещение рыбы из бассейна в бассейн.

Например, проход рыбы из бассейна в бассейн по горизонтальной гребневой ветви 2 отчасти противоестественен, т.к. нет ни привлекающего течения, ни ориентиров для инстинктивного прохода рыбы например, нет вышележащих участков или нижележащих участков по всей длине горизонтальной гребневой ветви 2.

Особенно противоестественны условия для прохода рыбы в ветви 3 верхнего бьефа (при обеих направлениях прохода рыбы). Например, при направлении прохода рыбы из нижнего бьефа 4 в верхний бьеф 7, т.е. при инстинктивном стремлении рыбы продвигаться в основном целенаправленно снизу вверх, фактическое направление ее продвижения по бассейнам 14, 15, 16 ветви 3 верхнего бьефа вследствие конструктивных особенностей их расположения должно происходить наоборот, т.е. сверху вниз. А при направлении прохода рыбы из верхнего бьефа 7 в нижний бьеф 4, т.е. при инстинктивном стремлении рыбы продвигаться в основном целенаправленно сверху вниз, фактическое направление ее продвижения по бассейнам 16, 15, 14 ветви 3 должна происходить снова наоборот, т. е. снизу вверх.

Это создает неестественные условия для самостоятельного продвижения рыбы, особенно при большой длине гребневой ветви 2 и ветви 3 верхнего бьефа.

Поэтому для создания более естественных условий для прохождения рыбы из бассейна в бассейн путем искусственного периодического повышения гидростатического давления в каждом последующем бассейне гребневой ветви 2 и ветви 3 верхнего бьефа (считая в направлении от нижнего бьефа 4 к верхнему бьефу 7) по сравнению с каждым предыдущим бассейном, каждый бассейн 13, 14, 15, 16, принадлежащий только ветвям 2 и 3, соединен с напорными трубопроводами 35, 36, 37, 38 с запорной арматурой 39, 40, 41, 42 (фиг. 5, Вариант N 1).

При этом давление в напорных трубопроводах 35 38 может быть создано как с помощью дополнительных емкостей 43, 44, 45, 46, расположенных выше каждого предыдущего бассейна, напpимер, на величину принятого в устройстве подъема каждого бассейна в ветви 1, (фиг. 5), так и с помощью насосов (т.е. без дополнительных емкостей 43 46 здесь этот подвариант не рассматривается).

Кроме того, т.к. в устройстве по основному варианту (фиг. 1 4) при манипулировании затворами возможно "накопление" избыточного давления в каждом герметичном бассейне, то в варианте N 1 возможно наличие спускных клапанов 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 в каждом бассейне всех ветвей 1, 2, 3. Эти клапаны 47 54 предназначены для периодического (например, при всех закрытых затворах 26 34) сброса избыточного давления, накапливающегося в бассейнах 8 16 и расположены, например, в самых верхних точках внутреннего объема бассейнов. Эти спускные клапаны могут быть выполнены, например, в виде вентильных кранов.

Вариант N 1 устройства, содержащий узлы с 1 по 54, изображен в статическом состоянии на фиг. 5 и работает следующим образом.

Предварительно все бассейны 8 16 и дополнительные емкости 43 46 должны быть через систему водного питания заполнены водой, например, из акватории верхнего бьефа 7 с помощью насосов ( система водного питания не показана) и манипулирования затворами 26 -34 и запорной арматурой 47 54 и 39 42. Для этого достаточно закачивать воду в одну из дополнительных емкостей, например, в дополнительную емкость 43 и затем, например, постепенно пропускать воду в нижерасположенные бассейны 8 16 и дополнительные емкости 44 46.

После заполнения всех внутренних объемов устройства водой все затворы 26 34 вплывных отверстий 17 25, вся запорная арматура 39 42 напорных трубопроводов 35 38 и все спускные клапаны 47 54 герметичных бассейнов 8 - 16 должны находиться в закрытом состоянии (на фиг. 5). Устройство готово к работе (находится в статистическом состоянии).

Так как работа ветви 1 нижнего бьефа по варианту N 1 аналогична работе устройства по основному варианту (фиг. 1 4), рассматриваем работу устройства по первому варианту только на гребневой ветви 2 и на ветви 3 верхнего бьефа (фиг. 6), например, по пропуску рыбы из нижнего бьефа 4 в верхний бьеф 7.

Вначале открывают затворы 29, 31, 33 вплывных отверстий 20, 22, 24, при этом происходит объединение бассейнов 11 и 12, бассейнов 13 и 14, бассейнов 15 и 16 в единые сообщающиеся сосуды. Гидростатическое давление в бассейне 11 увеличивается (рыба стремится перейти из бассейна 11 в бассейн 12); в бассейнах 13 и 14 остается неизменным (рыба не получает ориентира для направления передвижения); в бассейне 15 давление остается неизменным (поэтому рыба, находящаяся в бассейне 15, также не получает ориентира для направления передвижения в сторону бассейна 16 в виде импульса-скачка гидростатического давления).

Поэтому для возможности ориентирования рыбы открывают запорную арматуру 40, 42 напорных трубопроводов 36, 38, введенных в бассейны 14, 16. При этом сразу же происходит скачок гидростатического давления в бассейнах 13, 15 и рыба получает ориентир для дальнейшего самостоятельного продвижения по направлению к верхнему бьефу 7, аналогичный ориентиру в виде скачка гидростатического давления в сообщающихся между собой бассейнах 11 и 12 ветви 1 нижнего бьефа.

