Донні водоспуски - технологія риби і рибних продуктів

Донні водоспуски призначені для повного осушення рибоводно водойми з метою вилову вирощеної риби, освіження води при складному гідрохімічних режимі ставка, для ремонту рибосборних канав на дні водойми і очищення його від мулових відкладень. Донні водоспуски дозволяють регулювати рівень води в ставках. Вони при греблях висотою до 6 м і невеликих паводкових витратах виконують роль паводкових водоскидів. Іноді водоспуски поєднують з водоскидами. У ставках з греблею понад 6 м і великих витратах води в період паводку або під час злив водоспуски виконують допоміжну роль водоскидів.
Водоспуски влаштовують в найнижчому місці водойми під його греблею або дамбою. При їх пристрої в заплаві річки їх розташовують не в руслі річки, а в стороні від нього. Для цього прокладають траншею з урахуванням дна водойми.
За конструктивним рішенням їх ділять на відкриті і закриті (трубчасті).
Відкриті водоспуски споруджують при греблях висотою не більше 5-6 м і напорі 3-4 м. У цьому випадку вони виконують і роль водоскидів. Відкритий водоспуск є проріз в тілі греблі з бічними бетонними або залізобетонними стінками з пазами, в які вставляють шандори або щит. Поріг такого водоспуску знаходиться на рівні дна водойми перед греблею. Відкриті водоспуски влаштовують рідко через складність пристрою (рис. 44).

Закриті (трубчасті) водоспуски бувають 4 типів: напірні, безнапірні, баштові, сифонні.
Напірні водоспуски створюють в тому випадку, коли затвор знаходиться в кінцевій його частині, перед рибоуловітелем (рис. 45). Затвор частіше виконують у вигляді вентиля по діаметру труби. Він дозволяє регулювати витрату води при осушенні ставка. У таких водоспуски застосовують металеві скидні труби. Асбоцементні труби в цьому випадку небажані, так як в їх стиках, при осіданні ґрунту в тілі греблі, можуть бути тріщини, що ведуть до аварійних ситуацій.

Безнапірні водоспуски мають донну трубу, закривається на початку. Це може бути щит або затріски (рис. 46).

Донні труби застосовують і азбоцементні. Такі водоспуски розраховані на невеликий напір.
Баштові водоспуски - найбільш поширений тип в ставкових господарствах. Вони складаються з горизонтальної труби (лежак) і вертикальної труби (стояк). Лежак виконують з будь-якого матеріалу, частіше із залізних труб (рис. 47).

Сифонні водоспуски влаштовують на нагульних ставках, греблі яких з різних причин не можна руйнувати, або для подальшого влаштування донного водоспуску (рис. 48). Їх застосовують в невеликих ставках (до 10 га).

Проведення будь-якої труби під земляною греблею пов'язане з небезпекою виникнення фільтраційних струмів води уздовж зовнішньої її поверхні. Розвиток подібної фільтрації в часі призводить спочатку до вимивання грунту, потім до утворення більш-менш значних струмів води і в кінцевому рахунку до появи наскрізного отвору в тілі греблі.
Незалежно від типу трубчастих водоспуски головна увага при їх проектуванні і монтажу звертають на надійність зчеплення донної труби і грунту тіла греблі. Для цього навколо лежака грунт ретельно трамбують. Влаштовують поперечні ребра - діафрагми з бетону, залізобетону або заліза. Це подовжує шлях фільтрації на 15-20%. Розмір ребра діафрагм залежить від напору і коливається від 0,4 до 1 м. При перетині ядра греблі в ньому на трубі додатково споруджують діафрагму, що збільшує шлях фільтрації на 30-40%.
Найбільш часто споруджують в ставкових господарствах баштові водоспуски. Вежа (стояк) складається з вертикальної тристінною бетонної, залізобетонної коробки, встановленої на бетонному фундаменті. Стояк розташовують на початку заснування мокрого укосу греблі або в його нижній третині.
В задню стінку стояка на рівні порога закладають кінець лежака. У бічні стінки врівень з внутрішньої сторони їх поверхні закладають швелери, що утворюють пази для шандор. Нижні кінці швелера на 0,3-0,4 м закладають у фундамент. Верхні кінці пов'язують поперечної розпіркою з уголкового заліза. При невеликому напорі поперечну розпірку не роблять.
Відкриту передню частину стояка, звернену до ставка, перекривають одним або двома рядами шандор.
Бетонні стіни стояка при незначній висоті (2-3 м) роблять по всій висоті однакової товщини (25-30 см). При більшій висоті стояка товщину стінок ближче до основи збільшують уступообразно.
Стінки стояка із залізобетону виконують товщиною 15-20 см по всій висоті.
Ширина коробки стояка змінюється в залежності від діаметра труби лежака, а довжина майже у всіх випадках однакова (табл. 11).

