Рыбопропускные шлюзы применяются на низконапорных гидроузлах.
Они отличаются от гидравлических рыбоподъемников формой рабочей камеры, которая в рыбопропускных шлюзах выполняется по типу камеры судоходного шлюза.
Шлюзы построены в нижнем течении р. Дон на судоходных гидроузлах: Кочетовском, Николаевском, Константиновском, в низовье р. Волги на вододелителе и в нижнем течении р. Кубани на ирригационном Федоровском гидроузле.
Рыбопропускные шлюзы состоят из нижнего одно — или двухниточного подходного лотка-рыбонакопителя, двух парных камер с нижней и верхней «головами» с затворами, с ихтиологической площадкой, верхнего лотка и блока питания.
Длина нижнего подходного лотка-рыбонакопителя 50—80 м. Вход находится за зоной больших скоростей воды в нижнем бьефе. Лоток открыт сверху (шириной 8—10 м) в зависимости от местных условий и заданной пропускной способности. Высота стенок зависит от максимального горизонта воды в нижнем бьефе. Дно представляет собой пандус для плавного сопряжения рисбермы с дном камеры шлюза.
Две парные камеры шлюза, расположенные в теле плотины, соединяют нижние подходные лотки и выходной однониточный лоток.
Нижняя «голова» шлюза на входе в камеру оборудована плоским затвором. Верхняя «голова» на выходе имеет сегментный полугидравлический затвор (при напорах более 10 м) или плоский затвор с клапаном (при напорах менее 10 м).
При напоре более 10 м дно камеры выполняется в виде пандуса с уклоном 1:3. Начало пандуса расположено в 15—20 м от нижнего затвора, чтобы передняя часть камеры свободно сообщалась с нижним подходным каналом. при глубине воды не менее 2 м. Пандус сокращает расход воды на шлюзование и обеспечивает быстрый выход рыбы в верхний лоток. Подача воды для привлечения рыбы и наполнения камеры водой из верхнего бьефа производится через водопроводные галереи верхней «головы» с выпуском воды через отверстия на дне камеры, размещенные равномерно по всему дну шлюзов, что обеспечивает снизу равномерное наполнение камеры водой и создает благоприятные условия для выхода рыбы в верхний лоток.
При высоких горизонтах и больших глубинах в нижнем бьефе, когда для привлечения рыбы в камеру требуется большой расход воды (более 50 м3/с), устраивают смесительную камеру, которую располагают в теле верхней «головы» с отметкой дна ниже шлюза и соединяют ее с нижним бьефом через боковые питающие лотки. Вода с большой скоростью по основному трубопроводу и распределительным трубам поступает в смесительную камеру. Здесь она подсасывает воду из нижнего бьефа, смешивается с ней и, получая общую скорость, направляется через камеру в нижний подходный лоток. Такое устройство в 8—10 раз сокращает расходы воды и исключает применение гасителей.
При напорах менее 10 м устраивают обычную камеру по типу судоходного шлюза, но и здесь для уменьшения высоты затвора на выходе придают дну небольшой уклон, чтобы при минимальном горизонте воды в нижнем бьефе глубина воды в конце камеры была не менее 1 м.
Верхний выходной лоток однониточный длиной 40—50 м и шириной на выходе 3—5 м.
Принцип действия рыбопропускного шлюза заключается в создании прямолинейного беспрерывного тока воды на всем пути движения рыбы. Цикл шлюзования протекает в следующей последовательности: поднятие нижнего затвора и установление во входной части камеры горизонта воды нижнего бьефа;
включение водопроводных галерей верхней «головы», через которые пропускается расход воды, создающий в нижнем подходном лотке скорости 0,8—1,2 м/с; транзитный пропуск рыбы в зависимости от ее концентрации продолжается до 30 мин;
опускание нижнего затвора, наполнение камеры шлюза до горизонта верхнего бьефа, привлечение рыбы током воды по мере наполнения камеры и концентрации ее у верхнего затвора;
открытие выхода в верхний лоток и одновременная в течение 10—15 мин подача транзитного пропуска воды из-под щита нижнего затвора, приподнятого на 15—20 см, создание в верхнем лотке течения, побуждающего выход рыбы в водохранилище;
закрытие затвора верхней «головы» и полное поднятие нижнего затвора, опорожнение камеры и повторение рабочего цикла.
Общий цикл шлюзования продолжается около 1,5—2 ч. Пока в одну камеру привлекается рыба из нижнего бьефа, в другой камере она перемещается в верхний бьеф.
Открытый рыбопропускной шлюз, в котором создается прямолинейный ток воды без каких-либо побудительных устройств, является надежным рыбопропускным сооружением для всех видов рыб, особенно осетровых и сельдевых.
На Николаевском и Константиновском гидроузлах, кроме рыбопропускных шлюзов, построены обходные каналы для прохода в верхний бьеф и нереста в каналах производителей рыб. В каналы заходят и нерестятся в основном все проходные и полупроходные рыбы.
Рыбопропускной шлюз находится в ведении Управления по эксплуатации Кочетовского судоходного гидроузла. Контроль за режимом пропуска рыбы по рыбопропускному шлюзу осуществляет Ихтиологическая служба Азоврыбвода.
По Николаевскому рыбопропускному шлюзу в 1986 г. пропущено (в шт.): белуга — 2, осетр — 141, севрюга — 62, стерлядь — 176, судак — 1260, лещ — 1959, рыбец — 225, шемая — 933, толстолобик — 2674, амур белый — 163, сельдь — 1980, чехонь — 78985, сом — 266, прочие — 8528.
В 1987 г. шлюз не работал вследствие отсутствия концентрации рыбы в нижнем бьефе.
Константиновский и Николаевский рыбопропускные шлюзы находятся в ведении управлений одноименных судоходных гидроузлов. Контроль за режимом пропуска рыбы по рыбопропускным шлюзам осуществляет Ихтиологическая служба Азоврыбвода.
Федоровский рыбопропускной шлюз находится в ведении Управления одноименным ирригационным гидроузлом. Контроль за режимом пропуска рыбы через рыбопропускной шлюз осуществляет Ихтиологическая служба Кубаньрыбвода.
Рыбопропускной шлюз, сооруженный в плотине Волжского вододелителя, по существу пока еще не работал в проектном режиме, поскольку вододелитель ежегодно функционирует лишь на спаде паводка в конце мая и производители проходных (осетровых и сельдей) и полупроходных частиковых рыб успевают пройти район вододелителя при открытой плотине. Молодь этих рыб скатывается также беспрепятственно после окончания работы вододелителя по открытой воде.