CC BY
56
УДК 639.2.081.117
ББК [47.225.2:47.291]:22.183.5
Д. А. Кострыкин
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТЕЙ УХОДА РЫБЫ ИЗ РЕЧНОГО ЗАКИДНОГО НЕВОДА (НА ПРИМЕРЕ ВОБЛЫ)
D. A. Kostrykin
DETERMINATION OF THE PROBABILITIES OF FISH LEAVING OF THE RIVER BEACH SEINE (BY THE EXAMPLE OF ROACH)
На основе уточненной математической модели лова речными закидными неводами произведены расчеты вероятностей ухода воблы из невода всех этапах лова, включая и селективную составляющую, уход через ячею. Приведено расчетное значение коэффициента уловистости речного закидного невода.
Ключевые слова: закидные невода, селективность лова, общие понятия, математические модели.
On the basis of the elaborated mathematical model of the river fishing beach seine there have been made calculations of probabilities of roach leaving of the nets at all fishing stages, including the selective component - escape through meshes. The calculated value of the coefficient of catching efficiency of the river beach seine is given.
Key words: beach seine, fishing selectivity, the general concepts, mathematical models.
На основе общей теории моделирования процессов лова ранее разработаны приближенные математические модели лова речными закидными неводами для лова осетровых в дельте р. Волги [1] .
В основу модели положено очевидное соображение, что величина улова за цикл лова зависит от обловленной за это время площади водоема и вероятности ухода рыбы из зоны облова различными путями.
При лове закидными неводами рыба уходит из невода на двух этапах - в процессе сплы-вания и тяги, когда невод еще не замкнут, и после начала тяги за оба крыла, когда невод замкнут. На первом этапе рыба уходит из невода несколькими путями, а на втором обычно двумя путями - под нижнюю подбору и через ячею сетного полотна. Тогда улов за цикл работы невода, в соответствии с известной моделью,
^ =j(Q1 + Q2 ),
где Q1 - количество рыбы на облавливаемой неводом площади при условии, что рыба в реке не перемещается и не уходит из невода; Q2 - количество рыбы, поступающей на облавливаемую неводом площадь за цикл лова; ф - коэффициент уловистости, равный:
j = (1 - P1 - P3 - P4 - P5 - P6 )(1 - P2 ) ,
P1, p2, ... P6 - вероятности ухода рыбы соответственно под нижнюю подбору, пока невод не замкнут, под нижнюю подбору после замыкания невода, над верхней подборой, в обход пят-ного кляча, в обход бежного кляча и путем скатывания рыбы по течению.
После подстановки параметров лова в выражения Q1, Q2 и Pi, можно получить развернутое выражение для улова за цикл лова речными закидными неводами в зависимости от размеров невода, скорости сплывания тяги, длины тони, положения стены невода в толще воды, скорости перемещения рыбы, распределения рыбы по глубине и т. д.
К сожалению, описываемое уравнение не содержит показателей селективности лова, содержит лишь осредненный размер рыбы, а не ее размерный состав, поэтому оно служит лишь основой для разработки новой математической модели, пригодной для любых объектов лова [2, 3].
Как показано выше, при разработке математических моделей лов речными закидными неводами обычно делят на два этапа. Первый этап соответствует открытому неводу, второй -замкнутому неводу после прихода бежного кляча к притонку. С учетом различных путей ухода рыбы из невода на каждом из этапов уточненное значение коэффициента уловистости
Ф = (! - Р1 - Рз - Р4 - Р5 - Рб - Р7 )(! - Р2 - Р8 ) , (!)
где р7, р8 - вероятность ухода рыбы через ячеи соответственно в замкнутом и незамкнутом неводе.
Рассмотрим особенности оценки вероятности ухода рыбы из зоны облова невода различными путями (на примере воблы дельты р. Волги) по данным экспериментальных работ на тоневых участках.
