Научная статья на тему 'Способ определения коэффициентов уловистости донного трала'

Способ определения коэффициентов уловистости донного трала Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
445
75
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАЛОВОЙ СИСТЕМЫ / ТУРБУЛЕНТНЫЙ ШЛЕЙФ / ПОВЕДЕНИЕ РЫБ / ПОТЕРИ УЛОВА / КОЭФФИЦИЕНТ УЛОВИСТОСТИ ДОННОГО ТРАЛА / УЧЕТНЫЕ РАБОТЫ / ПЛОТНОСТЬ КОНЦЕНТРАЦИИ РЫБ / TRAWL SYSTEM / TRAWL BOARD / FISH BEHAVIOR / LOSS OF CATCH / CATCHABILITY COEFFICIENT / BOTTOM TRAWL / TRAWL SURVEY / FISH DISTRIBUTION DENSITY

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Кручинин Олег Николаевич, Мизюркин Михаил Алексеевич, Сафронов Владимир Анатольевич

Приведен способ определения коэффициентов уловистости донного трала, основанный на результатах исследования поведения рыб в зоне действия траловой системы и зависимости уловов донного трала от геометрических параметров траловой системы. В предположении, что вероятность выхода рыбы из зоны облова зависит от длины кабелей, угла атаки кабелей и скорости движения рыб, нашли коэффициент потерь улова в виде: djRLV = djR (kL + kb + kn), где djR доля потерь улова за счет влияния турбулентного шлейфа траловых досок на поведение рыб; kL, kb, kn коэффициенты влияния длины кабелей, угла атаки кабелей и скорости движения рыб. Соответственно коэффициент уловистости траловой системы представили в виде: jRLV = 1 djRLV. Расчетами показано, что коэффициент уловистости донного трала 25,3/21,4 может изменяться в пределах от 0,569 до 0,186 при изменении длины кабелей от 0 до 100 м и скоростного коэффициента рыб от 0,2 до 1,0. Этот результат указывает на дифференциацию коэффициента уловистости трала не только по видам рыб, но и по геометрическим характеристикам траловой системы. Используя найденные коэффициенты уловистости, рассчитали теоретически возможные уловы для камбал, керчака-яока, наваги и минтая. Сравнение теоретической и экспериментально полученной зависимости уловов от длины кабелей для этих видов рыб показало хорошую сходимость. Это дает основание рекомендовать разработанную нами методику определения коэффициентов уловистости донного трала к использованию в практике учетных работ. В качестве примера приведен расчет плотности концентрации рыб в зоне облова донным тралом с использованием дифференцированных коэффициентов уловистости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Кручинин Олег Николаевич, Мизюркин Михаил Алексеевич, Сафронов Владимир Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Definition of catchability coefficient for bottom trawl

The way to define the catchability coefficient for bottom trawl is described that is based on investigation of fish behavior in the zone of trawl system operation, taking into account the catch dependence on its geometrical parameters. The assumption is made that probability of fish exit from the zone of trawling depends on cables length, angle of the cables attack, and fish swimming speed. From this assumption, the factor of catch loss is found as: djRLV = djR (kL + kb + kn), where djR the portion of loss because of turbulence generated by trawl boards; kL, kb, kn parameters depended on cables length, angle of the cables attack, and fish swimming speed. The catchability coefficient is: jRLV = 1 djRLV. Its value for the bottom trawl 25.3/21.4 is estimated in the range from 0.569 to 0.186 for the cables length 0-100 m and the factor of fish swimming speed 0.2-1.0. The catchability depends on both fish species and geometrical characteristics of trawl system. Theoretically possible catchability is calculated for flounders Hippoglossoides dubius and Cleisthenes herzensteini, sculpin Myoxocephalus jaok, saffron cod Eleginus gracilis, and pollock Theragra chalcogramma. Theoretical and experimental dependences of catchability on length of cables are similar for these species. Thus, the proposed technique of catchability coefficient definition could be recommended for using in bottom trawl surveys. An example is given of calculation the fish distribution density in the zone of bottom trawling with using the differentiated catchability coefficients.

