ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ РЫБОЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА НА ВОДОЕМАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО И СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
Авторы:
1.
ТОО «Научно-производственный центр рыбного хозяйства»
(старший научный сотрудник)
2.
Казахский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, Северный филиал
3.
ТОО «Научно-производственный центр рыбного хозяйства»
(канд. биол. наук, старший научный сотрудник; ведущий научный сотрудник лаборатории гидробиологии и гидроаналитики)
4.
Казахский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, Западно-Казахстанский филиал
Тип:
Статья
Страницы:
с 53
по 57
Статус:
Опубликован
Получено:
05.09.2017
Одобрено:
25.09.2017
Опубликовано:
25.09.2017
Классификаторы:
УДК 626.833
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
водозабор, внутренние водоемы, рыбозащитное устройство, эффективность, молодь рыб, типовые стандарты
Аннотация (русский):
Полевые ихтиологические исследования работы водозаборов на водоемах Центрального и Северного Казахстана по показателям их эффективности по отношению к ранней молоди рыб и беспозвоночным организмам проводились в мае - июне 2017 г. Обследовались водозаборы на Самаркандском и Астанинском водохранилищах (произведено 4 сетепостановки, отобрано 60 суточных проб, проведен полный биологический анализ рыб в количестве 72 экз.). Отбор проб осуществлялся непосредственно в толще воды перед рыбозащитным устройством и в водотоке после него в течение суток, с периодичностью 2 часа. Время экспозиции ловушки 15 минут. Дана характеристика типов установленных рыбозащитных устройств (зонтичные и воздушно-пузырьковые). Рассчитаны коэффициенты их эффективности в весеннее время. Эффективность рыбозащитных устройств определялась по разности концентрации рыбы перед рыбозащитным устройством и за ним. Показано, что рыбозащитные устройства зонтичного типа являются более эффективными в отношении ранней молоди рыб (100 % эффективности), нежели устройства газопузырькового типа, эффективность работы которых составляет 92 %. Подчеркивается, что различия в показателях эффективности рыбозащитных устройств зависят не только от их типа, но и от соответствия устройств типовым стандартам.
Полевые ихтиологические исследования работы водозаборов на водоемах Центрального и Северного Казахстана по показателям их эффективности по отношению к ранней молоди рыб и беспозвоночным организмам проводились в мае - июне 2017 г. Обследовались водозаборы на Самаркандском и Астанинском водохранилищах (произведено 4 сетепостановки, отобрано 60 суточных проб, проведен полный биологический анализ рыб в количестве 72 экз.). Отбор проб осуществлялся непосредственно в толще воды перед рыбозащитным устройством и в водотоке после него в течение суток, с периодичностью 2 часа. Время экспозиции ловушки 15 минут. Дана характеристика типов установленных рыбозащитных устройств (зонтичные и воздушно-пузырьковые). Рассчитаны коэффициенты их эффективности в весеннее время. Эффективность рыбозащитных устройств определялась по разности концентрации рыбы перед рыбозащитным устройством и за ним. Показано, что рыбозащитные устройства зонтичного типа являются более эффективными в отношении ранней молоди рыб (100 % эффективности), нежели устройства газопузырькового типа, эффективность работы которых составляет 92 %. Подчеркивается, что различия в показателях эффективности рыбозащитных устройств зависят не только от их типа, но и от соответствия устройств типовым стандартам.
Ключевые слова:
водозабор, внутренние водоемы, рыбозащитное устройство, эффективность, молодь рыб, типовые стандарты
водозабор, внутренние водоемы, рыбозащитное устройство, эффективность, молодь рыб, типовые стандарты
Введение В условиях интенсификации развития экономики Республики Казахстан, в том числе и сельского хозяйства как ее неотъемлемой части, в стране увеличивается и уровень водопотребления. Весьма динамично развивающимися, наряду с другими регионами республики, являются Центральный и Северный Казахстан. Забор значительных объемов водной массы не может не оказывать влияния на экосистемы водных объектов. Так, водопотребление г. Астаны с момента придания ему статуса столицы увеличилось в несколько раз. Сосредоточение значительного количества предприятий добывающей промышленности в городах Караганда, Темиртау и др., развитие сельского хозяйства также требуют значительных объемов воды. Увеличивающиеся потребности в воде обеспечиваются в основном за счет забора водной массы из крупных естественных водоемов (реки Ишим, Нура и др.), а также из канала им. Сатпаева. Значительно снизить негативное влияние на экосистемы водоемов могут современные рыбозащитные сооружения, которые должны не только выполнять функцию защиты оборудования для подачи и очистки воды, но и максимально снижать воздействие водозаборов на водоемы. Особо ощутимые отрицательные последствия экологического воздействия водозаборов возможны на водоемах, имеющих рыбохозяйственное значение. В водозаборные сооружения различного назначения вместе с водой попадает огромное количество планктонных организмов и рыб, главным образом молоди. Массовая гибель молоди на водозаборах приводит к нарушению непрерывного биологического процесса воспроизводства рыбных запасов, а ущерб, наносимый в результате этого рыбному хозяйству, уже в настоящее время сравним с ущербом от загрязнения вод. В сложившихся условиях предотвращение гибели рыб и их молоди на водозаборах является одной из чрезвычайно важных задач по сохранению биоразнообразия ихтиофауны внутренних водоемов. Вопросы оборудования водозаборов высокоэффективными рыбозащитными устройствами (РЗУ) становятся все более актуальными. В связи с этим определение эффективности РЗУ, применяемых на крупных водозаборах Центрального и Северного Казахстана, и явилось целью исследования. Материал и методика исследования Для изучения ихтиофауны водоемов проводился отлов рыбы жаберными сетями с ячеей от 16 до 70 мм. Обработка материала проводилась как на месте, так и в лабораторных условиях. Согласно руководствам [1-3] определялась видовая принадлежность рыб; подсчитывалась численность (по видам); измерялась длина без хвостового плавника и масса тела; определялись пол и стадия зрелости. Для работы в лабораторных условиях пробы были этикетированы и зафиксированы 10 %-ным раствором формалина. Возраст рыб определялся по чешуе и жаберным крышкам. Названия таксономических единиц рыб приводятся по изданию «Рыбы Казахстана» [4]. Для сбора молоди рыб в качестве орудия лова применялась икорная сеть, выполненная по типу ихтиопланктонной сети Нансена. Икорная сеть состоит из трех частей: каркаса входного отверстия, фильтрационного материала (мельничное капроновое сито № 9) и жесткого стакана-накопителя. Диаметр входного отверстия - 0,5 м, длина сети 2 м. Содержимое пробы фиксировали 4-10 %-ным формалином. Оценка эффективности РЗУ осуществлялась в соответствии с Приказом Министра сельского хозяйства Республики Казахстан от 19 января 2015 г. № 18-05/22 «Об утверждении Требований к рыбозащитным устройствам водозаборных сооружений» [5] и приказом Министра сельского хозяйства Республики Казахстан от 4 апреля 2006 г. № 215 «Об утверждении Методики оценки ущерба, наносимого рыбному хозяйству при разведке и добыче углеводородного сырья, эксплуатации водозаборных сооружений и эксплуатации судов на рыбохозяйственных водоемах» [6]. Все расчеты проводились на персональном компьютере с применением программы «Excel». Исследования проводились в мае - июне 2017 г. В мае 2017 г. были проведены полевые ихтиологические исследования на водоемах Центрального и Северного Казахстана, обследованы водозаборы на Самаркандском и Астанинском водохранилищах. Были произведены 4 сетепостановки, отбор 60-ти суточных проб в районе исследуемых водозаборов и полный биологический анализ 72 экз. рыб. Результаты исследования и их обсуждение Для обеспечения водоснабжения г. Астаны работают две насосные станции: станция 1-го порядка - плавучая, но установленная стационарно, производительность - 20,9 тыс. м3 (3 агрегата). Объем ежегодной подачи воды в город с 2010 по 2013 г. составлял от 67,965 до 85,716396 млн м3. Станция 2-го порядка - стационарная - 18,0 м. Водозабор на обеих станциях оборудован РЗУ зонтичного типа с 6-ю вертикальными насосами (2 резервных и 4 рабочих). Производительность каждого насоса 2 190 м3/ч. Забор воды производится непосредственно из Астанинского водохранилища, поэтому устройство напорного бассейна (аванкамеры) в проекте не предусмотрено как на первой, так и на второй насосной станции. Забор воды на 1-й станции осуществляется с глубины 18 м, на второй - с глубины 12 м. Питьевая вода в город через обе насосные станции, которые используются поочередно, подаётся по двум стальным трубопроводам диаметром 1,4 м. Протяженность трубопроводов до насосно-фильтровальной станции в Астане составляет 51 км. Водозабор из Самаркандского водохранилища осуществляется 2 береговыми насосными станциями, расположенными на расстоянии 1 км друг от друга. Забор воды осуществляется с глубины 12 м. На водозаборе Самаркандского водохранилища установлено РЗУ воздушно-пузырькового типа. Принцип действия - создание воздушно-пузырьковой завесы. Изучение наличия и особенностей распределения ранней молоди производилось с помощью ихтиопланктонной сети. Отбор проб осуществлялся непосредственно в толще воды перед РЗУ и в водотоке после него. Пробы отбирались в течение суток каждые 2 часа, время экспозиции ловушки 15 минут. В табл. 1 представлены результаты, полученные в ходе исследований. Согласно данным табл. 1, по состоянию на третью декаду мая ранняя молодь промысловых рыб была отмечена в толще воды перед водозаборами как в Самаркандском, так и в Астанинском