Уход рыбы под нижнюю подбору зависит прежде всего от площади зазоров между дном и нижней подборой, а на уход рыбы над верхней подборой влияет глубина хода Нр этой подборы (зазор между поверхностью воды и верхней подборой). С учетом закономерностей ухода рыбы под нижнюю подбору и над верхней подборой:
Рі = 1 - ехр(-кпІ^Нр / Н), (2)
Р2 = 1 - Єхр(-^П^2Нр / НX Рз = 1 - ехр[-к”’Нв(Н -Нр)/ Н],
где Нр и Н - глубина преимущественного расположения рыбы в зоне облова и глубина водоема; Іі, І2 - площадь зазоров между нижней подборой и грунтом соответственно в незамкнутом и замкнутом неводе; к п, к п, к п - эмпирические коэффициенты, характеризующие степень стремления рыбы уйти из зоны облова.
Рис. 1. Вероятность ухода воблы под нижнюю подбору:
1 - пока невод не замкнут (р1); 2 - после замыкания невода (р2)
Рис. 2. Вероятность ухода воблы над верхней подборой при горизонте хода воблы:
1 - 6,5 м; 2 - 4,5 м; 3 - 1,5 м
Отношение Нр/Н для донных рыб, в том числе и воблы, принимают равным 0,9— 1,0; для придонных рыб - 0,7-0,9; для рыб, которые держатся преимущественно в средних слоях воды или относительно равномерно распределены во всей толще воды, это отношение равно
0,4-0,7; для пелагических рыб - 0,2-0,4; для рыб, которые располагаются в самых поверхностных слоях воды - 0,1-0,2.
Коэффициенты kn зависят от активности попыток рыб уйти из орудия лова тем или иным путем. Достаточно подобрать 6-8 значений этих коэффициентов, соответствующих лову активных рыб, рыб средней активности и рыб малой активности, в условиях зрительной ориентации и когда такая ориентация невозможна. Коэффициенты kn являются настроечными коэффициентами, и их значения подбирают с таким расчетом, чтобы получить реальные значения вероятностей р.
Значения k ’п обычно меньше, чем k ’ ’п, т. к. стремление рыбы выйти из замкнутого невода выше, чем из незамкнутого.
Значение k’’’n может не совпадать со значением коэффициента k’n из-за возможного различия светового режима у поверхности воды и у дна.
Если значения F1, F2 и Нв определить сложно, то вместо них вводят коэффициенты kf или kh, учитывающие степень отрыва от грунта нижней подборы или погружения верхней подборы. При этом можно ввести несколько ориентировочных градаций степени отрыва от грунта нижней подборы и степени погружения верхней подборы.
Уход рыбы над верхней подборой и под нижнюю подбору неодинаков (рис. 1, 2) для рыбы разного вида, размера и пола. Селективный характер ухода определяется прежде всего различным стремлением рыб уйти из зоны облова и особенностями их распределения по глубине водоема и относительно зазоров над верхней подборой и под нижней подборой.
Уход рыбы из невода в обход пятного кляча зависит прежде всего от угла атаки an пятной части при сплывании невода. Зависимость коэффициента р4 от этого фактора имеет вид
Р4 = 1 - exp -kgk’n(an -00) , (3)
где a0 - отрицательный угол, при котором уход рыбы в обход пятного кляча практически равен 0, рад.
Рис. 3. Вероятность ухода воблы в обход пятного кляча при различных углах атаки пятной части при сплывании невода: 1 - ап = 0,7 рад; 2 - 0,35 рад; 3 - 0 рад
Величина коэффициента к8 зависит от особенностей распределения ходовой рыбы по ширине реки. Некоторые рыбы придерживаются глубоких участков реки, другие примерно равномерно распределены по ширине реки, третьи предпочитают прибрежные участки. Коэффициент кг в формуле (3) служит настроечным коэффициентом, если в нее подставлено значение к'п из выражения (2).