Текст научной работы на тему «Способ определения коэффициентов уловистости донного трала»

2011

Известия ТИНРО

Том 164

УДК 639.2.081.117

О.Н. Кручинин, М.А. Мизюркин, В.А. Сафронов*

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ УЛОВИСТОСТИ

ДОННОГО ТРАЛА

Приведен способ определения коэффициентов уловистости донного трала, основанный на результатах исследования поведения рыб в зоне действия траловой системы и зависимости уловов донного трала от геометрических параметров траловой системы. В предположении, что вероятность выхода рыбы из зоны облова зависит от длины кабелей, угла атаки кабелей и скорости движения рыб, нашли коэффициент потерь улова в виде: dqRLV = dqR (kL + k^ + kv), где dqR — доля потерь улова за счет влияния турбулентного шлейфа траловых досок на поведение рыб; kL, kp kv — коэффициенты влияния длины кабелей, угла атаки кабелей и скорости движения рыб. Соответственно коэффициент уловистости траловой системы представили в виде: qRLV = 1 - dqRLV. Расчетами показано, что коэффициент уловистости донного трала 25,3/21,4 может изменяться в пределах от 0,569 до 0,186 при изменении длины кабелей от 0 до 100 м и скоростного коэффициента рыб от 0,2 до 1,0. Этот результат указывает на дифференциацию коэффициента уловистости трала не только по видам рыб, но и по геометрическим характеристикам траловой системы. Используя найденные коэффициенты уловистости, рассчитали теоретически возможные уловы для камбал, керчака-яока, наваги и минтая. Сравнение теоретической и экспериментально полученной зависимости уловов от длины кабелей для этих видов рыб показало хорошую сходимость. Это дает основание рекомендовать разработанную нами методику определения коэффициентов уловистости донного трала к использованию в практике учетных работ. В качестве примера приведен расчет плотности концентрации рыб в зоне облова донным тралом с использованием дифференцированных коэффициентов уловистости.

Ключевые слова: геометрические параметры траловой системы, турбулентный шлейф, поведение рыб, потери улова, коэффициент уловистости донного трала, учетные работы, плотность концентрации рыб.

Kruchinin O.N., Mizyurkin M.A., Safronov V.A. Definition of catchability coefficient for bottom trawl // Izv. TINRO. — 2011. — Vol. 164. — P. 374-383.

The way to define the catchability coefficient for bottom trawl is described that is based on investigation of fish behavior in the zone of trawl system operation, taking into account the catch dependence on its geometrical parameters. The assumption is made that probability of fish exit from the zone of trawling depends on cables length, angle of the cables attack, and fish swimming speed. From this assumption, the factor of catch loss is found as: d$RLV = dq>R (kL + kp + kv), where dq>R — the portion of loss because of turbulence generated by trawl boards; kL, k kv — parameters depended

* Кручинин Олег Николаевич, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: promryb@tinro.ru; Мизюркин Михаил Алексеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией, e-mail: promryb@tinro.ru; Сафронов Владимир Анатольевич, аспирант.

on cables length, angle of the cables attack, and fish swimming speed. The catch-ability coefficient is: (pRLV = 1 - dpRLV. Its value for the bottom trawl 25.3/21.4 is estimated in the range from 0.569 to 0.186 for the cables length 0-100 m and the factor of fish swimming speed 0.2-1.0. The catchability depends on both fish species and geometrical characteristics of trawl system. Theoretically possible catchability is calculated for flounders Hippoglossoides dubius and Cleisthenes herzensteini, sculpin Myoxocephalus jaok, saffron cod Eleginus gracilis, and pollock Theragra chalco-gramma. Theoretical and experimental dependences of catchability on length of cables are similar for these species. Thus, the proposed technique of catchability coefficient definition could be recommended for using in bottom trawl surveys. An example is given of calculation the fish distribution density in the zone of bottom trawling with using the differentiated catchability coefficients.

Key words: trawl system, trawl board, fish behavior, loss of catch, catchability coefficient, bottom trawl, trawl survey, fish distribution density.

Введение

Одним из наиболее употребляемых способов оценки запасов гидробионтов в настоящее время является учетная траловая съемка. При этом методика оценки запасов гидробионтов на основе траловых учетных съемок во многом несовершенна и зачастую приводит к искаженным результатам (Вдовин, Дударев, 2000). Самым значимым в искажении оценки запасов, по нашему мнению (Шевченко и др., 2008), является тот факт, что зону облова при проведении донной траловой съемки стандартно вычисляют как произведение горизонтального раскрытия устья трала на длину траления:

5 . = ь V г , (1)

стана гор тр тр'

где Ьгор — горизонтальное раскрытие устьевой части трала, которое принимают в размере 0,45-0,65 от длины верхней подборы трала (Коротков, 1998), при этом длину верхней подборы выбирают из документации на трал (Габрюк, Кулагин, 2000); Vтр — скорость траления, м/с; гтр — продолжительность траления, с.

Результаты наших последних исследований (Мизюркин и др., 2010; наст. том) прямо указывают на зависимость уловов от расстояния между досками и могут свидетельствовать в пользу мнения о том, что под зоной облова донным тралом необходимо понимать площадь, определяемую как произведение расстояния между досками на длину траления (Коротков, 1998; Лапшин, 2005, 2009):

5 = Ьо V г , (2)

тр аос тр тр

где ьаос — расстояние между досками трала, м.

Очевидно, что при использовании этих двух методов определения зоны облова возникает разница в оценке плотности концентрации скоплений рыб. Так, если исходить из классического определения коэффициента уловистости (Баранов, 1960), то плотность концентрации облавливаемого скопления определится из выражения:

р = Q/(vSтр), (3)

где Q — улов, экз. (кг); р — коэффициент уловистости; Этр — площадь траления (зона облова), м2.

Рассчитывая плотность с применением площадей облова (1) и (2) и используя единый коэффициент уловистости, получаем разницу в оценке плотности, определяемую соотношением Ьаос/Ьгор. По данным наших измерений это соотношение составляет от 1,2 до 3,7 раза при изменении длины кабелей от 0 до 100 м (Мизюркин и др., наст. том). Как видим, разница существенная. Конечно, применяя разные коэффициенты уловистости, можно эту разницу исключить, однако величина этих коэффициентов для различных видов рыб и параметров процесса траления нам заранее неизвестна. Поэтому целью настоящей работы является

определение коэффициентов уловистости донной траловой системы на основе исследований поведения рыб в зоне облова тралом и влияния геометрических параметров трала на уловы.

Материалы и методы

Материалами к данной работе послужили результаты наших последних работ по исследованию влияния длины кабелей на геометрию и уловистость траловой системы (Мизюркин и др., наст. том), а также данные по воздействию на поведение рыб различных элементов траловой системы (досок, кабелей, гидродинамического шлейфа, оснастки верхней и нижней подбор и др.). Поведение рыб при облове их тралом изучали в свое время российские ученые с применением эхолотов, гидролокатов, а также с помощью наблюдений из подводных аппаратов "Атлант-1" и "Тетис" (Серебров, Попков, 1982; Коротков, 1998). В то время была проведена большая и значимая работа и получены уникальные данные, актуальные до сих пор. Обобщенные результаты этих работ изложены в монографии В.К. Короткова (1998), которую мы используем как основной источник информации.

Методически работа заключается в анализе экспериментальных зависимостей уловов от геометрических параметров донного трала и поведенческих особенностей рыб, нахождении на основе этого анализа численных значений коэффициентов уловистости (построение модели уловистости) с дальнейшим применением этих коэффициентов для расчетов предполагаемых уловов различных видов рыб при разной геометрии траловой системы. Сравнение теоретически найденных уловов с экспериментальными дает представление об адекватности модели.

Результаты и их обсуждение

Наши последние исследования влияния длины кабелей на геометрию и уловистость траловой системы (Мизюркин и др., наст. том) позволили выявить по степени влияния на улов длины кабелей две группы гидробионтов: 1 — донные и пелагические рыбы; 2 — крабы и донные беспозвоночные. Уловы первой группы могут постоянно увеличиваться с увеличением длины кабелей или достигать максимума при длине кабелей 50-75 м, а затем уменьшаться (рис. 1). У второй группы уловы максимальны при отсутствии кабелей, резко понижаются при длине кабелей 25 м, и далее происходит некоторое увеличение уловов (рис. 2).

Рис. 1. Изменение расстояния между досками и уловов донных и придонных рыб с увеличением длины кабелей

Fig. 1. Dependence of the distance between trawl boards and catch of fish on length of cables

На рисунках также показано изменение расстояния между досками (см. рис. 1) и горизонтального раскрытия устья трала (см. рис. 2) по мере увеличения длины кабелей. Видна явная корреляция уловов в первом случае — с расстоянием между досками, а во втором — с горизонтальным раскрытием устья трала или расстоянием между крыльями. В связи с этим выражение (2), по-видимому, применимо не ко всем гидробионтам, а только к рыбам.

а ч

i <B

0,6

0,4

0,2

05 Q.

—□—L доски —«—Улов/час (камбапа) ■ Улов/час (навага) А Улов/час (минтай) ф Улов/час (керчак-яок)

25 50 75

Длина кабелей, м

100

Рис. 2. Изменение расстояния между крыльями трала и уловов крабов и донных беспозвоночных с увеличением длины кабелей

Fig. 2. Dependence of the distance between trawl wings and catch of crabs and other bottom invertebrates on length of cables

Существует несколько методов определения коэффициента уловистости орудия лова. Основным из них является подсчет с помощью телеметрической аппаратуры количества гидробионтов на площадке, которая в дальнейшем подвергается облову. Сравнение количества гидробионтов в улове и на площадке дает искомый коэффициент уловистости орудия лова, который затем используется в работе. Другой метод заключается в сравнении уловов двух орудий лова, коэффициент уловистости одного из которых заранее известен. Сущность третьего метода заключается в подсчете потерь улова, т.е. количества рыб, вышедших из зоны облова в различных участках рыболовной системы. Последний метод представляется нам наиболее интересным, так как в этом случае коэффициент уловистости учитывает особенности поведения рыб в зоне облова. Наибольший интерес представляет влияние на поведение рыб кабелей и гидродинамического шлейфа, образованного досками трала. Основные выводы В.К. Короткова (1998) сводятся к тому, что шлейф от распорных досок является непреодолимой преградой для рыб, а линия кабелей — нет.

Рассмотрим подробнее геометрию донного трала и характер воздействия кабелей и гидродинамического шлейфа на поведение рыб. На рис. 3, согласно существующим в настоящее время представлениям (Рыкунов, 1973; Розенштейн, 2000, 2010), показана геометрия системы трал — кабели — траловые доски и образование гидродинамического шлейфа. Оси шлейфа AD2 и BC2 отклоняются от оси траления ООх = ААХ = ВВХ на угол у а сам шлейф расширяется по мере удаления от досок к устью трала. У траловой доски ширина шлейфа определяется величиной проекции траловой доски, которая зависит от угла атаки доски а, а на траверзе устья трала достигает величины CjC3 = DjD3, которую обозначим через ашл. Расстояние ООх обозначим через X, а отклонение В{С2 = A1D2 — через у. Так как AD = L ,, CD = L , АВ = L, , то:

1 каб' гор' Эос'

X = V(LKaB )2 - (^дос - Lzop )2/4, (4)

где L б — длина кабелей, м.

каб

В работе Э.М. Рыкунова (1973) предлагаются некоторые зависимости геометрических параметров гидрошлейфа от параметров траловой системы. Учитывая тот факт, что ширина гидрошлейфа у доски определяется величиной проекции доски на вертикальную плоскость, перпендикулярную направлению траления, уточненные зависимости Э.М. Рыкунова запишем в виде:

я = «дос + A\l cxs дос*; (5)

у = 4Су 3/(Sдос*)/ ох2, (6)

где Aj, А2 — эмпирические коэффициенты, значения которых приводятся в литературе (Рыкунов, 1973; Фридман, Розенштейн, 1987); аЭос — вертикальная про-

Рис. 3. Геометрия системы трал — кабели — доски и гидродинамический шлейф, образованный

досками трала

Fig. 3. Dependence of turbulent loop generated by trawl boards on geometry of the system trawl-cables-boards

c — коэффициенты лобо-

екция ширины доски, м; S, — площадь доски,

вого сопротивления и распорной силы траловой доски. Зазором между границей шлейфа и крылом трала на рис. 3 являются отрезки СС1 = 001 = Я, величина которых определится как:

Я = (Ьд - Ь - 2у - а )/2. (7)

дос гор ^ шл '

Отметим, что зазор при прочих равных условиях определяется углом атаки линии кабелей (угол в на рис. 3):

в = arccos(X/ Ькаб).

(8)

Экспериментальные значения потерь улова для донных и придонных рыб в зависимости от величины вышеупомянутого зазора получены В.К. Коротковым (1998). Осредненные по этим двум видам рыб экспериментальные данные и их аппроксимация приведены на рис. 4. Аппроксимацию мы получили с коэффициентом корреляции не ниже 0,998 и относительной погрешностью не более 3 % в виде:

dq>R = [47 - 65,6(0,78R)]/100,

(9)

50

40

где dtyR — снижение уловистости за счет выхода рыбы в зазор между шлейфом и крылом трала, отн. ед.

Рис. 4. Характер изменения уловистости донного трала за счет выхода рыб из зоны облова в зазор между гидрошлейфом и крылом трала (по: Коротков, 1998)

Fig. 4. Catchability of bottom trawl changes because of fish exit from the trawling zone to the gap between turbulent loop and trawl wings (from: Коротков, 1998)

о 30

CL

i-o IZ

20

10

Эксперимент -Аппроксимация

2 4 6 8 10 12

Зазор между шлейфом и крылом трала, м

14

В предположении, что улов пропорционален расстоянию между досками, и учитывая потери улова за счет выхода рыбы в зазор между шлейфом и крылом трала, рассчитали теоретически возможное изменение уловистости и уловов нашего донного трала по мере увеличения длины кабелей. При этом понятно, что при нулевой длине кабелей влияние гидрошлейфа исключено, поэтому коэффициент уловистости при отсутствии кабелей условно приняли равным единице, а с увеличением длины кабелей рассчитали по формуле:

(рк = 1 - dфR. (10) 378

Улов определили, преобразовав формулу (3) с учетом формулы (10):

QR = Po%Smp = Po(1 - d9R)LäocVmptmp, (11)

где p0 — условная плотность концентрации рыб, равная 1 экз./м2; Smp — площадь траления, м2; vmp — скорость траления, м/с; tmp — продолжительность траления, с.

Результат расчета показан на рис. 5, где видно, что при увеличении длины кабелей уловистость траловой системы снижается, но за счет увеличения расстояния между досками (зоны облова) уловы растут. Расчетная кривая роста уловов не противоречит экспериментальным данным (см. рис. 1), однако она не отражает максимумы уловов при длине кабелей 50-75 м у некоторых видов рыб.

Рис. 5. Теоретически возможное изменение коэффициента уловистости и уловов донного трала при увеличении длины кабелей

Fig. 5. Theoretically possible change of bottom trawl catchabil-ity and catch caused by change of its cables length

Используя данные B.K. Короткова (см. рис. 4), необходимо понимать, что изменение величины зазора может происходить при изменении как угла атаки (или распорной силы) траловой доски, так и длины кабелей. B первом случае период времени между первым контактом рыбы с траловой доской и крылом трала, где происходит выход рыб в зазор, практически не изменяется, так как неизменной остается длина кабелей. Во втором случае этот период возрастает с увеличением длины кабелей.

Учитывая наблюдение В.К. Короткова (1998, стр. 163) о том, "что по мере продвижения рыбы от распорной доски к крылу трала ... у нее снижается острота восприятия раздражителя или происходит ее физическая усталость", предполагаем, что вероятность выхода рыбы из зоны облова будет возрастать пропорционально увеличению длины кабелей.

Следующее наблюдение этого исследователя касается угла атаки кабелей, по поводу чего он делает однозначное заключение: "ориентация кабелей с большим углом атаки способствует большему выходу рыбы из зоны облова через линию кабелей, уменьшая эффективность их сгона на путь облова устьевой частью трала" (Коротков, 1998, стр. 161). Принимая во внимание формулу (8), предполагаем, что изменение уловистости за счет ориентации линии кабелей будет пропорционально arccos (X/Ькаб).