Фундамент стояка влаштовують товщиною 0,6-1,0 м. В протифільтраційних цілях, при слабофільтрующіх грунтах, і коли стояк вдвинут більш ніж на половину мокрого укосу, в основі фундаменту, по лінії задньої стінки, забивають шпунтових ряд з дощок товщиною 7-10 см на глибину 2-3 м. Верхню частину шпунта закладають у фундамент на 15-20 см. Гребінь шпунта перед зведенням фундаменту обкладають шаром бітуму для допуску при осіданні фундаменту. При влаштуванні стояка в кінці мокрого укосу при щільному підставі (щільні суглинки) його встановлюють на фундамент без шпунта. Гасіння фільтрації в цьому випадку відбувається за рахунок довжини лежака і діафрагм на ньому.
Вертикальне розташування бетонного або залізобетонного стояка при поганому виконанні фундаменту часто веде до його нахилу в різні боки і навіть падіння. У зв'язку з цим стояк можна укладати на мокрий укіс (рис. 49).

До стояка прилаштовують оголовок зі стінок (бетон, залізо) у вигляді двох трикутників. Оголовок оберігає лежак від грунту, зсуватися з мокрого укосу.
Висота стінок у стояка 0,5-1,5 м, у кінця - 0,2-1 м. Це залежить від в русі стояка в греблю. Довжина стінок 1-2 м.
В останні роки замість залізобетонних стояків їх влаштовують із залізних труб більшого діаметра.
В цьому випадку стінка труби виконує роль першого ряду шандор. Другий ряд шандор, який регулює рівень води в ставку, вставляють в пази, утворені швелерами. Залізні стінки з одним рядом шандор виконують для вирощувальних і нерестових ставків. Застосовують труби 0,3-0,5 м.
Певний інтерес представляють донні водоспуски з полімерних труб (рис. 50). Їх споруджують при напорі 2,0-3,0 м.

Лежак представляє собою металеву або асбоцементную трубу. Її укладають в траншею на підставу з м'ятою глини або з бетону шаром 15-20 см. Трубу діаметром до 40 см обкладають глиною шаром 30-40 см, а діаметром більше 40 см - шаром 70 см. Іноді трубу обкладають середнім суглинком дрібними шарами з ретельної трамбівкою. Корисно перед укладанням трубу змастити гарячим бітумом з обсипанням дрібним глинистим піском. Це забезпечує хорошу пару грунту зі стінками труби. Діафрагми обов'язкові.
Укоси і дно магістрального каналу осушувальної мережі ставка біля стояка на довжині 1,5-2,5 м кріплять кам'яною кладкою або бетоном. Вихідний кінець лежака закінчується входом в рибоуловітель.
З гребеня греблі на стояк укладають службовий місток для спостереження за витратою води і підняття і опускання шандор.
При малих витратах води, зазвичай в ставках, розташованих в суходільних балках, ярах, донні водоспуски поєднують з паводкових водоскидів.
Гідравлічний розрахунок донних водоспуски. За технологічними умовами вирощування рибної продукції, водойма осушують в потрібний час і рибу виловлюють. Для проведення таких робіт в стислі терміни складають графік осушення ставків з таким розрахунком, щоб після облову одного ставка відразу приступити до вилову риби з наступного, не витрачаючи часу на очікування скидання основної маси води.
У деяких випадках донний водоспуск грає роль допоміжного (додаткового) паводкового водоскиду.
У всіх цих випадках необхідно знати пропускну здатність донного водоспуску.
Витрата води через донний водоспуск залежить від напору води перед трубою (лежак) донного водоспуску, площі перетину труби, умов входу і виходу води з труби і т.д. У загальному вигляді витрата води через донний водоспуск визначають за формулою

де Q - витрата води, м3 / с;
Ms - коефіцієнт витрати системи;
# 969; - площа перерізу труби, м2;
g - прискорення сили тяжіння, 981 м / с2;
H - діючий напір для даної споруди, м.
У зв'язку з тим, що витрата води через трубу донного водоспуску залежить від напору води, а він при осушенні ставка постійно зменшується, для визначення витрати води обчислюють середній напір (Hh - H0).
Для більш точних обчислень розбивають ставок на кілька горизонтальних перетинів і визначають витрата води для кожного перетину. Ho для визначення часу скидання води по кожному перетину треба знати обсяг розтину.
Найскладнішим у наведеній вище формулі є розрахунок коефіцієнта витрати системи (Ms). Він залежить від коефіцієнта опору системи (Ks), який, в свою чергу, залежить від довжини труби, коефіцієнта тертя, діаметра труби і ін.
Коефіцієнт опору системи (Ks) визначають за наступним виразом:

де Kl - коефіцієнт тертя по довжині труби;
До i - коефіцієнт опору при місцевих втрати.
Коефіцієнт тертя по довжині труби визначають за рівнянням

В цілому коефіцієнт витрати системи (Ms) прийме наступний вигляд:

У зв'язку з тим, що в добре спроектованих і побудованих ставках лежак донного водоспуску знаходиться приблизно на рівні води в рибоуловітеле, труба пряма, оголовок добре закруглений, можна зробити деякі допуски при визначенні суми (# 931; Ki), наближена формула визначення Ms прийме наступний вид: