CC BY
102
УДК 639.2.081.116
В. Н. Мельников
ОБОСНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МЕЛКИХ ЛОВУШЕК ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ
Введение
Мелкие ловушки занимают важное место в рыболовстве внутренних водоемов [1], обеспечивая здесь до 25-30 % общего улова. Обычно мелкие ловушки строят сами рыбаки с учетом многолетнего опыта работы в рассматриваемом районе промысла. Именно поэтому методика проектирования мелких ловушек практически отсутствует, и имеются лишь разрозненные данные о качественном обосновании отдельных показателей при описании конструкций ловушек [2-7 и др.].
Ниже рассмотрены особенности обоснования основных показателей мелких ловушек на биотехнической основе, которые можно использовать при их конструировании и проектировании для различных районов, сезонов и объектов лова.
Особенности обоснования показателей лова
Как следует из анализа конструкции и теории лова ловушками, ставные невода и мелкие ловушки внутренних водоемов, особенно с крыльями, имеют много общего в принципе действия, т. е. в особенностях образования зоны облова и в путях ухода рыбы из этой зоны. Соответственно, много общего они имеют в способах обоснования основных параметров лова. Отличие обоснования обусловлено в основном значительно меньшими размерами орудий лова, некоторыми конструктивными особенностями, условиями внешней среды, в том числе меньшими, в среднем, глубинами лова, значительно более частой сменой места установки орудий лова и условий лова.
Отмеченные особенности лова мелкими ловушками облегчают разработку общих моделей лова, выбор вариантов расчета, исходных данных для расчетов, применение математических моделей лова и методов обоснования параметров лова при проектировании, по сравнению со ставными неводами.
Это особенно относится к коротким крыльям и открылкам мелких ловушек, дворовым образованиям, хорошо раскрытым входным устройствам во двор и в кутки, часто к самим куткам. Количественная оценка может быть несколько сложнее при моделировании плохо раскрытых и сложных входных устройств. Такой, несколько неожиданный, вывод подтверждается большими значениями коэффициента уловистости мелких ловушек высокого качества.
Далее обоснование показателей лова мелкими ловушками дано во многом с учетом особенностей обоснования показателей ставных неводов и с соответствующими ссылками на материалы, где эти особенности рассмотрены.
Особое внимание обращено на выбор общих требований к мелким ловушкам, уменьшение количества типоразмеров, расширение области применения каждой конструкции, снижение сложности конструкций, увеличение эффективности и надежности, уменьшение трудоемкости с учетом величины и состава улова, особенностей поведения и распределения объекта, миграционной активности, условий лова, реакции рыбы на внешние воздействия и т. д. Особенно сложной является разработка систем мелких ловушек, состоящих из нескольких крыльев, открылков и собственно ловушек.
Выбор исходных данных при проектировании мелких ловушек
Наиболее важной частью выбора исходных данных при лове мелкими ловушками является выбор расчетного района лова, расчетного периода лова, вариантов расчетов, значимо отличающихся биологическими показателями и условиями лова в пределах выбранных расчетных пространственно-временных границ промысла.
При оценке этих показателей, как и при лове ставными неводами, исходят из следующих предпосылок:
— однородность условий внешней среды и показателей объекта лова;
— желание иметь в одних расчетных пространственно-временных границах мелкие ловушки, которые не слишком отличаются друг от друга или образуют размерный ряд близких по конструкции орудий лова;
— расчет рассматриваемого показателя лова с наименьшей погрешностью.
Во внутренних водоемах выбор конструкции и размеров мелких ловушек часто отличается из-за индивидуального подхода рыбаков к обоснованию параметров орудий лова, перекидного, как правило, характера промысла, колебаний условий промысла в пространстве и времени. В таких условиях выбор пространственно-временных границ лова в значительной степени зависит от возможных границ применения ловушек одними и теми же рыбаками. В этом случае выбор и желательное расширение границ во многом зависят от разработки набора типоразмеров ловушек, отвечающих всем условиям лова в пределах предварительно намеченных границ, и постепенного уточнения набора типоразмеров и границ его применения. Не меньшее значение имеет создание конструкций мелких ловушек, основные параметры которых можно менять в процессе лова и использовать в более широком диапазоне условий промысла.
При анализе и обосновании показателей лова мелкими ловушками, как и ставными неводами, с применением общих и частных математических моделей лова необходимы исходные данные об объекте лова, условиях внешней среды в месте лова и рыболовной системе для различных расчетных вариантов лова.
Выбор расчетных вариантов в пределах расчетных пространственно-временных границ при лове мелкими ловушками также зависит от степени разброса данных об объектах лова, условиях лова, иногда заданных конструктивных особенностей ловушек и их систем.
В каждом варианте должны отличаться в общем случае несколько показателей исходных данных. При этом значимо отличаются или сами показатели исходных данных и (или) результаты расчетов некоторой величины (уловистость, производительность) - примерно на 5-6 %. При этом необходимо учитывать, что изменение величины одного показателя может повлиять на результаты лова и другие исходные показатели.
Наборы исходных данных по ставным неводам и мелким ловушкам близки между собой и включают исходные данные по тем показателям, которые входят в соответствующие расчетные формулы. Набор показателей, как и вид математической модели лова, в некоторой степени зависит от конструктивных особенностей мелких ловушек.
При многовариантном проектировании исходные данные вводят в ЭВМ. По каждому варианту расчета машина может выдавать в виде таблицы или в графической форме наиболее важные результаты лова (обловленное пространство водоема, коэффициент уловистости, относительная производительность лова, а иногда и отношение этой производительности по каждому сочетанию искомых показателей к максимальной производительности лова для всех сочетаний в данном варианте расчета).
По максимальному значению производительности лова для всех сочетаний искомых показателей в каждом варианте определяют оптимальные значения конструктивных размеров мелких ловушек для этого варианта расчета, соответствующего определенным условиям лова.
При большом числе вариантов расчета и найденных типоразмеров мелких ловушек можно отобрать 3-4, которые будут достаточно успешно работать во всем рассматриваемом диапазоне условий лова. Для этого проводят унификацию ловушек [3, 8].
По основной модели производительности лова мелкими ловушками рассчитывают и унифицируют только основные показатели лова. Другие показатели определяют дополнительно по описанным ниже методикам.
Для обоснования параметров лова мелкими ловушками и эффективности лова наибольшее значение имеет распределение рыбы в водоеме в зависимости от расстояния до берега, на некоторой акватории промыслового участка, изменение этого расстояния в пространстве и времени.
Наиболее важен случай, когда имеет значение ширина хода облавливаемого скопления рыбы, от которого зависит ширина зоны облова, установка системы мелких ловушек, длина их крыльев и открылков. Расчетную ширину распределения хода рыбы определяют, строя кривую накопленной частоты встречаемости скоплений различной ширины, и за расчетную принимают ширину, соответствующую ординате 0,9-0,95 этой кривой. Это позволит при соответствующем выборе ширины зоны облова успешно облавливать до 90-95 % скоплений различной ширины.
Задача усложняется, если плотность концентрации рыбы, например, по ширине хода рыбы, изменяется. Тогда расчетную ширину скопления корректируют в сторону уменьшения или увеличения.
Кроме оценки расчетной ширины скопления при неравномерной концентрации рыбы, иногда необходимо знать закон распределения концентрации рыбы в зависимости, например, от расстояния до берега или, в общем случае, по длине крыла. Тогда определяют осредненный закон распределения по частным законам распределения.
При лове мелкими ловушками имеет значение распределение рыб по высоте и глубине водоема, в том числе относительно дна и поверхности воды.
Расчетную высоту облавливаемых скоплений рыбы и распределение концентрации рыбы по глубине определяют, например, для уточнения количества рыбы на некотором участке водоема и интенсивности хода рыбы, расположения по глубине входных устройств ловушек. Эти показатели устанавливают обычно по результатам обработки эхолотных записей и визуальных наблюдений.
При оценке расчетной высоты облавливаемых скоплений и распределения концентрации рыбы по глубине обычно необходимо учитывать, что эти показатели изменяются во времени и зависят от расстояния до берега или неодинаковы в различных частях зоны облова (например, по длине крыла).
Распределение рыбы относительно дна и поверхности воды при лове мелкими ловушками иногда необходимо знать для оценки вероятности ухода рыбы под нижнюю подбору или над верхней подборой.
При оценке этого показателя часто учитывают, что распределение рыбы по глубине может существенно изменяться при переходе от одного этапа лова к другому.
При проектировании сетных мелких ловушек из сетного полотна, кроме размерного состава облавливаемых скоплений, учитывают группу исходных данных для оценки селективных свойств при отцеживании рыбы сетным полотном крыльев, открылков, дворов, кутков. К ним относятся биометрические характеристики тела рыбы, коэффициент сжатия тела рыбы, относительное удлинение ячеи, нагрузки на сетные нити, посадочный коэффициент, промысловая мера на рыбу, допустимый прилов рыб непромысловых размеров и видов.
Особенности выбора исходных данных и обработки результатов расчетов селективности и обоснования размера ячеи ловушек приведены в [9].
Особое значение для обоснования параметров мелких ловушек имеет оценка эмпирических коэффициентов, входящих в выражения для оценки вероятности ухода рыбы из зоны облова различными путями, и коэффициента уловистости. Особенности такой оценки для ставных неводов и мелких ловушек подробно рассмотрены в [9]. При рассмотренном там подходе к выбору и обоснованию эмпирических коэффициентов задачу иногда решают даже без проведения специальных экспериментов.
Выбор общих конструктивных особенностей и схем установки мелких ловушек
Конструкции мелких ловушек отличаются большим разнообразием, связанным не только с разнообразием условий лова, поведения и распределением объектов лова, но и с индивидуальным подходом рыбаков к созданию и постройке таких орудий. Такое разнообразие связано также с отсутствием до недавнего времени предпосылок к обоснованию основных конструктивных особенностей таких орудий лова и способов их установки.
Особенности одиночных установок и систем установок мелких ловушек, как и ставных неводов, зависят от места и периода лова с различными условиями внешней среды; концентрации, поведения и распределения объектов лова; стабильности условий лова; требований к составу и численности улова; располагаемых технических средств лова (кроме орудий лова); особенностей переработки улова и т. д.
К особенностям конструкции одиночных мелких ловушек относятся прежде всего наличие или отсутствие крыла и открылков, наличие или отсутствие двора, вид входных устройств во двор, общая конструкция ловушки, вид и количество входных устройств в концентрирующую часть ловушки, особенности концентрирующей части ловушки.