Предполагаем также, что более быстрые рыбы с большей вероятностью находят выход из зоны облова.

На основании этих предположений нормируем коэффициент потерь улова dqR по длине кабелей, углу атаки линии кабелей и по скорости движения рыб:

d%LV = d%imax) (kL + kß + k) (12)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где d^R{max) — максимальное значение доли потерь улова в ряду анализируемых длин кабелей; k, = L ,/L ,, • kß = ß/ß ■ k = v / v ; v — скорость движе-

, L каб каб\таху ß " . "(maxy v p mp P / \

ния рыб, м/с. Аналогично формуле (10) с учетом формулы (12) представим коэффициент уловистости траловой системы в виде:

VRLV = 1 - d^RLV. (13)

379

Длина кабелей, м

Значения коэффициентов уловистости донного трала, рассчитанные по формуле (13) для различных длин кабелей и подвижности рыб, представлены в табл. 1, а характер изменения коэффициентов уловистости — на рис. 6.

Таблица 1

Расчетные значения коэффициентов уловистости донного трала при различной длине кабелей и подвижности рыб

Table 1

Calculated catchability coefficients of bottom trawl for various cables length and fish swimming activity

Длина Коэффицие] нты подвижности рыб

кабелей, м k = 0,2 V ' k = 0,4 V ' kV= 0,6 kV = 0,8 ,0 = V k

0 0,569 0,499 0,428 0,358 0,288

25 0,570 0,500 0,429 0,359 0,289

50 0,553 0,483 0,413 0,343 0,273

75 0,522 0,452 0,382 0,312 0,241

100 0,467 0,396 0,326 0,256 0,186

Рис. 6. Характер изменения коэффициентов уловистости в зависимости от длины кабелей и подвижности рыб

Fig. 6. Theoretically possible change of bottom trawl catchability caused by change of its cables length and fish swimming speed

Здесь необходимо отметить, что коэффициенты уловистости, полученные нами теоретическим путем (табл. 1), отличаются от полученных в свое время по результатам подводных наблюдений В.Н. Мартышевским и В.К. Коротковым (1968), а также Л.И. Серебровым и Г.В. Попковым (1982) для донного трала. Эти исследователи дают значения р в пределах 0,14-0,31. Однако эти результаты, по замечанию О.М. Лапшина (2009), базировались на существенной методической ошибке, заключающейся в том, что коэффициент уловистости определяли не по естественной плотности концентрации скопления, существующей на площадке перед траловой системой, а по плотности, образованной после действия на скопление элементов траловой системы (досок, кабелей, шлейфа). Если представить естественную плотность концентрации скопления как ре, а плотность в зоне облова pw то коэффициент уловистости, определенный вышеназванными исследователями, будет отличаться от естественного в р/ре раз. Если принять во внимание установленный факт увеличения плотности концентрации скопления в 1,4-3,0 раза при воздействии на него оснастки траловой системы (Баранов, 1960; Коротков, 1998; Заферман, 2004), полученные нами теоретическим путем коэффициенты уловистости оказываются более отражающими действительность.

Для проверки модели уловистости (13) на адекватность сравним теоретические и экспериментальные уловы, при этом теоретически возможный улов по аналогии с моделью (11) выразим как:

Qr,u = P(d,uS = р0(1 - dpD,,)Ld v t . (14)

^RLV "QtRLV mp tRLV doc mp mp v '

На рис. 7 приведены относительные значения экспериментальных уловов различных видов рыб (Мизюркин и др., наст. том) и относительные значения теоретических уловов, вычисленных по формуле (14) с учетом формул (12) и (13). При этом приняты следующие значения: р0 = 1 экз./м2; (камбала) = 0,2; к (керчак) = 0,6; к (навага) = 0,8; к (минтай) = 1,0.

