Патент на изобретение №2170299
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ РЫБ ОТ ПОПАДАНИЯ В ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для отпугивания рыб от водозаборных сооружений. Способ предусматривает создание в водной среде электрических импульсов с помощью токопроводящих электродов. Электрические импульсы подают от генератора электрической силовой установки с амплитудой импульса 1240-1590 В и частотой импульса 3-8 Гц, создавая при этом защитное электрическое поле, в котором длительность импульса, воздействующего на рыб, составляет 170-200 МКС при остроконечной форме этого импульса. Изобретение обеспечивает высокие стабильность и эффективность защиты рыб, их личинок и молоди от попадания в водозаборные сооружения. 2 ил. Изобретение относится к области гидротехники, а именно к способу защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения, и может быть использовано для защиты рыб, их личинок и молоди при проектировании, строительстве и эксплуатации водозаборных сооружений различного хозяйственного назначения. Предшествующий технический уровень в области рыбоводства и рыбного хозяйства в России, по данным патентного поиска и исследований, характеризуется тенденцией развития рыбозащиты электрическими способами и устройствами для их осуществления. Известен электрический способ защиты рыб (Д.С. Павлов, А.М. Пахоруков “Биологические основы защиты рыб от попадания в водозаборные сооружения”, М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983 г.), который реализуется однорядным электрозаградителем марки ЭРЗУ-1, состоящим из системы электродов, питаемой током промышленной частоты, и используемым для остановки или направления половозрелых рыб, мигрирующих против течения вверх по реке. Однако в известном способе при определенных напряженностях электрического поля реореакция подавляется и рыб сносит потоком, что делает данный способ малоэффективным, а при продолжительном воздействии на рыбу электрическим током приводит к ее гибели. Наиболее близким аналогом к заявляемому является способ защиты молоди и промысловых рыб от попадания в технические и целевые водозаборы (патенту РФ N 2095980, кл. A 01 K 79/00, от 20.11.97 г.), который осуществляется путем создания в водной среде с помощью токопроводящих электродов электрического поля и подачи в водную среду электрического импульса, при этом синхронно с ним в зону действия электродов подают световой или ориентирующий звуковой сигнал. Однако данный аналог, так же как и предыдущий, малоэффективен из-за отсутствия конкретного технологического режима, в связи с чем известный способ не может иметь подтверждения биологической безопасности рыб, а использование светового или звукового сигнала предполагает обратный эффект, так как эти сигналы могут сработать и на привлечение рыб. Технической задачей заявляемого способа является достижение высокой стабильности и эффективности защиты рыб, их личинок и молоди от попадания в водозаборные сооружения. Для решения технической задачи в заявляемом способе, помимо признаков, сходных с ближайшим аналогом, это создание в водной среде электрических импульсов с помощью токопроводящих электродов, имеются новые, отличительные от аналога признаки: электрические импульсы подают от генератора электрической силовой установки с амплитудой импульса 1240-1590В и частотой импульса 3-8 Гц, создавая при этом защитное электрическое поле, в котором длительность импульса, воздействующего на рыб, составляет 170-200 МКС при остроконечной форме этого импульса. На фиг. 1 показана схема установки токопроводяших электродов в водотоке, план; на фиг. 2 – токопроводящие электроды. Способ реализуется с помощью силовой электрической установки, включающей импульсный генератор 1, электрические кабели 2, электроды 3 “шлейфа” с периодической изоляцией, состоящей из изолированного участка 4 токоведущей части электрода, оголенного участка 5, длина которого 500-1000 мм, растяжек 6 и 7, плавающих изоляторов 8 в виде гидропланов, находящихся между электродами 3 с расстоянием между электродами “шлейфа” 1500 мм. Способ осуществляется следующим образом. На одном берегу 9 водотока водозаборного сооружения устанавливают импульсный генератор 1 и подсоединяют к нему кабелем 2 электроды 3 “шлейфа”, закрепленные растяжками 6. Другой конец электродов 3 “шлейфа” растяжками 7 закрепляют на другом берегу 10 этого водотока. При этом “шлейф” из электродов 3 выполнен из тоководов с периодической изоляцией 4 и 5 и удерживается на поверхности водотока плавающими изоляторами 8. “Шлейф” из электродов 3 закрепляют на обоих берегах 9 и 10 под заданным углом к потоку воды для эффективного отведения рыб из опасной зоны. При этом угол расположения “шлейфа” относительно подходного потока воды задается в каждом конкретном случае, исходя из решения технической задачи и специфики гидротехнического объекта. Затем от импульсного генератора 1 через электрический кабель 2 подают на электроды 3 “шлейфа” электрические импульсы напряжения с амплитудой 1240-1590В, частотой 3 – 8 Гц, остроконечной формы, продолжительностью импульса 170-200 МКС. Этими импульсами в водной среде водотока создается электрическое импульсное защитное поле, вызывающее у рыб болевые ощущения, которые заставляют их менять направление своего движения в сторону от опасной зоны водозабора. Электрические импульсы с амплитудой 1240-1590В, частотой 3-8 Гц, продолжительностью 170-200 МКС и остроконечной формы являются оптимальными для снижения до минимума анодной реакции (реакции привлечения) и наркотического действия этих импульсов на рыб, молодь, в результате чего они самостоятельно совершают поиск пути выхода из опасной зоны. Установленные экспериментальным путем оптимальные значения амплитуды импульса 1240-1590В в сочетании с оптимальным значением частоты импульса 3-8 Гц обеспечивает достаточно высокую эффективность защиты работ от попадания в водозаборы. При частоте импульса в пределах 3-8 Гц активно проявляются положительные реакции большого количества рыб разного размера и видов, находящихся на разных этапах развития (карповые, окуневые, осетровые, бычковые и др. ). В заявленных пределах частот наблюдается минимальное проявление анодной реакции (реакции привлечения), а также минимальное наркотическое действие тока на рыб. Эти положительные реакции в предлагаемом изобретении проявляют рыбы, их личинки и молодь на задаваемые раздражители (электрическое поле), что позволяет им самостоятельно совершать поиск пути выхода из опасной зоны. Изменение частоты импульса менее или более выбранных “параметров, т.е. менее 3 Гц или более 8 Гц, носит “выборочный” эффект воздействия, причем на ограниченно малое количество рыб. Основополагающим параметром длительности импульса является 170-200 МКС, особенно в случае, когда в водной среде создается электрическое поле высокого напряжения, которое само по себе может вызвать высокую смертность рыб. В сочетании с оптимальной амплитудой импульса 1240-1590В и частотой 3-8 Гц выбранная экспериментальным путем длительность импульса 170-200 МКС является оптимальной для повышения рыбозащитного эффекта. При длительности импульса менее 170 МКС заметно снижается проявление “положительных реакций” у рыб (пороговой, оборонительной и др.), что ведет к значительному снижению рыбозащитного эффекта. Увеличение длительности импульса до 240 МКС и более приводит к появлению у рыб отрицательных последствий от воздействия тока высокого напряжения, которые выражаются в виде торможения реореакций, электронаркоза и электротаксиса или в виде электрошока, приводящего к высокой их смертности. Экспериментальным путем установлено, что при расположении по отношению к потоку электродов в горизонтальной плоскости, жестко связанных между собой плавающими изоляторами, в водной среде создается непреодолимое для рыб электрическое поле, которое позволяет получить устойчивое проявление “положительных” реакций на удалении от электродов “шлейфа” более 10 м. При этом при сочетании заявленных оптимальных параметров напряженность электрического поля по всей длине системы электродов остается стабильной, что положительно влияет на эффективность предлагаемого способа защиты рыб. Отсутствуют потери энергетики на противоположных концах системы электродов “шлейфа”. Горизонтальное расположение электродов по отношению к водному потоку практически полностью исключает возможность попадания рыб в зону максимальной напряженности, т.е. в зону между электродами. Использование в качестве электродов “шлейфа” кабелей с периодической изоляцией, длина разрывов которой составляет 500-1000 мм, содействует сохранению энергии, подаваемой в систему электродов “шлейфа”, снижению до минимума гальванического эффекта, повышению экономичности в энергопотреблении. Как показывают результаты научных экспериментальных исследований, сочетание заявленных параметров: амплитуды импульса 1240-1590В, частоты импульса 3-8 Гц и длительности импульса 170-200 МКС в сравнении со стандартными показателями рыбозащитной эффективности (положительное отпугивание, отвод рыбы из опасной зоны, сохранение высокой жизнестойкости рыб, их личинок и молоди) значительно повышает надежность и эксплуатационный ресурс силовой электрической установки, с помощью которой осуществляется данный способ всей рыбозащитной системы в целом. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 14.11.2005
Извещение опубликовано: 10.10.2006 БИ: 28/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
