Плавучие установки (рыбопропускные сооружения) применяют для привлечения и перемещения рыбы из нижнего бьефа в верхний.
Плавучая установка создана в Советском Союзе и прошла испытания на Кочетовском, Усть-Манычском гидроузлах.
Для этих сооружений характерны:
- мобильность, позволяющая устанавливать рыбонакопитель на любом возможном участке концентрации рыбы перед гидроузлом;
- возможность в широких пределах варьировать скоростями привлекающего потока в зависимости от вида накапливаемой рыбы;
- улучшение условий транспортирования рыбы в водохранилище и возможность доставки ее на удаленные от гидроузла участки, где отсутствует вероятность ее ската назад через сооружения гидроузла;
- отлов рыбы для рыбоводных целей и для исследования поведения рыб;
- использование для накопления рыбы воды, уже прошедшей через гидроагрегаты.
Установка состоит из плавучего несамоходного рыбонакопителя — стального двухкорпусного лотка с открытыми торцами и контейнера — стального двухкорпусного лоткообразного судна с надстройкой и утепленной рубкой в средней части. Перемещение рыбонакопителя осуществляется с помощью буксиров или контейнера.
Рыбонакопитель и контейнер, установленные последовательно, образуют единый рыбонакопительный лоток размерами, соответствующими размерам стационарных рыбопропускных сооружений. Поток воды от гидроэлектростанции или плотины проходит через лоток транзитом. Для привлечения рыбы служит блок питания, с помощью которого в лоток подается дополнительный расход воды, и скорость потока внутри и на входе в рыбонакопитель увеличивается на 0,2—0,3 м/с, т. е. на величину пороговой скорости, при которой у рыб возникает реакция на поток. Этой величины по сравнению со скоростью потока от гидроэлектростанции достаточно, чтобы рыба могла отличить привлекающий противоток и направляться вдоль него в рыбонакопитель.
Рыбонакопитель представляет собой плавучий лоток, состоящий из двух башен, соединенных в нижней части с помощью водоизмещающего понтона. На рыбонакопителе установлены: устройство для побуждения рыбы к заходу в контейнер; подъемная ихтиологическая площадка размером 30 м2 для осмотра, отбора и мечения рыбы; сопрягающая решетка для предотвращения прохода рыбы под корпусом рыбонакопителя и направления ее в лоток.
Блок питания в башнях шириной 8 м состоит из четырех горизонтальных погружных насосов типа 05-47П (с подачей воды 0,7—0,8 м3/с), расположенных под углом 20° к оси рыбонакопителя.
При глубинах в реке свыше 8 м для привлечения придонных рыб на сопрягающей решетке дополнительно устанавливают 3—4 погружных насоса, действующих совместно с насосами основного блока питания.
Побудительное устройство, состоящее из моста и поворотного полотна, передвигается с помощью двух электродвигателей и бесконечной пластичной цепи. Жесткий металлический каркас полотна обтянут сеткой с ячеей 20 X 20 мм. Поворот полотна из рабочего вертикального положения в нерабочее горизонтальное и обратно производится с помощью привода, установленного на мосту, со скоростью 6—7 м/мин.
Сопрягающую решетку жесткой конструкции изготовляют из двутавровых балок и обшивают металлической сеткой с ячеей 20 X 20 мм. Подъем решетки производится с помощью понтонов, приваренных к ней. В рабочем положении понтоны заполнены водой. Для подъема решетки вода вытесняется из понтонов сжатым воздухом.
Подъем и опускание ихтиологической площадки грузоподъемностью 6 т производятся с помощью двух электрических лебедок.
В русле реки рыбонакопитель устанавливают на четырех якорных цепях длиной по 40 м.
Для транспортирования производителей рыб на нерестилища используют самоходный контейнер — двухбашенное стальное речное судно, башни и нижний водоизмещающий понтон которого образуют лоток, перекрытый с торцов сетчатыми затворами. В этом контейнере транспортируют рыбу.
Для создания привлекающих скоростей потока в кормовой части контейнера на палубе понтона установлены горизонтальные насосы 05—47П с погружными электродвигателями, которые действуют совместно с насосами рыбонакопителя.
Скорость контейнера с рыбой составляет 5 км/ч, без рыбы с поднятыми сетчатыми затворами — 10—12 км/ч. Силовая установка двухвальная с двигателями 64СП-18/22 по 150 л. с. с дистанционным пультом управления.
Контейнер соединяется с рыбонакопителем с помощью сцепного устройства оригинальной конструкции: в ниши башен рыбонакопителя входят зубья, устроенные на башнях контейнера, на верхних башнях которого имеются стяжные талрепы с храповиками, натягивающие стяжной трос.
Кормовой сетчатый затвор может быть стационарным или подъемным, носовой — только подъемным. Подъем затвора производится с помощью электрических лебедок, управляемых дистанционно из рулевой рубки.
Контейнер снабжен двумя якорями. На рыбонакопителе и контейнере установлены противопожарная, осушительная и балластная системы, санитарная система забортной и питьевой воды, сточно-фановая система и электрическое отопление.
В комплекс установки входят 2—3 контейнера, причем когда в одном из них рыба транспортируется в верхний бьеф, второй занимает его место у рыбонакопителя, включается в процесс накопления и т. д. Накопление рыбы происходит непрерывно, так как при смене контейнеров действуют насосы, размещенные в бортах рыбонакопителя.
Когда рыба скапливается на различных участках, электроснабжение производится от плавучей электростанции, располагаемой в 150—200 м выше по течению. Дизель-генератор мощностью 800 л. с. монтируется на плавучих понтонах. К рыбонакопителю кабели подводятся по понтонному пешеходному мостику.
При движении контейнера с рыбой электроснабжение осуществляется от дизель-генератора ДГА 25-9.
Технологическая схема работы плавучей установки: привлечение и накопление рыбы; рыбонакопитель устанавливается и закрепляется на бочках в русле реки или в створе рыбозаградителя на участке наибольшей концентрации рыбы, идущей на нерест; опускается сопрягающая решетка; производится сцепка самоходного контейнера с рыбонакопителем, образуется единый рыбонакопительный лоток; контейнер устанавливается выше накопителя по течению; включаются насосы блока питания, установленные на контейнере и рыбонакопителе; процесс накопления рыбы продолжается 1,5—2,5 ч;
учет рыбы в накопителе и перевод ее в контейнер; после захода в рыбонакопитель значительного количества рыбы отключается часть насосов блока питания; побудительная решетка переводится в крайнее положение, опускается сетчатое полотно, после чего решетка начинает двигаться в сторону контейнера; достигнув ихтиологической площадки, решетка останавливается, образуя замкнутый контур между носовым сетчатым затвором контейнера, полотном решетки, бортами лотка накопителя и ихтиологической площадкой; в этом пространстве собирается вся накопленная рыба; ихтиологическая площадка поднимается и производятся подсчет, фотографирование, мечение рыбы и ее отбор; затем площадка опускается, поднимается носовой сетчатый затвор контейнера и рыба с помощью побудительной решетки переводится в контейнер;
транспортирование рыбы в верхний бьеф гидроузла; контейнер расцепляется с рыбонакопителем и всплывает до транспортной осадки; с рыбонакопителем сцепляется второй контргайкой, а контейнер с рыбой выходит через судопропускное сооружение в верхний бьеф;
если промежуток времени между отходом первого и подходом второго контейнера достаточно велик, рыбонакопитель может привлекать рыбу самостоятельно: для этого побудительную решетку отводят в крайнее кормовое положение, а его полотно опускают; решетка выполняет роль сетчатого затвора;
выпуск рыбы в верхний бьеф; после выхода рыбы в верхний бьеф контейнер на некотором расстоянии от гидроузла разворачивается по течению, открывает сетчатые затворы и выпускает рыбу.
Стоимость строительства плавучей установки примерно в шесть раз меньше стационарного гидравлического рыбоподъемника.