0.2

Камбала(теория) Камбала (эксперимент)

14

0J

Я s-

о «"

о £

25

50

75

100

-Керчак(теория) - Керчак (эксперимент)

25

50

75

100

Навага(теория) Навага (эксперимент)

100

0.2 0

- Минтай(теория) -Минтай (эксперимент)

25

50

75

100

Длина кабеля, м

Рис. 7. Экспериментальные и рассчитанные по модели (14) значения уловов при увеличении длины кабелей

Fig. 7. Experimental and modeled values of fish catches for different length of cables (absciss — length of cables, m; ordinate — catches, relative units)

На рис. 7 видно, что модель (14) более качественно, чем модель (11), отражает реальный процесс и показывает максимумы уловов при длине кабелей 50-75 м, однако количественные характеристики могут различаться в разных диапазонах длин кабелей. Это вполне закономерно, так как в модели (14) учтены не все факторы, влияющие на уловистость траловой системы. Количественную оценку этих факторов еще предстоит исследовать. Вместе с тем, исходя из полученного результата, можно сделать важный вывод о дифференциации уловистости не только по подвижности рыб, но и по геометрическим характеристикам траловой системы.

Одним из основных практических направлений использования модели уло-вистости может стать определение плотности концентрации скоплений рыб при проведении учетных работ. Действительно, выразив экспериментальный улов в виде: Q3Kcn = Рэксп(RLVS тр, разделив его на теоретический из выражения (14) и приведя к площади 1 км2, получим:

р = 106p0Q /Q.rv, шт./км2. (15)

~ теор rQ^- эксп' ^-RLV ' v '

В связи с этим интерес представляет сравнение предлагаемого метода расчета плотности со стандартным методом, когда зону облова рассчитывают по формуле (1), а коэффициент уловистости часто принимают равным единице или величине от 0,1 до 0,3. В этом случае плотность скопления рыб находят в виде:

Р станд = Q,Kcn/9cmaHaScmaHa. (16)

Результат вычисления и сравнения при (рстана = 1 показан в табл. 2, где видно, что плотность, вычисленная стандартным методом, может быть завышена по камбале, занижена по наваге и минтаю и практически совпадает по керчаку.

Таблица 2

Плотность скопления рыб, вычисленная по стандартной методике и с применением модели (14)

Table 2

Density of fish distribution calculated by standard technique and by model (14)

LKa6 Камбала Керчак-яок Навага Минтай

Экспериментал ьные уловы, экз.

0 160 52 1039 338

25 181 64 2962 355

50 215 72 2981 496

75 220 84 3822 466

100 232 65 1677 359

Теоретически возможные уловы при условной плотности 1 экз. / м2

(модель 14)

0 6440 4844 4047 3249

25 11540 8691 7266 5842

50 14252 10579 8742 6905

75 14331 10369 8389 6408

100 13293 9184 7129 5074

Теоретически возможная плотность, экз. / км2 (модель 15)

0 4143 1787 42784 17353

25 2609 1225 67928 10136

50 2514 1131 56828 11964

75 2553 1358 75924 12127

100 2911 1183 39207 11792

Среднее с Г теор 2946 1337 56534 12674

Плотность, вычисленная стандартным методом, экз./км2 (модель 16)

L

гор

15,8 2807 911 18220 5933

13,4 3741 1323 61334 7357

12,9 4629 1546 64183 10673

13,5 4517 1738 78632 9594

14,0 4610 1294 33304 7130

Среднее р г « станд 4061 1362 51134 8138

Отношение р /р станд теор 1,38 1,02 0,90 0,64

В целом нами получена оценка плотности, близкая к той, что могла быть получена при применении стандартного метода с коэффициентом уловистости, равным единице. Однако использование в стандартном методе коэффициентов уловистости, например, от 0,3 до 0,1 завысит оценку плотности в 2-14 раз по сравнению с нашей оценкой для разных видов рыб.

Выводы

На основе анализа поведения рыб в зоне облова, а также влияния на улов оснастки траловой системы и гидрошлейфа, образованного траловыми досками, разработана модель уловистости донного трала.

С применением этой модели получены коэффициенты уловистости донного трала для рыб с различной подвижностью. Показано, что значения коэффициентов уловистости дифференцированы по длине кабелей и подвижности рыб: с увеличением подвижности рыб и длины кабелей они уменьшаются.