Системы, состоящие из нескольких одиночных мелких ловушек, отличаются рядом признаков, которые во много определяют разнообразие конструктивных особенностей таких схем. Набольшее значение имеют следующие виды систем мелких ловушек:
— установка двух ловушек по концам крыла;
— крестовая установка, когда крылья пересекаются под прямым углом и на каждом из четырех концов крыльев устанавливают по вентерю;
— установка лавой, когда вентери располагают в линию и соединяются между собой крыльями;
— различные схемы установок, которые содержат не только крылья, собственно ловушки, но и направляющие открылки и т. д.
Ряд особенностей конструкции мелких ловушек рассмотрен ниже при обосновании показателей элементов мелких ловушек, поэтому далее в общем виде рассмотрим зависимость некоторых важных конструктивных особенностей мелких ловушек от различных факторов.
Для одиночных ловушек наиболее важным является наличие или отсутствие направляющих элементов крыла и открылков, что в значительной степени определяет название мелких ловушек внутренних водоемов - вентери, секреты, мережи и т. д.
Наиболее распространенным направляющим элементом мелких ловушек является крыло. Рыба перемещается вдоль крыла на небольшом расстоянии, обычно не превышающем ширину входа в ловушку. Если это расстояние больше, то, кроме крыла, устанавливают относительно небольшие открылки, размеры и расположение которых учитывают ширину хода рыбы вдоль крыла.
Только открылки устанавливают при относительно широком ходе рыбы в ловушку и небольшой длительности перемещения у направляющего элемента, например, при низкой дальности видимости такого элемента.
Выбор одного из трех рассмотренных вариантов направляющих устройств определяется в основном с учетом производительности лова ловушками с различными вариантами направляющих устройств или с учетом экономических показателей при различных экономических затратах на лов. При этом варианты направляющих устройств необходимо рассматривать при различных условиях лова и с различными размерами направляющих устройств.
Ловушки без направляющих элементов применяют при небольшой ширине хода рыбы, соизмеримой с шириной входа в ловушку или в несколько ловушек, если их устанавливают последовательно поперек хода рыбы.
Конструктивной особенностью мелких ловушек внутренних водоемов является применение в ловушках двора, связанного с концентрирующими частями ловушки.
Применение двора позволяет расширить вход в ловушку и иногда частично заменяет усынки и открылки.
Двор, как и в ставных неводах, способствует предварительной концентрации перед заходом в кутки и полезнее при большей концентрации рыбы и больших уловах. Кроме того, двор позволяет разрабатывать мелкие ловушки с несколькими кутками, что также снижает вероятность ухода рыбы из ловушки, особенно при повышенной концентрации рыбы.
Таким образом, двор в основном полезен при повышенной концентрации рыб и ее более неравномерном и широком ходе.
От количества кутков в ловушке с двором зависит интенсивность захода рыбы в кутки, снижается вероятность обратного выхода из ловушки, особенно если рыба в неодинаковой степени заполняет кутки в разное время промысла. Очевидно, увеличение количества кутков (обычно до трех) полезно при большей концентрации рыбы и частом изменении поведения рыбы во дворе.
Входные устройства в куток ловушек и, особенно, во двор должны обеспечить сравнительно свободный вход и надежное удержание там рыбы. Сочетание этих требований особенно необходимо при лове разреженной рыбы. Эти требования при входе во двор в наибольшей степени обеспечивают входные устройства в виде одной пары вертикально расположенных усын-ков. Меньшую вероятность захода рыбы в ловушку, но большую степень удержания рыбы во дворе обеспечивают подъемные дороги и вентерные усынки. Они более эффективны при малой концентрации рыбы, и их эффективность выше, если рыба свободно поднимается к поверхности воды по подъемной дороге или находится на горизонте расположения вентерных усынков.
Такие же функции в лучшей степени обеспечивают вентерные усынки при входе в куток. Число таких усынков изменяется от одного до трех. Оно увеличивается по мере уменьшения концентрации и увеличения степени подвижности рыбы.
Сложные схемы установки мелких ловушек применяют в основном в связи с особенностями распределения рыбы в месте лова.
Так, установку двух ловушек по концам крыла применяют, когда рыба примерно с одинаковой вероятностью перемещается влево и вправо вдоль крыла. Крестовая установка с четырьмя ловушками на каждом из четырех концов пересекающихся крыльев применяется в основном при слабонаправленном перемещении рыбы в зону облова. Установка лавой, когда вентери располагают в линию и соединяются между собой крыльями, применяется в основном при широком направленном перемещении рыбы в зону облова.
Схемы установок, которые содержат не только крылья, собственно ловушки, но и направляющие открылки вдоль крыла, применяют, когда открылки позволяют изменить направление перемещения рыбы вдоль крыла в сторону ловушки.
Учет выбора и обоснования общих конструктивных особенностей мелких ловушек и систем их установок позволяет существенно снизить их разнообразие, расширить область их применения и повысить эффективность лова.
Общие требования к показателям сетного полотна мелких ловушек
Небольшие размеры и низкие уловы мелких ловушек, малые нагрузки объясняют невысокие требования к физико-техническим свойствам сетного полотна ловушек - прочности, износостойкости, показателям деформации ячеи и сетного полотна, объемной плотности сетного полотна, стоимости. Поэтому для изготовления мелких ловушек в большей степени, чем для изготовления ставных неводов можно использовать дешевые сетематериалы, например полиэтиленовые, полипропиленовые, карбоцепные, в том числе сетематериалы из трощеных нитей, скрученных из мононитей.
