CC BY
91
УДК 639.2.081.116
А. В. Мельников
ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ
СТАВНЫХ НЕВОДОВ
Введение
Особенности конструкции и схем установки ставных неводов зависят от условий лова, поведения и распределения объекта лова, места и времени лова. Они определяют вид установки; конструктивные особенности самой ловушки; размеры и направление установки крыла и открылков невода; целесообразность применения физических средств интенсификации лова; способ обеспечения штормоустойчивости; эффективность работы невода.
Некоторые особенности выбора перечисленных показателей на качественном уровне изложены в [1-6 и др.], где рассмотрены особенности конструкции, способы установки ставных неводов и способы применения физических средств интенсификации лова.
В этой работе дана в основном количественная оценка выбора конструктивных элементов ставных неводов на основе выполненных нами исследований [7-10 и др.].
Выбор исходных данных при проектировании ставных неводов
Для выбора исходных данных прежде всего необходимо принять расчетный район промысла и расчетный период промысла. При оценке этих показателей можно исходить из однородности условий промысла и расчета показателя лова с наименьшей погрешностью.
Однородность условий промысла определяется прежде всего однородностью показателей условий внешней среды и однородностью показателей объекта лова. Число таких показателей велико, что, в принципе, затрудняет выбор расчетного района промысла и расчетного периода лова. С учетом длительности работы ставных неводов расчетный период промысла обычно принимают равным сезону лова или его некоторой части с промысловыми уловами. Расчетный район промысла может включать в себя весь промысловый район, если условия лова в пределах района промысла отличаются незначительно. Однако чаще он ограничен некоторой частью района промысла или даже местом установки одного невода, когда даже соседние невода должны существенно отличаться по конструкции и размерам.
Желание иметь в пределах одного расчетного района промысла и расчетного периода невода, которые не слишком отличаются или образуют размерный ряд близких по конструкции орудий лова, иногда существенно помогает выбору рассматриваемых расчетных пространственно-временных границ.
При выборе расчетного размера района промысла и расчетного периода промысла из условия наименьшей погрешности результата обычно необходимо учитывать погрешность результата многих показателей и их значимость. С учетом сложности решения задачи для лова ловушками этот способ имеет вспомогательное значение.
При анализе и обосновании показателей лова ставными неводами с применением общих и частных математических моделей лова необходимы исходные данные обо всех элементах системы управления ловом неводами (их три: объект лова, условия внешней среды в месте лова и рыболовная система) для различных расчетных вариантов лова. Набор необходимых исходных данных по каждому варианту велик. Однако непосредственно в расчетах участвуют и входят в таблицу исходных данных лишь те количественные показатели, которые входят в соответствующие расчетные формулы. Набор показателей, как и вид математической модели лова, в некоторой степени зависит от конструктивных особенностей неводов, прежде всего ловушек.
По результатам выбора необходимых показателей и вариантов расчета составляют таблицу исходных данных следующей формы:
№ расчетных вариантов Объект лова, месяц лова, время суток, подрайон лова Исходные показатели
Для решения задачи, кроме исходных данных, задают также расчетный диапазон значений определяемых величин, а также расчетный шаг по этим величинам.
Исходные данные вводят в ЭВМ, которая в общем случае по каждому варианту расчета должна выдавать в виде таблицы для различных сочетаний искомых показателей (в пределах принятых диапазонов) обловленную площадь водоема, коэффициент уловистости, относительную производительность лова, а иногда отношение этой производительности к максимальной производительности лова для всех сочетаний в данном варианте расчета. Чтобы сократить число сочетаний, программа, по заданию, отбирает только те из них, для которых производительность лова не меньше 90-95 % от максимальной производительности лова в рассматриваемом варианте расчета. По максимальному значению производительности лова для всех сочетаний искомых показателей в каждом варианте определяют оптимальные значения искомых показателей лова для этого варианта расчета, соответствующего определенным условиям лова.
Чтобы с учетом большого числа вариантов расчета и найденных типоразмеров ставных неводов найти 2-3, которые будут достаточно успешно работать во всем рассматриваемом диапазоне условий лова, проводят унификацию неводов. Особенности унификации на примере тралов рассмотрены в [7, 10].
По основной модели производительности лова ставными неводами рассчитывают и унифицируют только основные показатели лова. Другие показатели определяют дополнительно по методикам, описанным ниже.
Для лова ставными неводами имеет значение распределение рыбы в водоеме в зависимости от расстояния до берега, на некоторой акватории промыслового участка, когда учитывают распределение рыбы в двух измерениях, а в некоторых случаях - и по глубине водоема.
Наиболее простым и наиболее важным является случай, когда имеет значение ширина хода или ширина распределения облавливаемого скопления рыбы, от которых зависят ширина зоны облова невода и длина крыла. Для определения расчетной ширины распределения рыбы по результатам сбора и обработки статистического материала строят 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 длины крыла успешно облавливать до 90-95 % скоплений различной ширины. Задача усложняется, если плотность концентрации рыбы, например, по мере удаления от берега, изменяется. Тогда расчетную ширину скопления корректируют в сторону уменьшения, если по мере удаления от берега плотность концентрации падает, и увеличивают, если по мере удаления от берега плотность концентрации растет. В этом случае также возможна точная количественная оценка расчетной ширины распределения рыбы, если считать, что она должна соответствовать облову до 90-95 % количества рыбы на площади, охватываемой крылом невода. Кроме оценки расчетной ширины скопления при неравномерной концентрации рыбы, иногда необходимо знать закон распределения концентрации рыбы в зависимости от расстояния до берега или, в общем случае, по длине крыла. Как правило, в этом случае определяют осредненный закон распределения, который несложно установить по частным законам распределения.
При оценке распределения рыб по высоте в общем случае необходимо знать расчетную высоту облавливаемых скоплений, распределение концентрации рыбы по глубине или преимущественное расположение рыбы 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. Эти показатели устанавливают обычно по результатам обработки эхолотных записей. При этом для каждого варианта расчета необходимо иметь не менее 5-10 эхолотных записей и других видов наблюдений облавливаемых скоплений, которые получены в условиях лова, соответствующих этому расчетному варианту. По этим данным для каждого расчетного варианта строят интегральные кривые (кривые накопленных частот встречаемости) распределения скоплений рыбы по высоте. Для удобства использования, как и в других случаях, накопленные частоты обычно пересчитывают в относительные накопленные частоты так, чтобы сумма накопленных частот равнялась 1,0.
При оценке расчетной высоты облавливаемых скоплений и распределения концентрации рыбы по глубине обычно необходимо учитывать, что эти показатели не только изменяются во времени, но и зависят от расстояния до берега или неодинаковы в различных частях зоны облова (например, по длине рыла).
Преимущественное распределение рыбы относительно дна и поверхности воды при лове ставными неводами иногда необходимо знать для оценки вероятности ухода рыбы под нижнюю подбору или над верхней подборой. Такое распределение обычно задают в виде отношения глубины преимущественного расположения рыбы к глубине в рассматриваемом месте зоны облова неводом. Так как количественная оценка в этом случае может быть приближенной, то вводят 4-5 градаций такого распределения - в основном с учетом лова донных, придонных, пелагических рыб, а также рыб, в той или иной степени равномерно распределенных от дна до поверхности воды.
При оценке этого показателя часто учитывают, что распределение рыбы по глубине может существенно изменяться при переходе от одного этапа лова к другому.
Расчетный размерный состав или расчетную длину рыб разного вида в облавливаемых скоплениях при лове ставными неводами определяют для решения различных задач.
Наибольшее значение имеет определение размерного состава рыб для оптимизации размера ячеи в садках невода. В принципе, для этой цели необходимо использовать размерный состав рыб, попадающих в эти концентрирующие части орудий лова. Этот размерный состав отличается от размерного состава рыб, попадающих в зону облова невода, т. к. до 70-80 % рыб, обычно наиболее крупных и наиболее мелких, уходит из зоны облова. Поскольку установить непосредственно долю рыб, попадающих в садок, сложно, ее необходимо определять через размерный состав улова и кривую селективности сливной части садка, т. к. определение и того и другого не вызывает затруднений.