С применением дифференцированных коэффициентов уловистости рассчитаны теоретически возможные уловы для камбал, керчака-яока, наваги и минтая и проведено сравнение их с экспериментальными уловами этих рыб в зависимости от длины кабелей. Сравнение показало хорошую сходимость относительных

величин уловов, что дает основание для применения модели уловистости в практике учетных работ.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Приведен пример расчета плотности концентрации объектов лова по стандартной методике с применением (рстанд = 1 и по разработанной нами модели с применением теоретически определенных коэффициентов уловистости. В результате получены небольшие расхождения в оценках плотности по некоторым видам рыб. Если же применить в стандартном методе общепринятые коэффициенты уловистости, например от 0,3 до 0,1, то различие в оценке плотности достигнет от 2 до 14 раз.

Учитывая, что ни одно орудие лова не может иметь 100 %-ную уловистость, а общепринятые коэффициенты уловистости слабо обоснованы, можно рекомендовать изложенный в статье способ определения коэффициентов уловистости донного трала. При этом весьма актуальной остается задача исследования реакции различных видов рыб на элементы траловой системы.

Список литературы

Баранов Ф.И. Техника промышленного рыболовства : монография. — М. : Пищ. пром-сть, 1960. — 696 с.

Вдовин А.Н., Дударев В.А. Сравнительная оценка количественных учетов рыбной сырьевой базы Приморья // Вопр. рыб-ва. — 2000. — Т. 1, № 4. — С. 46-57.

Габрюк В.И., Кулагин В.Д. Механика орудий рыболовства и АРМ промысловика : монография. — М. : Колос, 2000. — 416 с.

Заферман М.Л. Основные принципы инструментального метода определения коэффициента уловистости // Тез. докл. 9-й Всерос. конф. по проблемам рыбопромыслового прогнозирования. — Мурманск : ПИНРО, 2004.

Коротков В.К. Реакция рыб на трал, технология их лова : монография. — Калининград : СЭКБ АО "МАРИНПО", 1998. — 397 с.

Лапшин О.М. Влияет ли поведение объекта лова на процедуру определения коэффициента уловистости орудия лова? // Поведение рыб : мат-лы докл. Междунар. конф. — М. : АКВАРОС, 2005. — С. 275-290.

Лапшин О.М. Подходы к определению коэффициента уловистости учетных тралов // Изв. ТИНРО. — 2009. — Т. 157. — С. 247-260.

Мартышевский В.Н., Коротков В.К. Особенности поведения некоторых видов рыб в зоне действия трала // Всесоюз. конф. по вопросу изучения поведения рыб в связи с техникой и тактикой промысла. — Мурманск : ПИНРО, 1968. — С. 79-85.

Мизюркин М.А., Кручинин О.Н., Сафронов В.А. и др. Геометрические параметры, натяжение ваеров и уловы донного трала при различной длине кабелей // Наст. том.

Мизюркин М.А., Кручинин О.Н., Сеславинский В.И. и др. Геометрия и уловистость донного трала в зависимости от длины кабелей // Междунар. науч.-практ. конф. : мат-лы. — Калининград : КГТУ, 2010. — С. 54-63.

Розенштейн М.М. Механика орудий рыболовства : монография. — Калининград : КГТУ, 2000. — 363 с.

Розенштейн М.М. О выборе оптимальной конструкции траловой доски при проектировании донного трала // Междунар. науч.-практ. конф. : мат-лы. — Калининград : КГТУ, 2010. — С. 276-283.

Рыкунов Э.М. Расчет рабочих параметров траловых систем с учетом создаваемых распорными досками гидродинамических следов // Пром. рыболовство. — Владивосток : ТИНРО, 1973. — Вып. 4. — С. 3-14.

Серебров Л.И., Попков Г.В. Определение коэффициента уловистости донного трала с помощью БПА "Тетис" // Рыб. хоз-во. — 1982. — № 8. — С. 59-61.

Фридман А.Л., Розенштейн М.М. Сборник задач и упражнений по теории и проектированию орудий промышленного рыболовства. — М. : Агропромиздат, 1987. — 256 с.

Шевченко А.И., Мизюркин М.А., Астафьев С.Э., Волотов В.М. Возможности использования траловых систем при проведении учетных работ // Изв. ТИНРО. — 2008. — Т. 155. — С. 258-264.

Поступила в редакцию 3.11.10 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.