Визначення факторів, що впливають на міграційну поведінку молоді риби у цілях її захисту на водозабірних спорудах

Размещено на http://www.allbest.ru//

Визначення факторів, що впливають на міграційну поведінку молоді риби у цілях її захисту на водозабірних спорудах

Рябенко О.А., д. т. н, професор

У статті розглядається питання нагодованності риби як фактора, що впливає на її міграційну поведінку та визначає можливе занесення риби у водозабірні споруди. Розглядається пристрій, що дозволяє затримувати рибу перед водозабірною спорудою.

In this article we submit a question of fish satiety as a factor which has an influence on their emigrational conduct, which determines the possibilities of oneselfing fish in water capturing buildings. We submit an action which holds back fish near water capturing device.

При відборах значних об'ємів води з водойм у зонах гідротехнічних споруд (об'єктів) формуються нетипові для них гідролого-гідравлічні умови, які впливають на природне протікання життєвих процесів гідробіонтів [1]. Водночас при цьому відмічається винесення з водою і риби, а особливо її молоді, що наносить прямі збитки рибним ресурсам водойм. Відповідно до чинного законодавства для ліквідації негативного впливу, який проявляється при відборах води, необхідно на водозаборах проводити природоохоронні заходи, спрямовані на збереження цілісності біоценозів водойм та їх рибогосподарського потенціалу.

Попадання риби у водозабірні споруди це закономірний процес і відбувається він з тих причин, що в зоні відбору води, як на річках, так і на непроточних водоймах (ставах, водосховищах, озерах) створюються нові, напрямлені в сторону техногенного об'єкта течії з різними рівнями турбулентних пульсацій. Риби відповідним чином реагують на ці течії в певні періоди і використовують їх під час природних міграцій як „транспортний засіб”, скочуючись в потоках. При цьому вони економлять свою енергію, яка була б витрачена ними під час плавання.

Особливо ці процеси інтенсивні у післянерестовий період, коли нові покоління риби, забезпечуючи своє подальше життя, покидають нерестовища і в пошуках кормових місць здійснюють покатні міграції. Покатні міграції - це природне явище перенесення молоді риби потоками води від місць нересту до місць її нагулу, що сприяє збільшенню кількості виживаючої у водоймах молоді та розширенню ареалів поширення виду.

Наукові спостереження показують, що попадають у водозабірні споруди особини як послаблені, хворі, з різними аномаліями і травмами, так і активні, здорові риби[2]. Якісні та кількісні співвідношення таких особин у пробах, які відбираються на водозаборах, можуть бути найрізноманітнішими. Кількість риби, яка потрапляє у водозабірну споруду визначається, у першу чергу, загальним екологічним станом у водоймі та характером протікання реакцій у відповідь риби на потоки води.

Попадання риби у водозабірні споруди відмічаються як у світлий, так і в темний період доби і можуть бути продиктовані дією одного або кількох значимих на цей час факторів, у тому числі й процесами харчування, харчовими взаємовідносинами між різними видами риби.

Роль добування їжі в місцях харчування різних видів риб, годування молоді риб у зграї на мілині та у потоках води - явище недостатньо вивчене. У період нересту на невеликих за площею водоймах практично одночасно з'являється велика кількість різних видів риб нового покоління. Це дозволяє їм більш повно використати кормову базу, яка має еколого-енергетичні межі, як за складом і співвідношенням біологічних співтовариств, так і за енергетичним потенціалом і можливостями їх поновлення. Водночас у ці періоди в молоді виробляється та проявляється певна поведінка, яка забезпечує їм максимальну можливість виживання в умовах гострої харчової конкуренції.

Для визначення факторів, що діють на зміни поведінки риби і викликають процеси її міграції, були проведені спостереження за молоддю риби у районі Деснянської та Десенської водопровідних станцій, розташованих на річках Десна та Десенка, де здійснюють з них забір 13-25 м3/с води.

Результати, які були отримані вже на перших етапах проведення робіт, дозволили висловити припущення, що роль харчування молоді, особливо на ранніх стадіях онтогенезу є головним фактором, який визначає причини виходу молоді (в умовах жорстоких конкурентних відносин на мілинах) на потоки води для покатних міграцій в пошуках харчових місць, забезпечуючи їм можливість подальшого виживання .