Для повышения износостойкости, работоспособности, держащей силы узлов, уменьшения деформации нитей и узлов сетематериалы мелких ловушек полезно пропитывать различными составами, например битумно-полимерными, без подогрева.
Для изготовления крыльев, открылков, усынков, стенок двора мелких ловушек целесообразно использовать сетные полотна не с ромбовидной, а с шестиугольной ячеёй, которые при действии нагрузок в меньшей степени способствуют притоплению верхней подборы и отрыву от грунта нижней. Сетные полотна самой ловушки целесообразно изготавливать с зеркальной ячеей, которая лучше сохраняет форму ловушки и часто обеспечивает лучшие селективные свойства, например прилов рыб непромысловых размеров.
Обоснование размера ячеи в кутковой и других частях мелких ловушек
Селективные свойства кутковой части мелких ловушек близки к селективным свойствам садков ставных неводов. Они характеризуются кривой селективности и ее параметрами - коэффициентом селективности, диапазоном селективности, долей рыб, не подверженных селективному действию ячеи [9].
Размер ячеи в кутковой части мелких ловушек определяется так же, как в сливах ставных неводов, - в основном с учетом допустимого прилова рыб непромысловых размеров и допустимого ухода через ячею рыб промысловых размеров. В некоторых случаях оценивают также объ-ячеивание рыбы сетным полотном и долю рыб, погибающих после ухода через ячею.
С учетом всех условий размер ячеи при отцеживании определяют с применением основных уравнений механической селективности, которые увязывают между собой без допущений регулируемые показатели - промысловую меру на рыбу, прилов рыб непромысловых размеров, внутренний размер ячеи сетного мешка; контрольные показатели - вероятность ухода через ячею рыб промысловых размеров, долю объячеенных рыб, долю рыб, погибающих в результате прохождения рыбы через ячею, от числа попавших в сетной мешок, с плотностью распределения размерного состава рыб, попадающих в сетной мешок, функцией кривой селективности и функцией объячеивающей способности сетного мешка.
Особенности определения размера ячеи и примеры расчетов с применением этих уравнений для различных условий лова, в том числе при облове многовидовых скоплений, приведены в [9].
Другие сетные части мелких ловушек, кроме кутков, должны, прежде всего, возможно полнее удерживать рыб промысловых размеров. Соответственно, здесь размер ячеи рассчитывают из условия полного удержания сетной стенкой рыб промысловых размеров. Расчетный размер ячеи этих сетных частей при малых уловах может быть меньше, чем в кутковой части.
При больших уловах расчетный размер ячеи в других стенках ловушки может быть несколько больше, чем в кутке, где часть рыбы не подвергается селективному действию ячеи. Правильный выбор размера ячеи в других стенках мелких ловушек иногда, например при малой видимости, не менее важен, чем в кутке, т. к. в таких условиях через ячею других стенок может уходить много рыб промысловых размеров.
В других стенках мелких ловушек крайне нежелательно объячеивание рыбы, поэтому размер ячеи, выбранный с учетом ухода рыб непромысловых размеров, проверяют на объячеи-вание рыб с применением одного из основных уравнений селективности.
Иногда для определения размера ячеи в других стенках мелких ловушек учитывают, как и для ставных неводов, световой режим в водоеме, концентрацию и степень подвижности рыбы [9]. Размер ячеи в кутках мелких ловушек обычно регламентируется Правилами рыболовства, поэтому полученные для них расчетные значения размера ячеи сравнивают с заданными в Правилах. Если они отличаются, то принимают последний размер ячеи. Так как заданный много лет назад в Правилах размер ячеи часто может не соответствовать существующим условиям промысла, то для него рассчитывают уход через ячею рыб промысловых размеров и гибель рыб, ушедших через ячею. Если уход через ячею рыб промысловых размеров систематически превышает 30-35 %, то принимают меры для пересмотра существующих Правил.
Заданные в Правилах рыболовства промысловую меру на рыбу и допустимый прилов рыбы непромысловых размеров обычно принимают с учетом биологических предпосылок. Решая совместно уравнения селективности при отцеживании, можно определить промысловую меру на рыбу и допустимый прилов рыб непромысловых размеров с учетом не только биологических предпосылок, но и допустимого ухода через ячею рыб промысловых размеров [9]. Эти же показатели можно найти с применением различных уравнений «запас-промысел», например модификаций уравнений Баранова и Бивертона - Холта, коэффициента использования поколения промыслового стада и т. д. [9].
Определение диаметра сетных нитей в мелких ловушках
Диаметр сетных нитей мелких сетных ловушек обычно определяют с учетом прочности и долговечности сетного полотна.
Диаметр нитей сетного полотна, как и других сетных орудий лова, можно рассчитать, если известен закон изменения прочности нитей во времени.
Обычно прочность сетных и веревочно-канатных элементов орудий лова подчиняется экспоненциальной закономерности [8]. С учетом этого необходимый диаметр сетной нити
где Лост - допустимая остаточная прочность сетной нити; Тсл - заданный срок службы орудия лова; а - разрушающее напряжение сетной нити.
Особенности расчета на прочностную надежность рыболовных материалов рассмотренным способом приведены в [8].