При этом в гребневой ветви 2 образуется единая емкость, состоящая из бассейна 13, вплывного отверстия 22, бассейна 14, напорного трубопровода 36 и дополнительной емкости 44, а в ветви 3 образуется единая емкость, состоящая из бассейна 15, вплывного отверстия 24, бассейна 16, напорного трубопровода 38 и дополнительной емкости 46 (для наглядности на фиг. 6 и на всех последующих фигурах стенки бассейнов, вплывных отверстий и дополнительных емкостей при открытых затворах и при открытой запорной арматуре условно не показаны).

Состояние устройства, показанное на фиг.6, принимаем за условную первую схему функционирования устройства на пропуск рыбы.

Далее, через определенный период функционирования устройства по условной первой схеме, когда в оптимальных пределах осуществится самостоятельный проход рыбы из бассейна в бассейн по всей длине устройства, подготовляют устройство к переходу на условную вторую схему функционирования. Для этого производят следующие действия (фиг. 7):

закрывают запорную арматуру 40, 42 напорных трубопроводов 36, 38, при этом давление в бассейнах 11, 13, 14, 15, 16 остается повышенным;

закрывают затворы 29, 31, 33, при этом давление во всех бассейнах 11, 12, 13, 14, 15, 16 может даже незначительно повыситься, т.к. вводимые в герметичные объемы бассейнов 11 16 затворы 29, 31, 33 имеют некоторый собственный объем;

для сброса "излишнего" давления в бассейнах 11, 12, 13, 14, 15, 16 открывают спускные клапаны 49, 50, 51, 52, 53, 54.

Для упрощения на фиг. 7 показаны только те узлы устройства, с которыми производятся действия по подготовке устройства к переходу на условную вторую схему функционирования.

После этого переходят на условную вторую схему функционирования устройства на пропуск рыбы, производя следующие действия (фиг. 8): закрывают спускные клапаны 49 54; открывают затворы 30, 32, 34; открывают запорную арматуру 39, 41 напорных трубопроводов 35, 37, введенных в бассейны 13, 15. При этом сразу же происходит скачок гидростатического давления в басссейнах 12, 14 и рыба также получает ориентир для дальнейшего продвижения по направлению к верхнему бьефу 7.

В результате этих действий в гребневой ветви 2 образуется единая емкость, но уже с другими границами, состоящая из бассейна 12, вплывного отверстия 21, бассейна 13, напорного трубопровода 35 и дополнительной емкости 43, а в ветви 3 образуется единая емкость (также с другими границами), состоящая из бассейна 14, вплывного отверстия 23, бассейна 15, напорного трубопровода 37 и дополнительной емкости 45. Конечный бассейн 16 через открытый затвор 34 соединен с акваторией верхнего бьефа 7.

При этом рыба имеет возможность перемещаться из бассейна 12 в бассейн 13, из бассейна 14 в бассейн 15, из бассейна 16 в акваторию верхнего бьефа 7 (а также и в обратном направлении).

Для упрощения на фиг. 8 показаны только те узлы устройства, с которыми производятся действия по переходу на условную вторую схему функционирования.

Далее, через некоторый период функционирования устройства по второй схеме, снова переходят на условную первую схему функционирования, производя следующие действия (см. последовательно фиг. 7 и 6):

закрывают запорную арматуру 39, 41 напорных трубопроводов 35, 37;

закрывают затворы 30, 32, 34;

открывают спускные клапаны 49 54 (этим заканчивается подготовка к переходу на первую схему функционирования, т.е. снова образуется такое же положение, как на фиг. 7);

снова закрывают спускные клапаны 49 54;

открывают затворы 29, 31, 33;

открывают запорную арматуру 40, 42 напорных трубопроводов 36, 38 (этим заканчивается переход на условную первую схему функционирования, т.е. снова образуется такое же положение, как на фиг. 6).

Работа устройства на пропуск рыбы в обратном направлении, т.е. из верхнего бьефа 7 в нижний бьеф 4, ничем не отличается от вышеописанной работы устройства на пропуск рыбы из нижнего бьефа 4 в верхний бьеф 7, и, более того, пропуск рыбы через плотину может одновременно происходить в обеих направлениях.

Технико-экономические преимущества варианта N 1 состоят в том, что становится возможным применение устройства по основному варианту, основанного на гидростатических явлениях, без изменения конструкции плотины любого типа, без помех для транспортных, энергетических и иных коммуникаций, проходящих по гребню плотины.

Но вышеописанный вариант N 1 предлагаемого устройства, как и основной вариант устройства, имеет такой же недостаток абсолютно стоячая вода в устройстве может при длительном использовании биологически портиться. Поэтому предлагаемый ниже вариант N 2 решает задачу эффективной очистки воды в бассейнах путем несложного усовершенствования, при этом попутно положительно решается проблема привлекающего течения во всех вплывных отверстиях устройства (в ветвях 1, 2, 3).

Предлагаемый вариант N 2 устройства (фиг. 9) содержит те же обязательные узлы устройства, что и вариант N 1 (герметичные бассейны 11 16, вплывные отверстия 19 25, затворы 28 34, напорные трубопроводы 35 38 с запорной арматурой 39 42, ветвь 1 нижнего бьефа, гребневая ветвь 2, ветвь 3 верхнего бьефа, гребень 5 плотины 6, нижний бьеф 4 и верхний бьеф 7).