водохранилищах. Обследование водотока после его прохода через РЗУ отдельно на каждом из изучаемых водохранилищ показало совершенно различные результаты. Так, на водозаборе Самаркандского водохранилища, в пробах, взятых после РЗУ, были отмечены личинки плотвы и окуня размерами 8-12 мм на стадиях развития С2-D2. Зафиксировано, что около 70 % личинок были повреждены и в дальнейшем оказались нежизнеспособными. Кроме того, в водотоке после прохождения РЗУ были обнаружены не только рыбные объекты, но и беспозвоночные организмы, такие как мизиды и гаммарус (табл. 1). На водозаборах Астанинского водохранилища после прохождения водотока через РЗУ ранней молоди отмечено не было. Таблица 1 Результаты изучения распределения ранней молоди на водозаборах Центрального и Северного Казахстана Водоем Место постановки ловушки Результаты постановки Количество, экз. Вид объекта Длина, мм Самаркандское водохранилище Перед РЗУ Плотва, лещ 8,0-15,0 18 Лептодора 6,0 9 После РЗУ Плотва, лещ 8,0-12,0 4 Гаммарус, мизиды 8,0-10,0 8 Астанинское водохранилище Перед РЗУ Плотва 12,0-14,0 2 - - 0 После РЗУ - - 0 Расчет эффективности РЗУ. Согласно требованиям к РЗУ, утвержденным приказом Министра сельского хозяйства Республики Казахстан «Об утверждении Требований к рыбозащитным устройствам водозаборных сооружений» от 19 января 2015 г. № 18-05/22 [5], коэффициент эффективности РЗУ должен быть не менее 70 % для молоди с длиной тела более 12 мм. Эффективность работы одного и того же устройства зависит от концентрации и размерно-видового состава молоди рыб, гидравлических и компоновочных условий водоотбора и др. Известно, что РЗУ зонтичного типа устанавливаются на водозабор с расходом воды не выше 5 м3/с. Коэффициент эффективности РЗУ (Кэф) определялся по разности концентрации рыбы перед РЗУ и за ним. В табл. 2 отражены результаты расчета эффективности изучаемых типов РЗУ. Таблица 2 Расчеты эффективности рыбозащитных устройств Водоем Концентрация молоди рыбы Кэф перед РЗУ за РЗУ Астанинское водохранилище 0,12 0 100 Самаркандское водохранилище 0,94 0,07 92 Согласно данным табл. 2, эффективность обследованных РЗУ по отношению к ранней молоди рыб составляет для водозаборов Астанинского водохранилища 100 %, для водозаборов Самаркандского водохранилища 92 %. Однако различные показатели эффективности работы РЗУ на обследованных водозаборах определяются, вероятно, не только различными типами используемых на них РЗУ, но и соответствием установленных РЗУ типовым стандартам. Так, было выяснено, что РЗУ воздушно-пузырькового типа, используемое на Самаркандском водохранилище, не полностью соответствует требуемым стандартам и имеет некоторые дефекты конструкции, а именно фрагментарное положение перед водозабором, которое не позволяет воздушно-пузырьковой завесе полностью перекрывать входные отверстия шлюза. Вполне вероятно, именно этим объясняется недостаточная эффективность РЗУ по отношению к ранней молоди рыб. Заключение Таким образом, в ходе исследований по оценке эффективности работы РЗУ на водохранилищах Центрального и Северного Казахстана установлено, что: - на водозаборе Самаркандского водохранилища, оснащенном РЗУ воздушно-пузырькового типа, в водотоке после прохождения РЗУ в пробах отмечается наличие ранней молоди; - на водозаборе Астанинского водохранилища, оснащенном РЗУ зонтичного типа, в водотоке после РЗУ ранняя молодь не зафиксирована; - эффективность обследованных РЗУ по отношению к ранней молоди рыб составляет для водозаборов Астанинского водохранилища 100 %, для водозаборов Самаркандского водохранилища 92 %; - различные показатели эффективности работы РЗУ на обследованных водозаборах определяются не только различными типами используемых на них РЗУ, но и соответствием установленных РЗУ типовым стандартам; - для полной оценки эффективности работы РЗУ на Самаркандском и Астанинском водохранилищах необходимо дальнейшее изучение данного вопроса и детальный анализ всех факторов, влияющих на работу установленных там РЗУ.
1. Правдин И. Ф. Руководство по изучению рыб. М.: Пищ. пром-сть, 1966. 376 с.
2. Чугунова Н. И. Руководство по изучению возраста и роста рыб. М.: Изд-во АН СССР, 1959. 165 с.
3. Никольский Г. В. Экология рыб. М.: Высш. шк., 1974. 376 с.
4. Рыбы Казахстана: в 5 т. Алма-Ата: Наука, 1987. Т. 2 - 200 с.; Т. 3 - 304 с.; Т. 4 - 312 с.
5. Об утверждении Требований к рыбозащитным устройствам водозаборных сооружений: Приказ Министра сельского хозяйства Республики Казахстан от 19 января 2015 г. № 18-05/22. URL: http://online.zakon.kz/document/?doc_id=31679194#pos=0;0.
6. Об утверждении Методики оценки ущерба, наносимого рыбному хозяйству при разведке и добыче углеводородного сырья, эксплуатации водозаборных сооружений и эксплуатации судов на рыбохозяйственных водоемах: Приказ Министра сельского хозяйства Республики Казахстан от 4 апреля 2006 года № 215. URL: http://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30073840#pos=0;0.