Необходимую толщину сетных нитей можно определять с учетом экономических критериев, условий общей и местной прочности сетного полотна и т. д. [8].
На практике диаметр й сетных нитей из капрона в кутковой части ловушки обычно находят из отношения й/Лф = 0,03-0,035 (где Аф - фабричный размер ячеи), а в остальных частях
мелкой ловушки - из отношения й Аф = 0,02-0,03. Большая величина приведенных отношений
соответствует крупноячейной дели, меньшая - мелкоячейной дели. Эти соотношения обычно обеспечивают не только достаточную прочность и долговечность сетного полотна, но и малое объячеивание рыбы.
Обоснование посадочного коэффициента сетного полотна мелких ловушек
Посадочный коэффициент сетного полотна мелких ловушек влияет на расход материалов, видимость сетной стенки, натяжение сетных нитей и соответствие формы тела рыбы форме ячеи.
Если ячеи крыла, открылков и стенок двора составляют для рыбы механическую преграду, то роль всех перечисленных эффектов посадочного коэффициента, кроме последнего, особого значения не имеет, и его принимают близким к 0,707 из условия наименьшего расхода сете-материалов. Если при таком посадочном коэффициенте рыба частично объячеивается, то его можно увеличить до 0,80-0,85.
Как отмечено выше, в стенках самой ловушки, в том числе в кутке, целесообразно применять зеркальную ячею, т. к. это обеспечивает более постоянную форму ловушки и лучшие селективные свойства, а в вентерных усынках - зеркальную ячею или обычную посадку с поперечным посадочным коэффициентом 0,4-0,6, чтобы обеспечить лучшие направляющие свойства усынков.
В крупноячейных крыльях и открылках, которые в мелких ловушках применяют сравнительно редко, важны задерживающие и направляющие свойства крыльев. Чем больше отличается форма ячеи от формы тела рыбы, тем выше задерживающее и направляющее действие крыла при том же шаге ячеи. С учетом обычной формы тела рыбы в крупноячейном крыле мелких ловушек целесообразно применять посадочные коэффициенты 0,80-0,85, как и в крыльях ставных неводов.
Обоснование размеров входных и других устройств мелких ловушек
Особенности выбора типа и числа входных устройств во двор и в куток мелкой ловушки рассмотрены выше. Показано, что тип и число входных устройств, как и в ставных неводах, в основном зависят от массовости и горизонта хода рыбы. Кроме того, они зависят от общих конструктивных особенностей и условий работы мелких ловушек.
Наибольшее значение в мелких ловушках имеют параметры входных устройств вентерного типа, ведущих во двор и в куток ловушки, и устройства в виде вертикальных сходящихся усынков или открылков, ведущих во двор.
Размер большего основания вентерного устройства, ведущего во двор, зависит в основном от допустимых горизонтальных и вертикальных размеров входа во двор, которые изменяются в основном от 1-2 м до 3-4 м и зависят, прежде всего, от глубины в месте лова. При этом учитывают, что вертикальные размеры входа могут быть равны глубине лова или меньше этой глубины при полном погружении ловушки под воду.
Максимальные размеры входа и диаметра большего основания вентерного усынка из условия удобства работы с орудием лова обычно не превышают 3-4 м. Диаметр минимального основания вентерного усынка, ведущего во двор, может достигать 0,4-0,6 м (большие значения диаметра относятся к меньшей дальности видимости вентерного усынка). Угол конусности вентерного усынка, как и других усынков, в этом случае составляет 45-50° при диаметре большего основания 3-4 м и 40-45° - при меньшем диаметре большего основания. Эти размеры определяют длину вентерного усынка. При определении параметров вентерного усынка крайне желательно также, чтобы длина вентерного усынка по осевой линии не превышала дальности видимости элементов усынка в горизонтальном направлении. Из этого дополнительного условия следует, что оптимальные параметры вентерного усынка зависят от условий освещения во время лова и прозрачности воды и постоянно меняются в течение суток, в течение года, зависят от глубины лова. Особенно важно выполнение этого условия в период наибольшей подвижности и концентрации рыбы в зоне облова (например, в утренние и вечерние сумерки). Иногда, чтобы выполнить условие, увеличивают угол конусности вентерного усынка, но не более чем до 55-60°.
Обоснование параметров вентерных усынков, ведущих непосредственно в куток ловушки, практически не отличается от только что рассмотренного. Для увеличения удерживающей способности ловушки за счет некоторого уменьшения ее пропускной способности принимают минимальный диаметр одного вентерного усынка не более 0,2-0,3 м, а при двух вентерных усынках -у первого - 0,2-0,3 м, у второго - 0,1-0,2 м. Большие значения диаметра относятся к меньшей дальности видимости вентерного усынка, меньшие - к большей дальности видимости.
Вход во двор мелких ловушек обычно оформляют в виде открылков, образующих вертикальную щель. При применении для оценки параметров расчетных формул учитывают часто разреженный одиночный ход рыбы, а также то, что ширина щели не должна превышать
0,3-0,5 м (меньшая ширина входа соответствует меньшей дальности видимости усынков). Если расчетная величина входа больше указанной величины, то ее снижают до 0,3-0,5 м.
В мелких ловушках в качестве входных устройств во двор иногда применяют подъемные дороги, которые наиболее эффективны именно при слабом ходе пелагических рыб, когда конструкцию входных устройств усложняют для повышения уловистости.
При небольших глубинах в месте лова угол подъема дороги не превышает в среднем 10-15°. Горизонтальная щель для прохода рыбы у поверхности во двор, как правило, имеет высоту не более 0,3-0,4 м (большие значения соответствуют большей дальности видимости подъемной дороги и рыбам, которые придерживаются в зоне орудия лова больших глубин).
Размеры двора мелких ловушек, как и ставных неводов, выбирают так, чтобы рыба от входного отверстия во двор не видела противоположную вертикальную стенку двора.
При определении дальности видимости в расчет принимают наибольшие значения условной прозрачности воды, контраста сетного полотна с фоном и пороговые величины контраста, соответствующие дневному или сумеречному режиму на глубине лова. Все три показателя постоянно изменяются, при этом изменения носят суточный и сезонный характер. Как и при лове ставными неводами, в расчет принимают максимальную дальность видимости в периоды наибольших уловов.
Дальность видимости сетных стенок при достаточно высокой прозрачности воды и освещенности на глубине лова может достигать 8-10 м, т. е. значительно больше, чем необходимые размеры двора. Тогда стенкам придают наименьшую видимость. Если и при этом дальность видимости стенок двора ловушек превышает 8-10 м, рассматриваемый размер двора принимают с учетом соответствующего размера ловушек-аналогов, который обычно не превышает 4-5 м. Другие размеры двора должны быть соизмеримы с этими величинами. Большие размеры двора усложняют скатывание рыбы в куток ловушки.
Форма двора мелких ловушек должна затруднять обратный выход из него рыбы, способствовать перемещению рыбы вдоль стенок без резких поворотов, ее заходу в садки. Выполнению этих условий отвечает конструирование двора без острых углов. Кроме того, направления стенок двора и открылков, ведущих в куток, должны примерно совпадать.
Куток мелких ловушек обычно имеет конусообразный вид, объем которого должен обязательно в 2-3 раза превышать объем максимального улова за время между переборками. Длина кутковой части должна быть также достаточной для подъема кутка для выливки улова. Соответственно, эта величина зависит также от глубины в месте лова и высоты переборочного судна.
Обоснование длины крыла и направляющих открылков мелких ловушек
Оптимальную длину крыла и направляющих открылков определяют с учетом распределения рыбы в зоне установки ловушек, скорости и степени направленности перемещения объектов лова, длительности перемещения вдоль крыла и направляющих открылков, зависимости величины уловов и себестоимости добычи рыбы ловушками с различной длиной крыла.
При оценке оптимальной длины одиночного крыла и установке мелких ловушек лавой полезно различать случаи направленного и ненаправленного перемещения рыбы вдоль крыла.
При направленном перемещении рыбы вдоль крыла определение оптимальной длины крыла мелких ловушек и ставных неводов примерно совпадают, при этом за основу принимают ширину хода рыбы. Если ширина хода не превышает 100-150 м, то можно ограничиться установкой одиночной ловушки с крылом, длина которого примерно равна ширине хода рыбы, но не менее 5-10 м. Однако такую длину крыла, зависящую от ширины хода рыбы, можно принимать только при длительном направленном перемещении рыбы вдоль крыла, иначе часть рыбы, подошедшей к крылу, не будет достигать ловушки. В этом случае, как и для мелких ловушек, необходимо знать, например, зависимость улова за сутки лова от длины крыла. При этом на зависимость во многом влияет миграционная активность рыбы, дальность видимости крыла, ширина хода рыбы, распределение плотности рыбы по ширине хода рыбы и т. д.
Зависимость производительности лова от длины крыла мелкой ловушки при небольшой длине крыла практически прямо пропорциональна длине крыла. При увеличении длины крыла все в большей степени сказывается уход рыбы от крыла. Прирост улова с увеличением длины крыла постепенно уменьшается обычно по экспоненциальной зависимости. Соответственно, производительность лова достигает максимума, затем начинает падать.
Эмпирические коэффициенты, входящие в экспоненциальную зависимость, с учетом колебаний условий лова и характеристик объекта лова, изменяются в широких пределах, что влияет на оптимальную длину крыла и затрудняет его расчетное оптимальное значение. Особенно необходимо обращать внимание на очень значительное уменьшение оптимальной длины
крыла при низкой освещенности в водоеме под влиянием суточных колебаний дальности видимости крыла, на вред завышенной длины крыла и на целесообразность установки системы ловушек лавой с крыльями относительно небольшой длины.
Определение расчетной оптимальной длины даже одиночного крыла и при направленном перемещении рыбы недостаточно надежно, поэтому оценка соответствующих эмпирических коэффициентов необходима не только при различной длине крыла, но и при различной дальности видимости крыльев, например, в различное время суток, при различной прозрачности воды и т. д.
Еще более сложной задачей является оценка оптимальных размеров крыльев сложных систем мелких ловушек. Сложность обусловлена тем, что при перемещении рыбы в зону ловушек происходит полное или частичное затенение одних крыльев другими; подход к различным крыльям с неодинаковой интенсивностью; наблюдается различное положение рыбы относительно крыльев; возможен подход к крыльям под различными углами и т. д.