Об'єктом для спостереження була вибрана молодь судака - цінна промислова риба, яка в значній кількості на різних стадіях онтогенезу заноситься практично в усі діючі водозабори. Характерно, що ця риба має широкий спектр харчування. При проведенні робіт з питань харчування риби використовувалися методики, які прийняті при гідравліко-іхтіологічних спостереженнях[3].

Річка Десна в районі збору матеріалів мала ширину 65-70 м, глибину до 6 м. На річці Десенка в районі відбору проб ширина річки була 35-40 м, глибина 2-2,5м. Робота проводилася в період масового занесення молоді риби у водозабірні споруди (червень-липень).

Вибір двох типових за технічними характеристиками і режимом експлуатації об'єктів, розташованих в одному районі річкової системи Дніпра визначався перш за все тим, що характер природної поведінки об'єкта дослідження (судака) є типовим на цих ділянках, а умови харчування також дуже близькі. У той же час, через окремі екологічні відмінності водойм що проявляються при експлуатації водозаборів, створювалися умови, які змінювали як характер харчування, так і поведінку молоді риби.

Відлови риби на ділянках з глибини до 1,5 м, на річках Десна і Десенка в прибережних мілинах проводилися там, де швидкість потоку могла бути до 0,8 м/с. Після вилову молодь фіксувалася 4% розчином формаліну, а потім досліджувалася у лабораторії. Тут визначали розміри, вагу, стадію розвитку личинок, проводили відбір харчових грудочок із шлунків риби, тощо. Індекси споживання їжі рибою вираховували як відношення ваги спожитої за 2 години їжі до загальної ваги їжі добового раціону, вираженого у відсотках[3].

У результаті аналізу проб було визначено, що середня довжина судака в р. Десна в першу декаду червня склала 16 мм при вазі 180-190 мг., у другій декаді судачата вже були довжиною 22-23 мм і вагою 220-230 мг., у третій декаді, коли практично закінчувався процес міграцій судачат з мілких ділянок річки, середня довжина їх була 28-30 мм, вага - 250-270 мг.

Виходячи з результатів аналізу проб харчових грудочок, основу їжі судачат в період інтенсивного нересту коропових риб складали личинки мирних риб довжиною 9-12 мм. Другосортним кормом у ці періоди були личинки та лялечки комах - хірономіди, симуліїди, струмовики та інші.

Личинки судака в р. Десенка в порівнянні з рибою р. Десна трохи відставали від них в рості та вазі. Це було викликано тим, що тут менше мілинних ділянок, які використовуються для нересту короповими видами риб, личинки яких є основою харчування молоді судака. Їжею судачат у період спостережень були, головним чином, планктонні рачки, личинки хірономід, нематоди, коловертки та інші. З ростом судачат частка в їжі личинок риби трошки зросла і досягала максимуму в липні при переході їх на хижацький спосіб життя. Але для реалізації життєвих процесів підростаючим личинкам судака з кожним днем необхідна велика кількість їжі для свого росту. При цьому на мілинних ділянках вони вступають в харчові суперечності з особинами свого виду внаслідок обмежених енергетичних ресурсів. Це викликає потребу виходу частини ранньої молоді на різні потоки для розселення по ділянках річки, які забезпечують їх їжею, необхідною для виживання, що і регулює їх чисельність в природних водоймах.

Отримані нами матеріали дозволяють передбачати, що скат судака в річках Десна і Десенка формується, в основному, за рахунок більш слабких особин, часто відстаючих у рості з різних причин. Знаходячись на нерестилищах і мілких ділянках, вони не здатні утриматися біля берега, затягуються потоками і пасивно зносяться ними. Вихід на транзитну течію та втягування в скат, очевидно, визначається слабкою наїденістю риби. Такий висновок можна зробити з отриманих величин середніх індексів споживання рибою їжі в транзитних потоках, які в два і більше разів були нижчими, ніж в особин, спійманих біля берега.

Покатна молодь риб неоднорідна, що може підтвердити факт харчового змагання вже на нерестилищах різних особин і груп риб та погіршення на цих ділянках умов харчування. Більшу частину покатників складають особини, які проживали тут упродовж якогось часу. Меншу частину, чітко виражену за стадіями розвитку та розмірними характеристиками, а також складом їжі, складають судачата пізнього нересту.

Як було відмічено вище, склад риб, які скочуються в природних транзитних потоках, формується за рахунок більш слабких особин, відстаючих у розвитку порівняно з молоддю мілких ділянок з більшою кількістю корму.

Попадання їх в потоки проходить, очевидно, таким чином. З метою добування їжі ці особини виявляють підвищену активність, особливо у вечірньо-нічний час. В процесі захоплення їжі слабкі риби (личинки) під час пошуків харчових об'єктів через незначне освітлення гублять прибережні зорові орієнтири, попадають в потоки і починають скочуватися по них, де усі вони орієнтуються за допомогою органів чуття системи бокової лінії. Личинки та мальки судака, які зуміли утриматися у береговій смузі ховаються, особливо на нічний період, і перестають їсти. Їх енергетичні затрати незрівнянно менші, ніж у покатників. Це дає їм привілеї при поновленні нового циклу кормодобування у ранішні часи, при полюванні і ловлі жертви та у поповненні енергетичних потреб для збереження „життєздатності” у водоймах. Частина молоді, що мігрувала, попадає на мілкі ділянки, які нижче розташовані за течією річки. Найбільш великі з них і пристосовані до умов середовища мають рівні з прибережною молоддю цих ділянок шанси залишитися тут для нагулу, а в подальшому, можливо, і витіснити на потоки з цих ділянок більш слабких противників, які потім будуть скочуватися по річці в пошуках нових кормових ділянок.

Скочення пасивно мігруючої риби у потоках води буде проходити у струминах, які мають більш високі показники швидкості і турбулентності. Такі струмини, як правило, спрямовані у бік водозабірної споруди. Це визначає необхідність здійснення заходів, що спонукають рибу мігрувати у зонах водойм, які непідвладні дії водозабірної споруди. Крім цього, необхідно обладнати споруду рибозахисним пристроєм, рекомендованим в [4]. На невеликих за продуктивністю водозаборах використовуються різні сітки, барабани та фільтри. В даній роботі розглядаються зонні споруди [5].

На відміну від рибозахисних споруд у вигляді фільтруючих воду екранів, зонні загородження базуються на екологічному принципі рибозахисту, що пов'язаний з урахуванням особливостей розподілу і поведінки риби у водоймі. Відомо, що на ранніх етапах розвитку риби більшість видів, за деяким виключенням (головним чином молоді риб сімейства осетрових), скочується переважно в поверхневих шарах потоку. У зв'язку з цим питання відбору води із придонних горизонтів вододжерела гарантує визначену безпеку для його іхтіофауни у більшості водойм України.

Зонні огородження - це пристрої, які забезпечують відбір води з горизонтів, де концентрації риб мінімальні. До їх числа відносяться парасолькові рибозахисні пристрої (РЗП), направляючі запані, екрани з різних матеріалів, комплексні рибозагороджувачі, забральні стінки, в тому числі в поєднанні з повітряно-бульбашковими завісами, ЕРЗП-1 та ін. Усі ці конструкції без рибовідводів, тому застосування їх широко допустимо на водозаборах, винесених у зони транзитних течій водоймищ. Ці пристрої є предметом пошукових досліджень, результати яких опубліковані в роботі [6].

Оскільки в залежності від свого розвитку риби переміщуються в товщі води, то використання зонних загороджень, у своїй більшості, обмежено в експлуатації визначеним періодом часу за рік, що робить зонні загородження найбільш доцільними для сезонних водозаборів. Найбільш з цього типу споруд використовуються парасолькові РЗП на водозаборах. Оголовки водозабірних споруд у вигляді парасольки, яка обмежує потрапляння у водоприймач верхніх шарів води, призначені, як правило, для донних водозаборів, заглиблених не менш як на 0,5 м від рівня вільної поверхні водойми.

Згідно [4] парасолькові рибозахисні оголовки відносяться до екологічних споруд. Для розширення меж застосування цих типів РЗП необхідно обґрунтувати режими їх роботи при різних еколого-гідравлічних умовах у водоймах та водотоках з урахуванням періодів масових концентрацій риб, а також при наявності шуги, внутрішнього водного льоду, донних наносів та інших факторів. Особливо це стосується водозаборів питного і промислового водозабезпечення.