Кроме того, вариант N 2 устройства может содеpжать, как и вариант N 1, дополнительные емкости 43, 44, 45, 46, соединенные по отдельности с бассейнами 13, 14, 15, 16, принадлежащими только гребневой 2 и нисходящей 3 ветвям (при этом дополнительные емкости расположены выше каждого предыдущего бассейна, например, на величину принятого в устройстве подъема каждого бассейна в восходящей ветви 1), хотя и необязательные для других подвариантов варианта N 1, например, для вышеупомянутого подварианта с напорными трубопроводами с использованием напорных насосов, т.е. без использования дополнительных емкостей 43 46.

Кроме того, вариант N 2 может содержать, как и вариант N 1, спускные клапаны 49, 50, 51, 52, 53, 54, расположенные в самых верхних точках внутреннего объема всех бассейнов 11 16 ветвей 1, 2, 3.

Дополнительно вариант N 2 устройства содержит также (фиг. 9) дополнительные трубопроводы 55, 56, расположенные между бассейнами ветви 1 (т.е. между бассейнами 10 и 11, 11 и 12, а также между нижележащими бассейнами), дополнительные трубопроводы 57, 58, расположенные между бассейнами гребневой ветви 2 (т.е. между бассейнами 12 и 13, 14 и 13). При этом на ветви 3 верхнего бьефа аналогичных дополнительных трубопроводов нет (т.е. между бассейнами 14 и 15, 15 и 16, между бассейном 16 и акваторией верхнего бьефа 7 их не существует). Но во внутренний объем каждого бассейна, принадлежащего только ветви 3, т.е. бассейнов 15, 16 введены всасывающие трубопроводы 59, 60. Кроме того, в акваторию верхнего бьефа 7 может быть введен резервный всасывающий трубопровод 61 предназначенный, например, для восполнения возможных утечек как в бассейнах, так и в системе водного питания устройства, а также для наполнения водой устройства для его подготовки к включению в работу. Всасывающие трубопроводы 59, 60, 61 выведены, например, в первую по счету (по направлению от нижнего бьефа 4 к верхнему бьефу 7) дополнительную емкость 43, которая может выполнять несколько функций, например:

емкости для заполнения устройства водой перед запуском устройства в работу;

аккумулирующей и распределительной емкости для воды, используемой для частичной смены воды в бассейнах и для создания привлекающего течения во вплывных отверстиях;

в некоторых случаях, например, при большом количестве одноуровневых бассейнов (т.е. при большой длине горизонтальной гребневой ветви 2) может выполнять предназначенную ей и функцию повышения давления в предыдущем бассейне (в данном варианте в бассейне 12).

Дополнительные трубопроводы 55 58 снабжены регулирующей арматурой 62, 63, 64, 65. Кроме того, всасывающие трубопроводы 59, 60 и резервный всасывающий трубопровод 61 могут быть снабжены регулирующей арматурой 66, 67, 68.

Кроме того, для перераспределения и оптимального использования воды в системе привлекающего течения ветвей 2 и 3, дополнительная емкость 43 гидравлически соединена с находящимися на одном уровне с ней дополнительными емкостями (при большой длине горизонтальной гребневой ветви 2 и при большом количестве бассейнов, принадлежащих ей), например, с помощью самотечных лотков, выравнивающих уровни воды во всех дополнительны одноуровневых емкостях, из которых в данный момент забирается вода для питания бассейнов устройства. В данном варианте N 2 (при трех одноуровневых бассейнах 12, 13, 14 гребневой ветви 2 и при трех дополнительных одноуровневых емкостях 43, 44, 45) дополнительная емкость 43 служит главной аккумулирующей и распределительной емкостью для системы водного питания устройства и гидравлически соединена с находящейся с ней на одном уровне дополнительной емкостью 44, например, горизонтальным самотечным лотком 69. Дополнительная емкость 44, в свою очередь, гидравлически соединена с находящейся с ней на одном уровне дополнительной емкостью 45, например, также горизонтальным самотечным лотком 70. И, наконец, дополнительная емкость 45 гидравлически соединена с нижерасположенной дополнительной емкостью 46, например, с помощью наклонного самотечного лотка 71.

Для возможного сброса излишков воды из системы питания устройства по варианту N 2 дополнительная емкость 46 может содержать свободный водослив 72.

Устройство по варианту N 2 работает следующим образом.

Так же, как и в варианте N 1, все бассейны 11 16 и дополнительные емкости 43 46 должны быть заполнены водой, после чего должны находиться в закрытом состоянии все затворы 28 34 вплывных отверстий 19 25, вся запорная арматура 39 42 напорных трубопроводов 35 38, все спускные клапаны 49 54 герметичных бассейнов 11 16 и вся регулирующая арматура 62 68 дополнительных трубопроводов 55 58 и всасывающих трубопроводов 59 61 (т.е. существует статическое положение устройства, показанное на фиг. 9).

Переходя от статического положения устройства к условной первой схеме его функционирования, выполняют следующие действия (фиг. 10):

открывают затворы 28, 30, 32, 34 вплывных отверстий 19, 21, 23, 25 (при этом происходит объединение бассейнов 10 и 11, бассейнов 12 и 13, бассейнов 14 и 15 в единые сообщающиеся сосуды, а также объединение бассейна 16 с акваторией верхнего бьефа 7);

открывают запорную арматуру 41 напорного трубопровода 37;

открывают регулирующую арматуру 67 всасывающего трубопровода 60 (т.е. включают всасывающий трубопровод 60);

открывают регулирующую арматуру 63, 65 дополнительных трубопроводов 56, 58;

при необходимости включают резервный всасывающий трубопровод 61, открывая регулирующую арматуру 68 (при понижении уровня воды в аккумулирующей дополнительной емкости 43 и, соответственно, в дополнительных емкостях 44, 45).

Всасывающий трубопровод 60 всасывает воду из бассейна 16, поэтому в бассейн 16 через открытое вплывное отверстие 25 начинает поступать вода из акватории верхнего бьефа 7 и во вплывном отверстии 25 появляются привлекающее течение, направленное к нижнему бьефу 4 и показанное стрелкой. Вода из бассейна 16 через всасывающий трубопровод 60 поступает в аккумулирующую дополнительную емкость 43 (туда же при необходимости может поступать вода из акватории верхнего бьефа 7 через резервный всасывающий трубопровод 61).

Из дополнительной емкости 43 вода через систему горизонтальных самотечных лотков 69, 70 (и, соответственно, дополнительной емкости 44) поступает в дополнительную емкость 45, а из нее вода также самотеком поступает в бассейн 15 (как бы "разгерметизированный" посредством открывания запорной арматуры 41, 65, 63 и т.п. вплоть до уровня нижнего бьефа 4) и продолжает дальнейший путь к акватории нижнего бьефа 4.

Таким образом, весь путь воды из дополнительной емкости 43 происходит самотеком (под действием гидростатического давления в емкости 45) и показан стрелками.

Общий контур продвижения воды (принудительного и самотечного) из верхнего бьефа 7 в нижний бьеф 4 по условной первой схеме функционирования устройства происходит в такой детализированной последовательности:

акватория верхнего бьефа 7, вплывное отверстие 25, бассейн 16, всасывающий трубопровод 60, аккумулирующая емкость 43, лоток 69, дополнительная емкость 44, лоток 70, дополнительная емкость 45, напорный трубопровод 37, бассейн 15, вплывное отверстие 23, бассейн 14, дополнительный трубопровод 58, бассейн 13, вплывное отверстие 21, бассейн 12, дополнительный трубопровод 56, бассейн 11, вплывное отверстие 19, бассейн 10, и т.д. до акватории нижнего бьефа 4.

При этом излишняя вода, которая может поступать в дополнительную аккумулирующую емкость 43, удаляется самотеком через наклонный самотечный лоток 71, дополнительную емкость 46 и водослив 72 (например, обратно в акваторию верхнего бьефа 7).

Таким образом, во всех бассейнах устройства происходит постепенное обновление водной массы и во всех открытых вплывных отверстиях ветвей 1, 2, 3 устройства существует привлекающее течение, направленное из акватории верхнего бьефа 7 в акваторию нижнего бьефа 4. Поэтому рыба может самостоятельно продвигаться в условиях, приближенных к естественным (причем в обеих направлениях одновременно).

Это состояние устройства, принятое за условную первую схему функционирования устройства по варианту N 2 (фиг. 10), выдерживают такой определенный промежуток времени, за время которого в оптимальных пределах осуществится самостоятельный проход рыбы из предыдущего бассейна в последующий бассейн (по всей длине устройства).

Затем подготовляют устройство к переходу на условную вторую схему функционирования. Для этого производят следующие действия:

закрывают регулирующую арматуру 63, 65 дополнительных трубопроводов 56, 58 (при этом течение воды во всем устройстве, кроме бассейна 16, прекращается). Излишняя вода из дополнительной емкости 45 через наклонный самотечный лоток 71, дополнительную емкость 46 и водослив 72 удаляется, например, в акваторию верхнего бьефа 7;

закрывают регулирующую арматуру 67, 68 (или выключают всасывающие трубопроводы 60, 61). При этом течение воды во вплывном отверстии 25 и бассейне 16 также прекращается. Далее прекращается перелив воды через самотечные лотки 69, 70, 71 и водослив 72;

закрывают запорную арматуру 41 напорного трубопровода 37;

закрывают затворы 28, 30, 32, 34 вплывных отверстий 19, 21, 23, 25;

открывают спускные клапаны 49 54 для сброса излишнего давления во всех герметичных бассейнах (после сброса давления их можно закрыть).

Вышеописанная подготовка устройства к переходу на условную вторую схему функционирования заключается в возвращении к исходному статическому состоянию устройства, показанному на фиг. 9.

Далее переходят на условную вторую схему функционирования устройства. Для этого производят следующие действия (фиг. 11):

закрывают спускные клапаны 49 54;

открывают затворы 29, 31, 33 вплывных отверстий 20, 22, 24, при этом происходит объединение бассейнов 11 и 12, бассейнов 13 и 14, бассейнов 15 и 16 в единые сообщающиеся сосуды;

открывают запорную арматуру 40, 42 напорных трубопроводов 36, 38;

открывают регулирующую арматуру 66 всасывающего трубопровода 59 (т.е. включают всасывающий трубопровод 59);

открывают регулирующую арматуру 62, 64 дополнительных трубопроводов 55, 57;

при необходимости включают снова резервный всасывающий трубопровод 61, открывая регулирующую арматуру 68 (при понижении уровня воды в аккумулирующей дополнительной емкости 43, и, соответственно, в дополнительных емкостях 44, 46).

Всасывающий трубопровод 59 всасывает воду из бассейна 15, поэтому в бассейн 15 начинает поступать вода из дополнительной емкости 46 (через напорный трубопровод 38, бассейн 16 и вплывное отверстие 24). При этом в отличие от первой условной схемы функционирования (но именно при количестве бассейнов ветви 3 верхнего бьефа, например, в рассматриваемом варианте N 2, равном трем бассейнам 14, 15, 16), образуется дополнительный, частично замкнутый круговорот воды. Этот частично замкнутый круговорот воды происходит по пути, указанному стрелками на фиг. 11, т.е. бассейн 15, всасывающий трубопровод 59, дополнительная аккумулирующая емкость 43, самотечный лоток 69, дополнительная емкость 44 (причем из нее часть воды уходит в сторону нижнего бьефа 4), самотечный лоток 70, дополнительная емкость 45, наклонный самотечный лоток 71, дополнительная емкость 46, напорный трубопровод 38, бассейн 16, вплывное отверстие 24 и снова бассейн 15. При этом частично вода из дополнительной емкости 44 уходит в напорный трубопровод 36, и далее в нижний бьеф 4, т.е. происходит разделение потоков воды. Эта утечка компенсируется включенным всасывающим резервным трубопроводом 61.

Здесь следует указать, что при большем количестве бассейнов ветви 3 верхнего бьефа увеличивается и количество частично замкнутых круговоротов воды в устройстве, и, соответственно, количество всасывающих трубопроводов из соответствующих бассейнов ветви 3. Здесь эти варианты не рассматриваются, т.к. они аналогичны рассматриваемому варианту N 2.

Второй контур водообращения в данном варианте N 2 по второй условной схеме функционирования (также как и единственный "рабочий" контур водообращения по первой условной схеме функционирования, описанный выше) не является замкнутым, он берет начало в акватории верхнего бьефа 7 и заканчивается в акватории нижнего бьефа 4. Этот второй контур водообращения проходит по следующему детализированному пути: акватория верхнего бьефа 7, всасывающий трубопровод 61, аккумулирующая дополнительная емкость 43, самотечный лоток 69, дополнительная емкость 44, напорный трубопровод 36, бассейн 14, вплывное отверстие 22, бассейн 13, дополнительный трубопровод 57, бассейн 12, вплывное отверстие 20, бассейн 11, дополнительный трубопровод 55, бассейн 10 и т. д. вплоть до акватории нижнего бьефа 4.

При этом снова излишняя вода, которая может поступать в дополнительную аккумулирующую емкость 43, удаляется самотоком через водослив 72.

Таким образом, снова во всех бассейнах устройства продолжает происходить постепенное обновление водной массы и во всех открытых синхронно через один вплывных отверстиях ветвей 1, 2, 3 устройства существует привлекающее течение, направленное из акватории верхнего бьефа 7 в акваторию нижнего бьефа 4. Поэтому рыба снова может самостоятельно передвигаться в обеих направлениях в приближенных к естественным условиям.

Это состояние устройства, принятое за вторую условную схему функционирования по варианту N 2 (фиг. 11), снова выдерживают некоторый промежуток времени, за время которого осуществляется оптимальный самостоятельный проход рыбы в следующий бассейн (по всей длине устройства).

Затем снова подготавливают устройство к переходу на условную первую схему функционирования (фиг. 9). Для этого осуществляют следующие действия:

закрывают регулирующую арматуру 55, 57 дополнительных трубопроводов 62, 64 (и, соответственно, всех аналогичных дополнительных трубопроводов ветви 1 нижнего бьефа, а также и не рассматриваемых здесь аналогичных дополнительных трубопроводов гребневой ветви 2, например, при ее значительной длине и связанных с этим значительных гидравлических сопротивлений, препятствующих согласованной работе бассейнов), при этом течение воды во всем устройстве, кроме бассейнов 16 и 15, прекращается, излишки воды поступают к водосливу 72 и сбрасываются;

закрывают регулирующую арматуру 66, 68 (или выключают всасывающие трубопроводы 59, 61), при этом прекращается течение воды в бассейнах 15, 16 и вплывном отверстии 24, далее прекращается последовательный перелив воды и сброс ее через водослив 72;

закрывают запорную арматуру 40, 42 напорных трубопроводов 36, 38;

закрывают затворы 29, 31, 33 вплывных отверстий 20, 22, 24;

открывают спускные клапаны 49 54 для сброса излишнего давления во всех герметичных бассейнах (после сброса давления можно их закрыть).

Подготовка устройства к новому переходу на условную первую схему функционирования снова заключается в возвращении к исходному статическому состоянию устройства, показанному на фиг. 9.

Таким образом, устройство по варианту N 2 работает также поочередно по одной из двух условных схем функционирования.

Работа устройства по варианту N 2 на пропуск рыбы в обратном направлении, т.е. из верхнего бьефа 7 в нижний бьеф 4, ничем неотличается от вышеописанной работы устройства на пропуск рыбы из нижнего бьефа 4 в верхний бьеф 7, и, более того, пропуск рыбы через плотину может осуществляться одновременно и независимо в обеих направлениях.