Размерный состав рыб в водоеме имеет значение также в связи с оценкой количества и состава рыб, попадающих в зону невода. Этот размерный состав при лове подвижной рыбы отличается от размерного состава в водоеме, т. к. скорость перемещения рыб разных видов и размеров в зону облова в общем случае неодинакова.
Все отмеченное выше особенности оценки размерного состава рыб имеют отношение и к оценке видового состава рыб.
Длина крыла невода, параметры входных устройств, двора и садков зависят от вероятности ухода рыбы из зоны облова различными путями. Некоторые из этих вероятностей прямо или косвенно зависят от плавательной способности рыбы, а следовательно, размеров рыбы. В таких случаях выбирают расчетное значение длины рыбы. Обычно расчетную длину рыб принимают соответствующей ординате 0,8-0,9 накопленной частоты встречаемости рыб различной длины из условия, что невод должен успешно улавливать 80-90 % всех рыб различной длины. Иногда, например при оценке биомеханической селективности, используют не расчетную длину, а расчетный размерный состав, деля его на 5-6 диапазонов.
В математические модели лова ставными неводами входят эмпирические коэффициенты, которые обычно характеризуют степень взаимосвязи, соответствующей вероятности р, с влияющими на нее показателями, а те, в свою очередь, зависят, например, от стремления рыбы двигаться в определенном направлении, уйти из зоны облова, степень активности рыбы в зоне облова. Многие из этих коэффициентов в той или иной степени являются настроечными коэффициентами, определяющими работоспособность моделей.
Обоснование и выбор эмпирических коэффициентов для различных вариантов лова являются наиболее сложной частью теории и проектирования ставных неводов, т. к. требуют проведения достаточно длительных экспериментальных исследований и сбора статистического материала. Решение этой задачи в значительной степени облегчает хорошее знание особенностей поведения рыбы в процессе лова, закономерностей протекания процессов лова, общего характера зависимостей вероятности ухода рыбы из зоны облова или перехода на очередной этап лова от влияющих факторов. К сожалению, невозможно дать исчерпывающие рекомендации по выбору и обоснованию таких коэффициентов. Можно лишь указать несколько общих принципов, которые облегчают решение задачи.
Прежде всего, на основе анализа известных данных о процессе лова пытаются установить возможный диапазон изменения вероятности ухода рыбы из зоны облова различными путями и от каких показателей, входящих в выражение для его определения, он зависит. Далее, варьируя значения этих показателей и зная некоторые закономерности изменения этой вероятности, определяют значения коэффициентов и возможные диапазоны их изменения для различных условий лова. С учетом полученных результатов математическую модель для соответствующей вероятно-
сти пытаются настроить, чтобы она давала близкие к реальным значения для различных условий лова. После выполнения этой, достаточно определенной, последовательности действий, которую может выполнить только специалист высокой квалификации, наступает этап окончательной настройки моделей для вероятностей ухода рыбы из зоны облова. Эта настройка должна опираться на результаты тщательно спланированных экспериментов и обработки их результатов.
На первых порах, пока недостаточно соответствующего экспериментального и статистического материала, дают приближенную величину эмпирических коэффициентов.
В общем случае возможность такой оценки связана с тем, что обычно известно значение соответствующей вероятности (чаще всего 0 или 1) для некоторых граничных условий, влияющих на эту вероятность факторов. Например, вероятность перемещения рыбы вдоль крыла принимают равной 0 при дальности видимости крыла равной нулю и равной 1 при дальности видимости 1-1,5 м.
Принципиальным является вопрос о необходимой и достаточной точности самих моделей и определения эмпирических коэффициентов. В общем, эта точность не может и не обязательно должна быть очень высокой, т. к. значения вероятностей и эмпирических коэффициентов даже для конкретного варианта лова обычно колеблются в достаточно широких пределах, в том числе под влиянием неучтенных факторов. Чтобы примерно оценить такую точность, учитывают, что возможный диапазон изменения каждого коэффициента при всех возможных изменениях условий лова должен быть разбит, как правило, не более чем на 4-5 интервалов. В этом случае при составлении таблицы исходных данных необходимо выбрать значение коэффициента, соответствующее одному из 4-5 интервалов.
Определение эмпирических коэффициентов значительно облегчается, если учесть, что кроме видовых и возрастных различий эти коэффициенты зависят в основном от плавательной способности рыб, степени их подвижности (активности, в том числе миграционной) и условий освещения в водоеме. Особенности определения эмпирических коэффициентов с учетом этих показателей для тралового лова и лова закидными неводами приведены [9, 10]. В известной степени эти особенности можно использовать для оценки значений эмпирических коэффициентов для других видов лова. Например, в этом случае в водоеме достаточно рассматривать три типа светового режима - дневной, сумеречный и ночной, а по степени подвижности делить рыб на малоподвижных, средней подвижности и подвижных.
При описанном подходе к выбору и обоснованию эмпирических коэффициентов задачу иногда решают даже без проведения специальных экспериментов.
При проектировании ставных неводов необходимо знать большую группу исходных данных для оценки селективных свойств при отцеживании рыбы сетным полотном крыльев, двора, но, прежде всего, в садках. Так как физико-технические свойства сетного полотна в этих частях неводов в общем случае неодинаковы, то эти задачи решают, задаваясь различными исходными данными. Особенности выбора исходных данных и обработки результатов расчетов при ограничении на прилов рыб непромысловых размеров приведены ниже в обосновании размера ячеи при отцеживании рыбы сетным полотном.
Обоснование параметров входных устройств ловушек ставных неводов
Для решения этой задачи выбирают тип и число входных устройств, минимальные размеры входа, длину и угол конусности.
Тип входного устройства в ставных неводах зависит в основном от массовости и горизонта хода рыбы. Так, невода с занавесками применяют при облове больших косяков, причем после захода одного из них в невод делают переборку. Невода с подъемными дорогами наиболее эффективны при сравнительно слабом ходе пелагических рыб, когда целесообразно усложнить конструкцию невода с целью повышения его уловистости. Невода с открылками (входными отверстиями в виде вертикальной щели) универсальны, и их используют для лова любой рыбы. Невода с входными устройствами вентерного типа применяют для лова одиночных рыб или рыб, идущих небольшими группами. Такие устройства сложнее, но обладают наибольшей удерживающей способностью.
Рассмотрим подробнее особенности выбора параметров входных устройств с открылками как самых распространенных.
Условия для захода рыбы в ловушку наиболее благоприятны, если любая рыба в косяке шириной Ьх видит только одну сетную стенку - крыло, открылок или усынок. С учетом этого ширина входа в ловушку
н = ьх + С+4, (1)
где с - минимальное расстояние, на котором рыба держится от сетного полотна; Ьв - дальность видимости сетного полотна открылка или крыла.
Формула (1) дает завышенные результаты, когда ловят рыбу, идущую небольшими косяками или единично, а дальность видимости превышает 2-3 м. Определим величину Н, которая в этих случаях еще допустима.
Рыба, идущая на расстоянии с от крыла, замечает открылок, когда кратчайшее расстояние до него равно Ьв (рис. 1, а).
После этого она, по-видимому, не повернет назад, если в это же время заметит конец крыла. Условие выполняется, если открылок совпадает с одной из касательных к окружности радиуса Ьг, проведенной через конец крыла (рис. 1, б). С учетом этого и некоторых упрощений (шириной косяка в этом расчете пренебрегаем)
Н = Ьв (1 - $ а0) + С. (2)
О о
Выражение (2) справедливо лишь для а < 45 . При а = 45 получаем минимальное значение Н = с .
Минимальное расстояние с , на котором рыба держится от крыла, изменяется в основном от 0,2 до 2 м. При этом в плохих условиях видимости это расстояние лишь несколько меньше Ьв . Таким образом, угол а в рассматриваемом случае целесообразно принимать близким к 45°. Угол а < 45-55° можно рекомендовать и в других случаях, т. к. при его увеличении образуется двор с более плавными очертаниями. Кроме того, можно уменьшить размеры двора.