Частным случаем сложных систем ловушек можно считать мелкие ловушки, в которых направляющими устройствами являются два сходящихся усынка с центральным крылом. В расчетах такие ловушки можно считать сложными системами, в простейшем случае состоящими из одной собственно ловушки и двух или трех крыльев. В этом случае при оптимизации длины крыльев и открылков возникают те же проблемы, что и при обосновании крыльев сложных систем, описанных выше.
При оптимизации длины направляющих устройств с направленным перемещением рыбы необходимо учитывать возможность изменения направления перемещения рыбы со временем. Для простейших ловушек с одним крылом или установленных лавой с несколькими крыльями при этом в основном изменяется лишь угол, под которым рыба подходит к крылу, и необходимо учитывать изменение этого угла. При этом оптимальная длина крыла зависит от такого угла, и длину крыла необходимо усреднять или периодически изменять.
При лове сложными системами ловушек в общем случае изменяется, частично или полностью, взаимодействие орудия лова, объекта лова, внешней среды и влияние условий внешней среды на это взаимодействие. С учетом этого в расчетах необходимо рассматривать новую систему или старую систему, но с другими размерами крыльев.
Как и при работе ставных неводов, иногда с увеличением длины крыльев уловистость мелких ловушек продолжает расти, но медленно, и такой рост приводит к снижению экономической эффективности лова. В этом случае оптимальную длину крыла определяют с учетом не только уловов или производительности лова, но и себестоимости добытой рыбы. Для мелких ловушек с одни крылом для этой цели можно воспользоваться выражением, аналогичным выражению для ставных неводов, если рассматривают мелкую ловушку с одним крылом и одной ловушкой [2]. Сложнее расчет оптимальной длины крыла с учетом себестоимости добычи рыбы, если невод имеет не одну, а несколько ловушек. Некоторые особенности расчета в этом случае рассмотрены в работе Е. Д. Каракоцкого [10].
При сравнительно небольшой стоимости крыла мелких ловушек себестоимость рыбы слабо зависит от длины крыла. В этом случае искомую длину крыла определяют с учетом плотности вероятности подходов рыбы к крылу, вероятности попадания рыбы в ловушку с различных участков крыла, улавливающих свойств самой ловушки.
Как показано выше, определение оптимальной длины крыла даже при направленном перемещении рыб к крылу связано с большими трудностями. Еще большие трудности расчета крыла и открылков возникают при ненаправленном перемещении рыбы к направляющим устройствам.
Рассмотрим некоторые особенности такого расчета в простейшем случае, когда мелкая ловушка включает одно крыло и одну ловушку.
Наиболее простым является случай, когда рыба ненаправленно перемещается с одной стороны или с двух сторон крыла примерно с равномерной плотностью. В этом случае для оценки оптимальной длины крыла определяют сначала оптимальную длину крыла при направленном перемещении рыбы под различными углами к крылу. В дальнейших расчетах принимают подходы рыбы в среднем под углами 60-70° с одной стороны крыла (они обычно составляют 60-70 % от подходов рыбы перпендикулярно крылу). Полученное значение удваивают, если рыба ненаправленно подходит с двух сторон крыла.
При ненаправленном и неравномерном подходе рыбы к крылу, которое к тому же изменяется во времени, задача оценки количества рыбы, подошедшей к крылу, и оптимизация длины крыла еще больше усложняется, и количество подошедшей рыбы приближенно принимается таким же, как при ненаправленном равномерном перемещении (тем более что иногда ненаправленное перемещение рыбы переходит в направленное, а неравномерное - в равномерное).
Сложность расчетов оптимального размера крыла, особенно в связи с изменением показателей перемещения концентраций рыбы, требует для оценки этого важного параметра лова многовариантного подхода, часто с унификацией длины крыла, тем более что изменение в процессе работы его длины не вызывает затруднений, особенно при применении секционных крыльев.
Обоснование видимости и оптимальной окраски частей мелких ловушек
Требования к видимости частей мелких ловушек во многом совпадают с требованиями к видимости частей ставных неводов.
Наибольшее значение имеет видимость крыльев мелких ловушек, которые в основном выполняют направляющие функции, а при большом размере ячее также задерживающие функции. Как показано для ставных неводов, крылья наилучшим образом выполняют направляющие функции при дальности видимости сетного полотна 0,5—1,0 м. При меньшей дальности видимости рыба чаще натыкается на сетную стенку и отходит от нее, при большей - отпугивается крылом, держится от нее на большем расстоянии и также чаще отходит от крыла.
С учетом меньших размеров мелких ловушек и их крыла, ограниченных размеров зоны облова, меньшей в общем прозрачности воды, при лове мелкими ловушками оптимальной для выполнения направляющих функций является дальность видимости около 0,5 м. Это расширяет время успешной работы мелких ловушек по сравнению со ставными неводами в течение суток и по сезонам лова.
В районах лова с низкой прозрачностью воды, когда дальность видимости редко превышает 1 м, этому способствует также применение сетного полотна наибольшей видимости в воде, окрашенной в темный цвет.
При низкой прозрачности воды, даже при небольших глубинах в месте лова, имеет значение дальность видимости крыла на разных глубинах, которую необходимо учитывать при оценке условий работы крыла.
Как и при работе ставных неводов, видимость и направляющее действие крыла при слабой освещенности на глубине лова можно повысить путем наложения на сетное полотно зрительных ориентиров наибольшей видимости в воде.