Технико-экономические преимущества варианта N 2 (т.е. с привлекающим течением) в дополнение к вышеописанным технико-экономическим преимуществам варианта N 1 (т.е. без привлекающего течения) состоят в том, что производится эффективная очистка воды в устройстве от продуктов биологической жизнедеятельности и осуществляется привлекающее течение во вплывных отверстиях устройства.

В связи с разнообразием конкретных условий применения устройства возможно множество разнообразных вариантов и подвариантов, например, несколько нижеописанных вариантов.

Например, при значительной длине гребневой ветви 2 ( фиг. 12) и большом количестве бассейнов 12, 13, 73, 74, 14 этой гребневой ветви 2, гидравлическое сопротивление всех узлов гребневой ветви 2 (т.е. дополнительных трубопроводов, вплывных отверстий, напорных трубопроводов), которые должны бы быть расположены по варианту N 2 по всей длине гребневой ветви 2 между ее конечными бассейнами 12 и 14, могло бы быть очень большим, т.е. препятствующим созданию полноценного и равномерного привлекающего течения, например, только из дополнительной емкости 44, соответствующей конечному бассейну 14 гребневой ветви 2. Таким образом, при использовании всасывающих трубопроводов 59, 60 только из бассейнов 15, 16 ветви 3 (т.е. по варианту N 2) при значительном количестве бассейнов гребневой ветви 2 возможно нарушение согласованной работы бассейнов 12, 13, 73, 74, 14, например, в смысле их наполняемости водой и неравномерности привлекающего течения.

Поэтому возможен аналогичный варианту N 2 вариант N 3 (фиг. 12), где, например, дополнительный трубопровод 58 по варианту N 2 заменен на дополнительный всасывающий трубопровод 75, выведенный из последующего за бассейном 13 бассейна 73 и оканчивающийся также в аккумулирующей дополнительной емкости 43. Тогда незамкнутый контур водообращения по варианту N 3 пойдет по кратчайшему пути, чем по варианту N 2 (из дополнительной емкости 43 по напорному трубопроводу 35, по бассейну 13 и т.д. к нижнему бьефу 4).

Аналогично из всех последующих бассейнов 74, 14 гребневой ветви 2 и бассейнов 15, 16. (и других бассейнов) ветви 3 верхнего бьефа выведены в аккумулирующую дополнительную емкость 43 всасывающие трубопроводы 76, 77, 59, 60, 78, 79, а также резервный всасывающий трубопровод 61 из акватории верхнего бьефа 7. Соответственно этому в бассейнах 73, 74 выполнены дополнительные емкости 80, 81 с напорными трубопроводами 82, 83 (На фиг. 12 самотечный лоток 70, соединяющий дополнительные емкости 44 и 45, а также самотечные лотки, соединяющие дополнительные емкости 43, 80, 81 и 44, не обозначены и не показаны).

Соответственно в варианте N 3 увеличивается количество частично замкнутых кругооборотов воды (на количество дополнительных всасывающих трубопроводов 75, 76, 77, 78, 79). На фиг. 12 не показаны самотечные горизонтальные лотки, связывающие между собой все дополнительные емкости 43, 80, 81, 44, 45, а также дополнительные наклонные самотечные лотки, связывающие между собой дополнительные емкости ветви 3 верхнего бьефа.

Работа ветвей 2 и 3 устройства по варианту N 3 аналогична работе по варианту N 2 и поэтому здесь не описывается.

Технико-экономические преимущества устройства по варианту N 3 заключаются в том, что становится возможным переход устройства через гребень плотины любой ширины и благодаря этому в любом направлении в соответствии с конкретными природными и технологическими условиями (т.е. не обязательно под прямым углом к фронтальной плоскости плотины, а под любым углом к ней).

Кроме того, при большом количестве одноуровневых бассейнов горизонтальной гребневой ветви 2 возможно изменение расположения вплывных отверстий устройства по варианту N 3, например, возможно расположение их в верхней части бассейнов, принадлежащих только гребневой ветви 2 (фиг. 13, вариант N 4). Здесь на фиг. 13 показаны бассейны 11, 12, 13, 73, 74, 14, 15, вплывные отверстия 20, 21, 23, 24 и вновь обозначенные вплывные отверстия 84, 85, 86, которые расположены между бассейнами 13 и 73, 73 и 74, 74 и 14. Вплывные отверстия 21, 84, 85, 86, примыкающие к бассейнам 13, 73, 74, принадлежащим только гребневой ветви 2, расположены в верхней части бассейнов (в отличие от вариантов N 1 3, где вплывные отверстия гребневой ветви 2 расположены в нижней части бассейнов). На фиг. 13 затворы и всасывающие трубопроводы 75, 76, 77 показаны, но цифрами не обозначены.

Верхнее расположение вплывных отверстий приближает условия для продвижения рыбы к естественным условиям (т.к. в естественных условиях скорость течения в естественных водотоках выше на поверхности водотока, чем у его дна). В этом технико-экономические преимущества устройства по варианту N 4.

После длительного подъема по ветви 1 нижнего бьефа и при большой длине горизонтальной гребневой ветви 2 появляется возможность дополнительно стимулировать дальнейший проход рыбы по ветви 3 верхнего бьефа, например, путем временного возвращения к естественным условиям. Это может быть достигнуто заменой нескольких герметичных бассейнов горизонтальной гребневой ветви 2 на открытый гидравлический лоток (т.е. не закрытый сверху длинный бассейн), что и предлагается сделать в нижеописываемом варианте N 5 (фиг. 14).

Устройство по варианту N 5 имеет значительные конструктивные отличия от вариантов N 3 и N 4, заключающиеся, например, в нижеследующем:

несколько бассейнов гребневой ветви 2, например, бассейны 13, 73 вместе со всасывающими трубопроводами 75 заменены на открытый гидравлический лоток 87, соединенный, во-первых, с оставшейся без изменения ветвью 1, и, во-вторых, с изменившимися двумя последними (считая по направлению от нижнего бьефа 4 к верхнему бьефу 7) бассейнами горизонтальной гребневой ветви 2, описанными в нижеследующих абзацах (этих изменений можно избежать при выполнении устройства по безнапорному варианту N 1, т.е. при отсутствии дополнительных емкостей 43, 44, 45, 46, 80, 81);

непосредственно за гидролотком 87 выполнено вплывное отверстие 88 с затвором 89 и дополнительным трубопроводом 90 с регулирующей арматурой 91. Вплывное отверстие 88 соединено с герметичным бассейном 92 (предпоследним бассейном гребневой ветви 2), который далее посредством вплывного отверстия 93 с затвором 94 соединен с герметичным бассейном 95, являющимся конечным бассейном, принадлежащим гребневой ветви 2 (т.е. начальным бассейном ветви 3 верхнего бьефа);

из внутреннего объема герметичного бассейна 95 выведен всасывающий трубопровод 96 (с необозначенной регулирующей арматурой) выход из которого загерметизирован в предпоследний герметичный бассейн 92 гребневой ветви 2 (направление периодической перекачки воды для создания привлекающего течения, направленного, во-первых, из бассейна 15 в бассейн 95, и, во-вторых, из герметичного бассейна 92 в гидравлический лоток 87 и далее в ветвь 1 нижнего бьефа, применяемое при работе по одной из условных схем функционирования, показано стрелками на фиг. 14).

Работа устройства по варианту N 5 аналогична общей идее (т.е. заключается в синхронном через один открывании и закрывании затворов и в дальнейшем усложнении и оптимизации в виде синхронного через один открывании и закрывании регулирующей арматуры дополнительных трубопроводов, включении и выключении всасывающих трубопроводов, а также синхронном через один закрывании и открывании запорной арматуры напорных трубопроводов) и поэтому здесь не описывается.

Технико-экономические преимущества варианта N 5 состоят в том, что после длительного прохождения рыбой бассейнов11, 12 ветви 1 нижнего бьефа перед ее входом в особенно пpотивоестественную ветвь 3 верхнего бьефа создаются полностью естественные условия (насколько это позволяет открытый гидролоток, который вообще может быть выполнен в виде естественного речного русла). Это стимулирует рыбу для дальнейшего продвижения в бассейны ветви 3 верхнего бьефа, особенно при наличии ориентирующего привлекающего течения. Кроме того, на уровне гидролотка возможно выполнение искусственно-естественных водоемов с постоянным уровнем и оптимальной глубиной, с частичной сменой воды, с полностью естественной гидрологической обстановкой, т.е. идеальных искусственных нерестилищ, особенно важных при неизбежных колебаниях уровня верхнего бьефа 7 водохранилища.

И, наконец, появляются следующие дополнительные возможности. Например, при громадной разнице верхнего и нижнего бьефов, достигающей сотен метров (очень неблагоприятно влияющей на длительный процесс продвижения рыбы в устройстве, получающей только однообразную стимуляцию в виде скачка гидростатического давления и привлекающего течения), возможна дальнейшая оптимизация устройства в виде уступообразной конфигурации продольной проекции устройства (т. е. с наличием одного или нескольких горизонтальных открытых гидролотков на ветви 1 нижнего бьефа, аналогичных варианту N 5), особенно рациональная при наличии благоприятных геологических условий. Такая оптимизация осуществляется в предлагаемом ниже конструктивном варианте N 6.

Вариант N 6 (фиг. 15) включает ветвь 1 нижнего бьефа, расположенную от точки 97 до точки 98, т.е. до уровня нижнего бьефа 4 до гребня плотины, гребневую ветвь 2 и ветвь 3 верхнего бьефа.

Восходящая ветвь 1 по варианту N 6 состоит из двух или нескольких наклонных участков 99, 100, 101, и, соответственно, из одного или нескольких горизонтальных участков 102, 103. Наклонные участки 99, 100, 101 и горизонтальные участки 102, 103 могут быть выполнены как аналогично вариантам N 1, N 2, N 3, N 4, так и аналогично варианту N 5.

Учитывая вышесказанное, принимаем за наиболее оптимальный вариант нижеописанный вариант N 7 (фиг. 16), аналогичный одновременно вариантам N 6, N 5, т.е. с выполнением горизонтальных участков 102, 103 в виде горизонтальных открытых гидролотков. Один из горизонтальных участков 102, 103 ветви 1 с граничащими с ним наклонными участками показан на фиг. 16.

Горизонтальный участок ветви 1 нижнего бьефа устройства по варианту N 7 (фиг. 16) включает в себя открытый гидролоток 104 и герметичный (закрытый со всех сторон, в том числе и со стороны верха) бассейн 105, соединенные между собой посредством вплывного отверстия 106 с затвором 107 и дополнительным трубопроводом 108 с регулирующей арматурой 109. Этот горизонтальный участок соединен с нижележащим наклонным участком посредством вплывного отверстия 110 с затвором 111 и дополнительным трубопроводом 112 с регулирующей арматурой 131 (нижележащий наклонный участок состоит, как и по основным вариантам, из герметичных бассейнов 114, 115, соединенных посредством вплывного отверстия 116 с затвором 117 и дополнительным трубопроводом 118 с регулирующей арматурой 119). Этот горизонтальный участок соединен также с вышележащим наклонным участком посредством вплывного отверстия 120 с затвором 121 и дополнительным трубопроводом 122 с регулирующей арматурой 123 (вышележащий наклонный участок состоит, как и по основным вариантам, из герметичных бассейнов 124, 125, соединенных посредством вплывного отверстия 126 с затвором 127 и дополнительным трубопроводом 128 с регулирующей арматурой 129). При этом нижележащий и вышележащий наклонные участки могут содержать любое количество герметичных бассейнов, связанных между собой посредством вплывных отверстий с затворами.

Работа устройства по варианту N 7 возможна благодаря наличию одноуровневого с открытым гидролотком 104 герметичного бассейна 105, который при манипулировании затворами синхронно через один удерживает массу воды в вышележащем герметичном бассейне 124.

Работа устройства по варианту N 7 аналогична работе устройств по основным вариантам и поэтому здесь не описывается.

Технико-экономические преимущества варианта N 7 (фиг. 16) состоят в том, что более неестественные наклонные участки ветви 1 нижнего бьефа устройства сменяются открытыми горизонтальными гидролотками, что стимулирует рыбу при ее продвижении, особенно при больших перепадах уровней верхнего и нижнего бьефов. Как и по варианту N 6, становится возможным выполнение на уровне горизонтальных гидролотков 104 дополнительных открытых водоемов, которые могут служить искусственными нерестилищами с неизменным уровнем проточной воды для наиболее ослабленной части рыбных популяций.

Кроме того, с целью оптимального приспособления устройства к конкретным гидрологическим, гидрогеологическим, биологическим и иным условиям, возможны и другие варианты, например:

вариант N 8 гребневая ветвь 2 может быть выполнена не только горизонтальной, но с наклонными частями, например, в виде ломаной гребневой ветви с горизонтальными и наклонными частями (это особенно важно при больших размерах гребневой ветви и наличия на ней крупногабаритных и разнообразных коммуникаций); этот вариант аналогичен варианту N 7 и поэтому далее не разъясняется и на отдельном чертеже не показывается;

вариант N 9 (фиг. 17) горизонтальная проекция устройства в целом представляет не прямую линию, например, от уровня нижнего бьефа к уровню верхнего бьефа, а представляет собой частично ломаную линию, например, с перегибом на ветви 130 нижнего бьефа и прямолинейными (в плане) гребневой ветвью 131 и ветвью 132 верхнего бьефа, пересекающими в разных уровнях горизонтальную проекцию плотины 6; подобные частично ломаные горизонтальные проекции устройства могут быть оптимальными также при определенных конкретных условиях;

вариант N 10 (фиг. 18) горизонтальная проекция устройства в целом представляет собой сложную ломаную или даже криволинейную линию, т.е. горизонтальные проекции ветви 133 нижнего бьефа, гребневой ветви 134 и ветви 135 верхнего бьефа расположены под любым углом от 0 до 360^oC к фронтальной плоскости 136 плотины 6. Подобная сложная конфигурация горизонтальной проекции устройства иногда может быть оправдана. Например, при необходимости крепления устройства к телу плотины 6, при наличии различных крупногабаритных коммуникаций и естественных препятствий в районе плотины, при сложных геологических и гидрогеологических условиях в районе размещения устройства. Вариант N 10 может быть полезен и по условиям биологических особенностей ориентирования рыбы в естественных природно-климатических условиях, а также по условиям поиска прохода в препятствии (в плотине).

И, наконец, как уточняющий вариант N 11, во всех предыдущих вариантах при условии значительного расхода воды в дополнительных трубопроводах с регулирующей арматурой и напорных и всасывающих трубопроводах возможно выполнение рассредоточенного рассеивающего выпуска (и впуска), например, в виде рассредоточенных по возможно большей поверхности пакетов трубопроводов (не показано).

Как уточняющий вариант N 12, во всех предыдущих вариантах с целью работоспособности ветвей нижнего и верхнего бьефов устройства в условиях разнообразно и значительно меняющихся уровней нижнего и верхнего бьефов возможно выполнение каждого герметичного бассейна ветви нижнего бьефа, расположенного от минимального уровня нижнего бьефа до максимального уровня нижнего бьефа, а также каждого герметичного бассейна ветви верхнего бьефа, расположенного от максимального уровня верхнего бьефа до минимального уровня верхнего бьефа, с дополнительным вплывным отверстием с дополнительным затвором, используемым или в качестве конечного вплывного отверстия или в качестве герметизирующего элемента при определенных, отличных от данного, уровнях нижнего и верхнего бьефов. 2 4 6 8 10 12 14