Максимальное расстояние от открылка до крыла Нмакс (рис. 1) определяется наибольшим расстоянием, на котором рыба перемещается вдоль крыла. Это расстояние обычно невелико и мало изменяется при лове небольших косяков и одиночных рыб. При лове крупных косяков, особенно в условиях хорошей видимости, оно колеблется в широких пределах. Вот почему в первом случае Нмакс принимают равным (2-3) Н, а во втором - (2-3) Н. Расстояние Нмакс может быть значительно больше, если открылки самостоятельно (помимо крыла) направляют рыбу в ловушку.
Длину открылка /отк несложно определить, используя значения Н, Нмакс и угол а:
1отк _ (Нмакс — H) /sin а •
(3)
Открылки служат стенкой двора, полностью или частично. Длина части открылка, принадлежащая двору, определяется в основном с учетом остальных размеров и формы ловушки. Однако, исходя из управления поведением рыбы внутри двора, это расстояние принимают возможно большим.
Рассмотрим далее особенности определения параметров входных устройств из двора в садки. Большое значение имеет выбор числа пар открылков. Как показал Ю. С. Сергеев [3], с усложнением входного устройства, с одной стороны, увеличивается удерживающая способность садка, с другой - уменьшается поступление в него рыбы. При этом уловы в садке с одной парой открылок выше, чем с несколькими при частых переборках, и наоборот, когда переборки выполняют редко. Эти положения, подтвержденные практикой лова, позволили Ю. С. Сергееву сделать вывод, что при массовом ходе рыбы эффективнее входные устройства с одной парой открылков, а при разреженном (чтобы удлинить оптимальное время между переборками) - с несколькими.
Чем больше расстояние между парами открылков, тем лучше их удерживающая способность. Наиболее благоприятен случай, когда это расстояние превышает дальность видимости открылков. Ширину входа Н1 в садок определяют из условия, что рыба должна увидеть конец открылка и входное отверстие примерно в то же время, когда она обнаружит второй открылок (рис. 1, б):
Исследуя выражение (4) на экстремум, получаем, что при Ьв > с, т. е. практически в условиях хорошей видимости, минимальное значение Н1 наблюдается, если угол а0 близок к 45°. Для значений смин, близких к Ьв , т. е. в условиях плохой видимости, минимальному значению Н1 соответствуют углы а0 = 30-35°. Так как условия видимости в процессе лова меняются, то принимают некоторые средние значения углов а0 (обычно 35-40°).
Открылки внутри садков должны достигать примерно середины длины садка, если рыба здесь совершает преимущественно направленные перемещения и держится у стенок садка. Если же рыба распределена в садке дисперсно, то предпочтительнее короткие открылки, которые заканчиваются в первой трети длины садка.
Обоснование габаритных размеров и формы частей ловушки ставных неводов
Размеры двора выбирают так, чтобы рыба от входного отверстия не видела впереди и сбоку его стенок. Это значит, что стенки двора не должны попадать в пространство, ограниченное дугами окружности радиусом, равным дальности видимости Ьв стенок (рис. 2). Дальность видимости сетной стенки определяют по одной из нижеприведенных формул:
где Хс - условная прозрачность воды по диску Секки, м; Кв - контраст рассматриваемого объекта с фоном; Кп - порог контрастной чувствительности глаза рыбы.
(4)
cos a0
Lb = 0,5Xc lg (KJКп); Lb = (l/ ан) lg (Кв/2Kn),
(5)
(6)
Рис. 2. К определению размеров и формы двора и садков ставного невода
При определении Ьв по формулам (5) и (6) в расчет принимают наибольшие значения условной прозрачности воды Хс, контраста Кв сетного полотна с фоном и пороговые величины контраста, соответствующие дневному режиму освещения.
Размеры двора иногда зависят от возможной концентрации в нем рыбы. В любом случае среднее значение концентрации должно быть в 3-4 раза меньше того, при котором у рыбы проявляется стайный инстинкт. При увеличении размеров двора уменьшается вероятность скатывания рыбы в садки. Форма двора должна затруднять обратный выход из него рыбы, способствовать ее заходу в садки и перемещению рыбы вдоль стенок без резких поворотов. Реализация этих требований во многом зависит от особенностей перемещения рыбы во дворе. Однако в общем задача сводится к проектированию двора без острых углов. Кроме того, направления стенок двора и открылков, ведущих в садки, должны примерно совпадать.
Размеры садков определяют с учетом дальности видимости их стенок, сохранения улова в живом виде или уменьшения вероятности ухода из садков рыбы [2]. Первое условие аналогично требованию к размерам двора (рис. 2). Объем садка с учетом второго условия зависит от максимальных уловов невода за переборку и живучести рыбы.
Предельная концентрация рыбы в садке зависит от вида рыбы, ее состояния, температуры воды, силы ветра и волнения. В обычных условиях эксплуатации невода за предельную концентрацию рыбы можно принимать величину на 2-3 порядка больше, чем в облавливаемых косяках. Однако чрезмерно завышать размеры садков, исходя из второго условия, нецелесообразно, если при концентрации рыбы в садке, близкой к максимальной, садки можно перебирать.
Размеры садков с учетом вероятности ухода из них рыбы определяют при лове стайной рыбы, у которой стремление выйти из невода резко возрастает при достижении концентрации, соответствующей ее концентрации в косяках. Зная максимальные уловы на садок невода и принимая в расчет в 2-3 раза меньшую концентрацию рыбы, чем в косяках в период лова, можно определить оптимальный с этой точки зрения объем садка.
Соотношение между длиной, шириной и высотой садка зависит в основном от размеров судна для переработки невода и глубины в месте лова. Желательно, однако, чтобы ширина садка в 2 раза и более превышала дальность видимости сетной стенки.
Обоснование длины крыла ставных неводов
Оптимальную длину крыла определяют с учетом распределения рыбы в естественных условиях в зоне установки невода, анализа величины уловов и себестоимости добычи рыбы неводами с различной длиной крыла, а также комбинированными способами.
Обычно ставные невода устанавливают в прибрежной зоне, и распределение рыбы в функции расстояния до берега влияет на длину крыла. Если рыба идет от берега на расстоянии не более 200-300 м, то длина крыла обычно равна этому расстоянию. При большей ширине хода рыбы оптимальную длину крыла находят, анализируя работу неводов с крыльями различной длины. Принятие решения не вызывает затруднений, если у неводов с крыльями длиной /кр = 300-400 м уловы перестают расти или падают. Если же уловы продолжают увеличиваться,
то наиболее надежным критерием оценки оптимальной длины крыла является себестоимость добычи рыбы. Ориентировочно себестоимость добычи рыбы в рассматриваемом случае определяют по формуле
е слов + скр (/кр )+ т( /кр )(
*= Ш< ’ (7)
где слов - стоимость ловушки невода, включая расходы на ее установку; скр (/ ) - стоимость крыла невода в функции / , включая расходы на его установку; т(/кр) - среднесуточная стоимость технического оборудования невода в функции / ; Q(/кр) - среднесуточная производительность лова в функции / ; I - полное время эксплуатации невода.
Исследовав уравнение (7) на экстремум, определяют длину крыла, при которой себестоимость добычи рыбы минимальна.
Сложнее расчет оптимальной длины крыла с учетом себестоимости добычи рыбы, если невод имеет не одну, а несколько ловушек. Некоторые особенности расчета /кр в этом случае
рассмотрены Е. Д. Каракоцким [4].
При сравнительно небольшой стоимости крыла себестоимость рыбы слабо зависит от длины крыла. В этом случае лучшие результаты дает следующий способ определения /кр .
Если известна плотность вероятности распределения подходов рыбы к крылу g (х), где х -расстояние от ловушки, и вероятность попадания рыбы в ловушку с различных участков крыла ^(х), то относительное количество рыбы, пойманной неводом с длиной крыла /кр , составляет
п = у | g(х) w (х) ёх, (8)
0
где V - вероятность улавливания рыбы самой ловушкой.
Функция w(x) обычно имеет вид
где а - эмпирический коэффициент.
Величина коэффициента а тем меньше, чем ближе к оптимальным оптические свойства крыла, выше стремление рыбы двигаться в определенном направлении, меньше угол между направлением крыла и направлением перемещения рыбы в естественных условиях. Простота функции w(x) позволяет легко определить величину коэффициента и вид функции по результатам лова невода с различной длиной крыла. Зная, кроме того, вид функции g (x), несложно по характеру изменения иотн(/кр) найти длину крыла, близкую к оптимальной. В частности, если g(x) = const,
то
потн = (п/а) (1 - ехР(- а/кр )). (10)
Это выражение неудобно для определения оптимальной длины невода из-за асимптотического характера кривой потн (/кр). Для уточнения решения запишем формулу для относительной
себестоимости рыбы, сходную с выражением (7):
е слов + скр (/кр ) + т(/кр У лп
* = I - ехр(- а/р) <И)
Экстремум функции (11) дает оптимальное значение длины крыла.
В заключение отметим, что оптимальную длину крыла иногда определяют с учетом
глубин в районе установки невода, т. к. высота крыла, как правило, не должна превышать 15-20 м.
Обоснование видимости и оптимальной окраски элементов ставных неводов
Видимость элементов ставных неводов во многом определяет эффективность их работы.
Крылья неводов, выполняющие задерживающие и направляющие функции, должны быть достаточно заметны. В то же время слишком заметная сетная стенка иногда отпугивает рыбу, ухудшает направляющее действие крыла. Согласно данным наблюдений за поведением рыбы, крыло успешно выполняет направляющие функции уже при дальности видимости сетного полотна Ьг = 0,5—1,0 м.
Расчеты дальности видимости крыла в различных условиях показывают, что если рыба попадает в ловушку в утренние или вечерние сумерки, то крыло должно иметь наибольшую видимость; если массовый лов наблюдается при дневном световом режиме на глубине лова, то мелкоячейное крыло должно иметь наименьшую видимость (за исключением районов, где Хс < 1-2 м), а крупноячейное крыло - наибольшую. При круглосуточном ходе рыбы предпочтение обычно следует отдавать крыльям наибольшей видимости.
Как и в других случаях, когда рассматривается вертикально расположенное сетное полотно, окраска наибольшей видимости должна быть белой, если отношение Ен/Ев на глубине лова преимущественно больше 1/25-1/30, и черной, если Ен/Ев < 1/25-1/30 (Ени Ев - соответственно освещенность нижней и верхней поверхности горизонтальной плоскости на глубине лова).
Видимость и направляющее действие крыла при слабой освещенности на глубине лова можно повысить путем наложения на сетное полотно зрительных ориентиров в виде поперечных полос. Расстояние между ними не должно превышать 0,5-0,7 дальности их видимости, найденной по формуле (5).
Стенки двора и элементы входных устройств также выполняют направляющие функции, однако направленное движение вдоль них обычно не превышает 10-20 м. Стенки двора и, особенно, входные устройства должны быть наименьшей видимости для снижения вероятности обратного выхода рыбы из ловушки. Таким образом, желательно, чтобы стенки двора и элементы входных устройств имели во время активного хода рыбы дальность видимости 0,3-0,4 м, когда сетная стенка еще выполняет направляющие функции.
Если сетное полотно рассматриваемых элементов изготовлено из непрозрачных нитей, то его окрашивают в цвет наименьшей видимости; только в районах лова с Хс < 0,4-0,5 м окраска может быть некоторой средней (с яркостным контрастом Кв = 0,6-0,7) и даже наибольшей видимости. Расчет коэффициента отражения р серой поверхности сетного полотна, который обеспечивает заданное значение Кв , рассмотрен в [10].
Некоторые особенности имеет окраска сетного полотна наименьшей видимости входных устройств вентерного типа круглой, ромбовидной и прямоугольной формы. Она должна изменяться, в принципе, от белой в верхней части до темной в нижней. В среднем входные устройства такого типа целесообразно окрашивать в один цвет с коэффициентами отражения 0,18-0,3 (большие соответствуют более мутным водам).
Для районов с прозрачной водой (Хс > 2-3 м) стенки двора и элементы входных отверстий можно изготовлять из мононитей не слишком высокой прозрачности.
Требования к видимости и окраске стенок двора и элементов входных отверстий распространяются и на участки крыла (15-20 м), прилегающие к ловушке. Малая видимость крыла здесь улучшает условия захода рыбы в ловушку и позволяет уменьшить размеры входного отверстия.
Особенно важна наименьшая видимость для сетного полотна стенок садков. В течение суток окраска наименьшей видимости для различно ориентированных стенок садка (как и двора) в общем изменяется. Однако за основу принимают диффузный режим освещения. В садках особенно перспективны сетные полотна из мононитей. Днищевые стенки двора и садков также должны иметь наименьшую видимость. Для этого их окрашивают в темный цвет с коэффициентом отражения 0,10-0,15, кроме случая, когда днище рассматривается на фоне светлого грунта.
Подъемные дороги и лотки в ловушках выполняют направляющие функции. При малой длине, соизмеримой с размерами двора, для них необходима наименьшая видимость, при большой - такая же, как и видимость крыла. Подъемные дороги и лотки в поперечном сечении имеют форму, близкую к параболе, и их оптимальная окраска по периметру неодинакова. Однако,
как и для усынков вентерного типа, применяют одноцветную окраску. Их наименьшая видимость получается при коэффициентах отражения сетного полотна 0,10-0,15 (большие соответствуют более мутным водам), а наибольшая - в случае неокрашенного сетного полотна.
Особые требования предъявляют к части подъемной дороги или лотка у ловушки. Рыба, заходящая в ловушку, видит эту часть на темном фоне, поэтому окраска наименьшей видимости темная. Зашедшая рыба рассматривает ее обычно снизу на светлом фоне, поэтому окраска наименьшей видимости светлая. Полнее обоим требованиям удовлетворяет сетное полотно с коэффициентами отражения 0,18-0,3.
Заключение
Рассмотренные особенности обоснования основных конструктивных особенностей ставных неводов на биотехнической основе способствуют повышению эффективности рыболовства и позволяют наметить пути совершенствования лова во внутренних водоемах и в прибрежных районах моря.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Канин В. Ф. Промысловое обоснование конструкций ставных неводов // Тр. Латв. отд. ВНИРО. -1957. - Вып. 2. - С. 64-78.
2. Андреев Н. Н. Справочник по орудиям лова, сетеснастным материалам и промысловому снаряжению. -М.: Пищепромиздат, 1962. - 504 с.
3. Сергеев Ю. С. Методика оценки удерживающей способности камер ловушек ставных неводов // Тр. АтлантНИРО. - 1963. - Вып. 10. - С. 17-29.
4. Каракоцкий Е. Д. К вопросу об уловистости лососевых ставных неводов // Тр. КТИРПХ. - 1962. - Вып. 14. -С. 56-62.
5. Мельников В. Н. Устройство орудий лова и технология добычи рыбы. - М.: Агропромиздат, 1991. - 384 с.
6. Мельников В. Н., Лукашов В. Н. Техника промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1981. - 312 с.
7. Мельников В. Н. Качество, надежность и работоспособность орудий промышленного рыболовства. -М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. - 264 с.
8. Мельников А. В., Мельников В. Н. Селективность рыболовства. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2005. - 376 с.
9. Мельников В. Н. Биотехническое обоснование показателей орудий и способов промышленного рыболовства. - М.: Пищ. пром-сть, 1979. - 375 с.
10. Мельников В. Н. Биотехнические основы промышленного рыболовства. - М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983. - 216 с.
Статья поступила в редакцию 17.09.2010
SUBSTANTIATION OF BASIC DESIGN FEATURES OF BOTTOM GILL NETS
A. V. Melnikov
Substantiation peculiarities of constructive elements of bottom gill nets, which can be used at designing of trap nets for various areas, seasons and objects of fishing, are considered in the paper.
Key words: bottom gill nets, internal reservoirs, coastal regions, substantiation of fisheries indicators.