Стенки двора и элементы входных устройств мелких ловушек, с одной стороны, также выполняют направляющие функции, как и аналогичные элементы ставных неводов, но при направленном перемещении обычно не более 5-6 м. С другой стороны, эти элементы должны иметь наименьшую видимость для снижения вероятности обратного выхода рыбы из ловушки. Соответственно, в лучшем случае они должны иметь дальность видимости 0,3—0,4 м, при которой сетные стенки еще обладают минимальным направляющим действием.
Особенности достижения такой видимости, в том числе у усынков вентерного типа и подъемных дорог, рассмотрены на примере аналогичных частей ставных неводов.
Очень важна наименьшая видимость сетного полотна кутков для рыбы, которая находится в этих концентрирующих частях ловушек. Для этого верхние пластины кутков должны быть белыми, а нижние окрашены под цвет грунта. Обе пластины с этой же целью можно изготавливать из неокрашенных мононитей или нитей, скрученных из тонких мононитей.
Пути повышения эффективности лова мелкими ловушками
Мелкие ловушки во внутренних водоемах имеют довольно широкое распространение. В дальнейшем их роль будет, по-видимому, расти.
Необходимо продолжить работу по совершенствованию формы и размеров ловушек, числа, формы и размеров входных устройств, количества ловушек в сложных системах и особенностей их установки. Эта работа, как и для других орудий лова, основана на изучении особенностей распределения рыб в водоеме, закономерностей их перемещения в пространстве и во времени, анализа поведения рыбы на основных этапах лова, выживаемости рыб в зависимости от концентрации рыб в ловушке, продолжительности стоянки ловушек и т. д.
Для всех сетных мелких ловушек первостепенное значение имеет дальнейшее уточнение размера ячеи и диаметра сетных нитей в различных частях ловушек, переход на изготовление сетных ловушек из мононитей. Перспективно изготовление ловушек с зеркальным раскроем ячеи.
Для мелких ловушек особенно перспективно многовариантное проектирование с учетом частого изменения условий лова.
Актуальной является задача применения для привлечения рыбы в ловушки таких аттрак-тантов, как анисовое масло, уротропин, бихромат калия, спиртовый раствор кормовых организмов и т. д., повышения длительности и эффективности их действия. Перспективно также привлечение рыбы в зону действия ловушек с применением пузырьков газа, акустических сигналов, на которые у рыб выработан условный пищевой рефлекс. Получит дальнейшее распространение лов рыбы ловушками в небольших водоемах с применением потокообразователей.
При длительной стоянке ловушек (например, во время штормов) или потере ловушек рыба частично или полностью гибнет. В связи с этим необходима разработка ловушек, из которых рыбу можно выпускать, не поднимая их на поверхность.
Следует продолжить разработку простейшей механизации для лова мелкими ловушками во внутренних водоемах с изменением конструкции ловушек и способов их установки. Изменение конструкции ловушек и способов их установки в мелководных водоемах желательно также в связи с необходимостью повышения штормоустойчивости ловушек.
Совершенствование организации лова мелкими ловушками возможно путем уточнения времени и места лова, числа ловушек на судно или рыбака, времени между переборками или времени стоянки ловушек, совмещения лова ловушками с другими видами лова.
Заключение
Рассмотренные особенности обоснования основных показателей мелких ловушек на биотехнической основе способствуют повышению эффективности рыболовства и позволяют наметить пути совершенствования лова во внутренних водоемах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Норинов Е. Г. Рациональное рыболовство. - Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2006. - 174 с.
2. Мельников В. Н. Биотехническое обоснование показателей орудий и способов промышленного рыболовства. - М.: Пищ. пром-сть, 1979. - 375 с.
3. Мельников В. Н. Биотехнические основы промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 216 с.
4. Мельников В. Н. Устройство орудий лова и технология добычи рыбы. - М.: Агропромиздат, 1991. - 384 с.
5. Мельников В. Н., Лукашов В. Н. Техника промышленного рыболовства. - М: Легкая и пищ. пром-сть, 1981. - 312 с.
6. Сергеев Ю. С. Методика оценки удерживающей способности камер ловушек ставных неводов // Тр. АтлантНИРО. - 1963. - Вып. 10. - С. 17-29.
7. Андреев Н. Н. Справочник по орудиям лова, сетеснастным материалам и промысловому снаряжению. -М.: Пищепромиздат, 1962. - 504 с.
8. Мельников В. Н. Качество, надежность и работоспособность орудий промышленного рыболовства. -М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. - 264 с.
9. Мельников А. В., Мельников В. Н. Селективность рыболовства. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2005. - 376 с.
10. Каракоцкий Е. Д. К вопросу об уловистости лососевых ставных неводов // Тр. КТИРПХ. - 1962. -Вып. 14. - С. 56-62.
Статья поступила в редакцию 17.09.2010
SUBSTANTIATION OF THE PARAMETERS OF SHALLOW TRAPS FOR INTERNAL RESERVOIRS
V. N. Melnikov
Substantiation peculiarities of constructive elements and parameters of shallow traps netting, which can be used at designing of traps for various internal reservoirs, seasons and objects of fishing are considered in the paper. It is shown that the given peculiarities enable to increase the efficiency of the fishing industry, and to find some ways to improve fishing in internal reservoirs.
Key words: shallow traps, internal reservoirs, substantiation of fishing indicators.