Парасолькові рибозахисні пристрої типу РЗП-1 мають такий вигляд: циліндр, короб або іншу конструкцію, виготовлену з водонепроникного матеріалу (дерево, залізо, бетон та ін.) з верхньою кришкою. У практиці експлуатації водозабірних споруд, що мають висунуту у водойму всмоктувальну або самоплавну трубу з повернутим угору коліном (кількість яких складає більшість) розрахунки парасолькових пристроїв роблять згідно методики Укрдіпроводгоспу [7]. На наш погляд ця методика потребує деякого удосконалення, тому що вона не враховує усіх конструктивних параметрів водоприймача, які впливають на рівномірність епюри розподілу швидкостей в потоках води на вході у водоприймальний отвір (висоти парасольки, висоти підпарасолькового простору, відносного розташування парасольки на всмоктувальній трубі тощо), а це впливає, у свою чергу, на габарити парасольки, місце її встановлення та інше.

Крім того, необхідно провести ревізію згаданої методики з урахуванням отриманих результатів проведених математичних і модельних пошуків. В основу пошуків була закладена умова, що швидкості потоків води максимально рівномірні на вході у водоприймач (kвх=1). Це є оптимальним параметром кожного водозабору.

У процесі проведених пошуків було відзначено, що для отримання оптимальних параметрів оголовків парасолькового типу найбільш привабливою, найближчою до урахування вищеназваних умов є наступна методика пошуків, яка передбачає такі напрямки досліджень.

Вимірювання швидкостей води на вході у РЗП при змінах висоти його встановлення. міграційний риба водозабірний

Це саме при змінах пропуску через РЗП витрат води.

Це саме при змінах діаметрів парасольки і діаметра всмоктувальних й самоплавних труб.

Це саме при різній висоті парасольки.

Виявлення (при отриманих оптимальних параметрах) поля впливу водоприймача у порівнянні з теоретичними залежностями.

Визначення зони впливу одного водоприймача, а також взаємно розташованих двох чи більшої кількості оголовків.

Оцінку обтічності водоприймача транзитним потоком тощо.

Для проведення експериментальних гідравлічних пошуків був обраний масштаб моделі РЗП 1: 10, із витратою води у трубі установки 0.16 м3/с. При цьому швидкості потоків води, що були отримані на оголовку водоприймача, відповідали умовам [4], які рекомендуються для водозаборів, встановлених у природних водоймах. Це дає змогу провести лабораторні пошукові поведінкові досліди з рибами [6].

Таким чином, на основі викладеного матеріалу можна зробити наступні висновки. Існуюча методика розрахунків парасолькових рибозахисних пристроїв потребує вдосконалення і більш повного врахування усіх конструктивних особливостей водозабірних споруд. Отримані результати намічених лабораторних досліджень дадуть можливість підвищити екологічну і конструктивну надійність парасолькових РЗП.

Литература

1. Забабурин И.А. Регулирование потоков у водозаборных сооружений. Харьков. Вища школа. 1982. 145 с.

2.Павлов Д.С. Биологические основы управления поведением рыб в потоке воды. М. 1979. 320 с.

3.Михеев В.Н., Пакульская Д.С. Двигательная активность в пищеварительном поведении личинок. Hemigrammus condovit tatus. Т. 28 (6) 1988.

4.СНиП 2.06.07.87. Подпорные стены, судоходные щлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения /Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 40с.

5. Михеев П.А. Рыбозащитные и рыбопропускные сооружения. М.: Рома. 2000. - 406 с.

6. Ноженко А.И., Рябенко А.А. и др. Теоретические основы по изучению питання молоди рыб в поверхносных зарегулированных водоемах , как фактора для проявления покатных миграций из районов, где наблюдаются эффекты техногенних воздействий. Вісник НУВГП. Вип. 1 (33), Рівне 2006. С. 165 - 171.

7. Фільчагов Л.П. Охрана рыбы при интенсификации водопотребления К. Урожай, 1990, 167 с.

Размещено на Allbest.ru