Спасительная излучина

Многолетние наблюдения ихтиологов показали, что на прямых участках рек молодь почти равномерно распределяется по всему сечению потока. Но на поворотах стройные ряды мальков нарушаются. Плывущие поверху прижимаются к вогнутому берегу, и их концентрация вдоль него возрастает во много раз. А скатывающиеся у дна, наоборот, прижимаются к выпуклому берегу.
Эксперименты показали, что на излучине только горизонтальное перемещение рыбы происходит по законам гидравлики. Иначе обстоит дело с перемещением мальков по вертикали. Здесь законы гидравлики уже не работают.
Был изучен механизм этого явления. Оказалось, что малек скатывается по реке, окруженный небольшим объемом воды, как бы в маленьком «домике». Но связь эта условная. Она сохраняется до тех пор, пока «домик» плывет на одной и той же глубине. Стоит «домику» «поднырнуть», как малек тут же его покидает. Происходит это потому, что большинство рыб с самого раннего возраста обладает достаточно совершенной системой вертикальной устойчивости. Ее рыбе обеспечивает собственный «дирижабль» — плавательный пузырь. Благодаря этому уникальному гидростатическому органу она в водоеме всегда находится в состоянии нейтральной плавучести. А это значит, что не надо затрачивать энергию для поддержания своего вертикального положения, что особенно важно для слабой рыбьей молоди.
Когда, например, спасаясь от хищника или бросаясь за пищей, рыбка вынуждена покидать свой «домик», она тотчас стремится вернуться на прежний уровень.
Дело в том, что на новом горизонте восстановить свою нейтральную плавучесть малек быстро не может. Для этого ему необходимо изменить объем своего плавательного пузыря, уравнять давление в нем с наружным. Ведь пузырь рыб не связан напрямую с внешней средой. Попадающий в него или покидающий его воздух должен проделать достаточно длинный путь в организме.
Нужно время и весьма значительное — десятки секунд, чтобы рыбе «вдохнуть» или «выдохнуть». Гораздо проще и быстрее вернуться на свой прежний уровень.
По этой же причине малек стремится удержаться и в том случае, когда вертикальное течение принуждает его переместиться вглубь. Молодь активно сопротивляется этому, используя все имеющиеся средства: меняет положение в потоке, активно работает плавничками, располагая их под определенным углом к течению.
Теперь понятно, почему молодь на излучинах рек не вовлекается потоком во вращение по спирали. Пройдя на поверхности путь от выпуклого берега к вогнутому, мальки и дальше удерживаются наверху, концентрируясь на небольшой ширине.
Заманчивая перспектива увлекла нас: если излучина является естественным концентратором молоди рыб, то, значит, можно в месте наибольшего скопления отделять мальков от остального потока и отводить по специальным каналам от устройства для забора воды в безопасное место.
Но всегда ли так бывает и почему все это происходит именно на излучине? Интересное явление решили изучить детально. Фундаментальными биологическими вопросами занялись ученые Института эволюционной морфологии и экологии животных имени А. Н. Северцова. Исследования гидравлической структуры потока на излучинах и закономерностей распределения молоди в водотоках проводили специалисты Калининского политехнического института и ихтиологи Калининградского государственного университета.
На экспериментальные полигоны самолетами доставлялась живая молодь разных видов рыб со всех концов страны. Исследования проводились на многих реках шириной от трех до ста метров, расположенных в разных географических районах.
О масштабах работ говорят цифры: было изучено поведение в потоке воды и распределение на прямых и криволинейных участках рек и каналов более чем 250 тысяч мальков рыбца, плотвы, осетра, судака, корюшки, леща и других видов рыб.
Исследования подтвердили, что все без исключения мальки независимо от вида и размера на излучинах рек разной кривизны и ширины концентрируются у одного из берегов. Обязательным оказалось одно условие. Скорость течения должна быть такой, при которой малек уже не в состоянии сопротивляться потоку.
Так родился принципиально новый способ защиты молоди рыб от гибели в насосных установках и мелиоративных каналах: инженерно — экологический. Оригинальны конструкции, реализующие новые способы защиты, на них получены авторские свидетельства.
Как же на практике воплощается новый способ защиты рыб? Участки каналов, по которым вода подводится к насосным станциям, делают криволинейными. Заранее рассчитывают места сосредоточения мальков у вогнутого берега. В этих местах размещают вход в рыбоотводящий тракт. Это тоже канал, только небольшой, проложенный на берегу в обход насосной станции. По нему мальки возвращаются в родную реку. Понятно, что устье тракта размещают в таком месте, откуда мальки не могут вновь быть затянуты к насосам.
Эффективно излучина работает при постоянном количестве забираемой насосными установками воды при неизменном ее уровне в подводящем канале. В этом случае гарантируется зашита 70—80 процентов рыбьей молоди.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий