• Главная
  • Статьи
  • Рыбоводные сооружения низконапорного Багаевского гидроузла на реке Дон

Статьи

Номер: № 2 (2019)

Рыбоводные сооружения низконапорного Багаевского гидроузла на реке Дон

Проектом предусмотрен беспрепятственный пропуск рыбы через напорный фронт гидроузла при полностью открытых затворах водопропускных сооружений, что обеспечивается проектным решением, предусматривающим превышение площади живого сечения водопропускных отверстий над площадью живого сечения реки Дон в створе гидроузла в существующих бытовых условиях.
Данное инженерное решение является беспрецедентным в гидротехнической практике. Также беспятственному рыбопропуску через водосбросные сооружения способствует низкая посадка водосливного порога плотины и других водопропускных сооружений гидроузла. При таком конструктивном решении рыбам, перемещающимся в придонном слое водного потока, нет необходимости изменять горизонт своего перемещения на подходе и непосредственно у водосбросных сооружений гидроузла, что также создает благоприятные условия для их беспрепятственной миграции вверх по течению реки при работе гидроузла в безподпорном режиме.
При проектировании учитывались особая рыбохозяйственная ответственность Багаевского гидроузла как нижерасположенного водоподпорного сооружения в каскаде Донских гидроузлов и развитость русла по ширине его напорного фронта. Для обеспечения беспрепятственного прохода рыбы в вышестворную часть реки Дон и его важных в рыбоводном отношении притоков проектом предусмотрено устройство двух видов рыбоводных сооружений: рыбопропускного шлюза и рыбоходно-нерестового канала.
Рыбопропускной шлюз
Сооружение обоснованно размещено в русловой части водоподпорного фронта гидроузла между паводковой водосбросной плотиной и водосбросом-регулятором.
Для управления зонами устойчивого и массового перемещения рыбы в нижнем бьефе Багаевского гидроузла предусмотрено управляемое и целенаправленное перераспределение водных масс между водосбросными и водопропускными сооружениями. Средствами математического моделирования структуры течений и прогнозирования наиболее реальных трасс миграций рыб в нижнем бьефе гидроузла установлены наиболее оптимальные для работы рыбопропускного шлюза режимы сброса транзитного водного потока, позволяющие обеспечить массовый подход и заход рыбы в зону действия рыбопривлекающего шлейфа скоростей и далее непосредственно в рыбопропускное сооружение.
В проекте Багаевского гидроузла в качестве базовой конструкции сооружения для пропуска мигрирующих рыб принято конструктивное решение простого, надежного и апробированного Кочетовского рыбопропускного шлюза. Но при этом его конструкция не только была адаптирована к условиям Багаевского гидроузла, но и кардинально усовершенствована, за счет чего потенциальная рыбопропускная способность шлюза увеличена в 3 раза. Сооружение, по сравнению с аналогом, рассчитанным на восемь циклов шлюзования рыбы в сутки, позволяет осуществлять до 24 циклов перевода рыбы из нижнего бьефа гидроузла в верхний. В технологическом отношении по оснащенности средствами функционирования конструкция сооружения соответствует современным требованиям с перспективой на ближайшие 10–15 лет его эксплуатации. Широкий диапазон возможностей для привлечения, накопления и перевода всех видов мигрирующих в районе гидроузла рыб предполагается уточнять и оптимизировать в процессе опытной эксплуатации рыбопропускного шлюза.

Рыбоходно-нерестовый канал
Канал запроектирован на правобережном пойменном участке реки Дон. Он предназначен для прохода рыбы через створ гидроузла из его нижнего бьефа в верхний — в вышерасположенные участки реки Дон и его притоков (рек Западный Маныч, Северский Донец и др.), а также для нереста рыбы (осетровых, рыбца, шемая и прочих) в его русловой части.
Канал рассчитан на пропуск расхода воды в 100 м3/с, что составляет почти треть среднемноголетнего меженного расхода реки Дон, и в этом отношении он не имеет прецедентов в рыбоводной практике. Протяженность тракта канала составляет 5350 м, ширина канала трапецеидального поперечного сечения по дну принята равной 36 м. При глубине воды в канале 2,5 м и пологом заложении его откосов (1:3,5) ширина водного потока по урезу воды составляет 53,5 м. Средняя скорость течения воды по живому сечению канала при нормальном расчетном режиме уровней воды в нижнем и верхнем бьефе гидроузла составляет  м/с, что вполне приемлемо для подавляющего большинства мигрирующих через гидроузел видов рыбы. Вход в канал устроен с правого берега реки с максимальным приближением к водосбросу-регулятору и обеспечивает необходимые гидравлические и морфометрические условия для захода в него всех видов анадромно мигрирующей рыбы.
В плановом отношении рыбоходно-нерестовый канал выполнен криволинейным в виде сильномеандрирующего русла, что позволяет формировать в его поперечном сечении зоны с разными, отличающимися от среднего значения, скоростями течения у вогнутого и выпуклого его берегов. Указанное обстоятельство позволяет рыбам с различной плавательной способностью выбирать наиболее приемлемые по скоростям встречного течения трассы или соответствующие их физиологическим особенностям зоны для нереста. Кроме этого, по трассе канала предусмотрено устройство нескольких бассейнов для «отдыха» рыб.
Русло канала запроектировано с гравийно-галечниковым разнофракционным покрытием с размером отдельностей от 20 до 150 мм. Разноразмерная гравийно-галечниковая смесь является нерестовым субстратом для таких особо ценных видов литофилов, как русский осетр, стерлядь, белуга, севрюга, рыбец и шемая. Для нереста этих рыб в пределах русловой части канала на площади в 28 га сформированы необходимые разноскоростные и разноглубинные условия.
Конструктивно-компоновочные решения входного оголовка, тракта и выходного оголовка рыбоходно-нерестового канала учитывают закономерности поведения рыб в приплотинных зонах речных гидроузлов и базируются на современном уровне знаний в области рыбохозяйственной науки, что позволяет прогнозировать высокоэффективное функционирование канала.
В проекте реализовано предложение по рациональному использованию межмеандрового пространства для нереста фитофилов (леща, судака, сазана и др.) и подращивания личинок до стадии покатного малька (молоди рыбы). Для этого на площади в 32,4 га предусмотрено формирование соответствующих условий и гидротехнической инфраструктуры.

Автор