Уход рыбы в обход пятного кляча (рис. 3) отличается селективностью не только с учетом особенностей распределения рыбы по ширине реки, но и способности рыб разного вида и пола изменять такое распределение, благодаря различной миграционной активности рыб.
Уход рыбы в обход бежного кляча зависит в основном от глубины зоны облова, скорости сплывания невода Ун, скорости перемещения Урн рыбы и общей активности рыбы в зоне облова.
Глубину зоны облова характеризуют отношением длины невода LH к ширине обметываемого неводом пространства B3. Влияние скорости сплывания невода и скорости перемещения рыбы в неводе оценивают отношением Ун/Урн.
Зависимость р5 от влияющих факторов имеет вид
Р5 = exp{-kt [(2LH / B3) -1)](1 + Ун / Урн)},
где kj - настроечный коэффициент, зависящий от активности рыбы и пропорциональный коэффициенту k'n.
Рис. 4. Зависимостьр5 от скорости перемещения воблы Урн при длине невода: 1 - 500 м; 2 - 300 м; 3 - 200 м
Уход рыбы в обход бежного кляча (рис. 4) отличается селективностью, при этом наибольшее значение имеет биомеханическая селективность, обусловленная различной плавательной способностью рыб разных видов и размеров. Этот вид селективности поддается регулированию прежде всего путем изменения скорости сплывания невода.
Уход рыбы из зоны облова путем скатывания ее по течению (рис. 5) зависит прежде всего от миграционной активности рыбы как стремления рыбы двигаться против течения. В некоторой степени на уход рыбы таким путем влияют скорость и режим сплывания невода и, в частности, отношение Ь1/Ьт, которое определяет, насколько быстро бежная часть образует крюк, препятствующий скатыванию рыбы. С учетом этого
Рб = ехр[-*йкм (1 - Ц/ Ьт )(1 + Ун / Урн)] .
Рис. 5. Зависимость рб от скорости перемещения воблы Урн при скорости сплывания невода: 1 - 1,1 м/с; 2 - 0,9 м/с; 3 - 0,7 м/с
Коэффициент км, как настроечный коэффициент, достаточно определить для 3-4 степеней миграционной активности рыбы.
Уход рыбы из зоны облова рассматриваемым путем селективен, т. к. из зоны облова уходит прежде всего рыба со слабой миграционной активностью, и от этой активности в значительной степени зависит скорость ухода.
Вероятности р7 и р8 ухода рыбы через ячеи сетного полотна крыльев, приводов и мотни (рис. 6) в общем случае определяют по формуле
р, = 1 -1 g (I )Б (I )Л, о
где g(/) - функция плотности распределения облавливаемых скоплений; Б(1) - функция кривой селективности сетного полотна.
Рис. 6. Зависимостьр7 ир8 от размера ячеи в крыльяхАвні и мотне ^4вн2 невода
После подстановки значений вероятности ухода воблы различными путями в формулу (1)
получаем коэффициент уловистости речного закидного невода в пределах 0,2-0,3.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Мельников В. Н. Биотехнические основы промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 216 с.
2. Бычков А. А. Повышение качества орудий лова для водоемов Астраханской области: автореф. дис. ... канд. техн. наук, 2002. - 28 с.
3. Прель Э. Т., Кострыкин Д. А. К вопросу о совершенствовании технологии лова рыбы речными закидными неводами // Сб. материалов Междунар. конф. «Математическое моделирование процессов промышленного производства». - Астрахань: ООО «ЦНТЭП», 2004. - С. 80-82.
Статья поступила в редакцию 28.12.2011
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
Кострыкин Дмитрий Алексеевич - Астраханский государственный технический университет; старший преподаватель кафедры «Промышленное рыболовство»; [email protected].
Kostrykin Dmitry Alekseevich - Astrakhan State Technical University; Senior Lecturer of the Department "Industrial Fishery"; [email protected].
