автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.17, диссертация на тему:Обоснование рациональных параметров трала и технологии лова рыбы с учетом ее оборонительной реакции

ОАО "Морское научно-пршпподствениое объединение по промышленному рыболовству" (ОАО "МарнНПО")

РГя

0 о л

11 и С,

УДК 639.2.081.117.211.004.17

На правах рукописи Коротков Виктор Константинович

Обоснование рациональных параметров трала и технологии лова рыбы с учетом ее оборонительной реакции

(Специальность №05.18.17 - промышленное рыболовство)

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва, 1999

Работа выполнена в Морском научно-производственном объединении по промышленному рыболовству (АО МариНПО).

Официальные оппоненты:

1. Юданов К.И., д.т.н.

2. Мельников A.B., д.т.н. Профессор

3. Сечнн Ю.Т., д.б.н.

Ведущая организация - ОАО "Калининградская рыбопромышленная компания "Запрыба".

Защита диссертации состоится / ^ // 2 1999г.

На заседании диссертационного Совета ДЛТ7.01.01. Всероссийского

1!а;;ч'ло-исслс2ояат:льекою института рыбного хозяйства и оке ни огради;:

по адресу: 107140, Москва, ул. В. Красносельская, д.17 - А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИРО.

Диссертация в форме научного доклада разослана _ 1999г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета, д.т.н. Р.Г.Бородин

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность проблемы.

В конце 50-60 годов в отечественном рыболовстве был взят курс на создание высокопроизводительных орудий лова, особенно для облова пелагических скоплений рыб в толще воды. Решить эту проблему 'можно было только на основе комплексных научных исследований.

Такие исследования были начаты специалистами ВНИРО, ПИН-РО, АзЧсрНИРО, АтлантНИРО. С.Б. Польбадамов, А.Н. Самарьянов разработали разноглубинный трал для лова рыб Черного моря, П.А. Старовойтов создал трал для лова сельди Норвежского моря, К.Л. Павлов, Б.М. Коло-товкнн испытывали разноглубинные тралы на лове сельди Северного и Норвежского морен. В это же время за рубежом появились разработки разноглубинных тралов для лова пелагических рыб, а именно: трал Шатца (Германия), трал Ларсена (Дания).

Большой вклад в развитии теории промрыболовства внесли: Ф.И. Баранов, А.И. Трещев, А.Л. Фридман, В.Н. Мельников, H.H. Андреев, Ю.В. Ка-дпльнпков, М.М. Розенштейн н др.

Однако, по причине слабой технической базы, недостаточной информации о распределении и поведении объекта лова, решение этой проблемы шло не так быстро, как бы этого хотелось.

Касаясь вопроса совершенствования тралов, Ф.И. Баранов- еще в начале текущего столетня указывал, что проблема проектирования орудии лова упирается в проблему поведения рыбы. То есть, рыболовная система должна рассматриваться в неразрывной связи с биологическим объектом, для которого она предназначается, и соответствовать характеру его поведения и распределения.

В конце 50-х- начале 60-х годов стали активизироваться исследования распределения п поведения рыб в их естественной среде обитания, используя различные методы: с помошью подводного телевидения- Д. Рас-сель, Г. Ливингстон; гидроакустической аппаратуры - Б.П. Мантэйфель, К.И. Юданов, В.Д. Радаков, Ю.Б. Юдович п др.; подводной кпно-фотосъемкн -МЛ. Заферман, М.П. Аронов; гидростата, подводной лодки - О.Н. Киселев, М.Л. Заферман и др.; водолазного снаряжения - В.И. Выскребенцев, В.И. Ио-нос, В.К. Короткое, В.Д. Радаков и др.

Большие заслуги в исследованиях о поведении рыб принадлежат: В.Р. Протасову, Б.П. Мантэнфелю, Д.С. Павлову, В.Д. Радакову.

Исследователями были получены оригинальные результаты о поведенческих реакциях рыб, но информации о взаимодействии рыб с траловой системой , к сожалению, было мало.

Коренным образом эту проблему удалось решить с применением в 1964 году подводного буксируемого аппарата «Атлант», когда впервые при изучении процесса облова рыб тралом автором были выявлены характерные закономерности поведения различных видов рыб в зоне облова их тралом. В поведении рыб была выявлена очень важная особенность, заключающаяся в следующем. Если ранее считалось, что рыбу можно ловить тралом, в котором размер ячеи не позволяет им выходить сквозь ячеи, то наши исследования показали, что крупные ячеи генерируют акустические и гидродинамические поля, которые удерживают рыб в трале, предотвращая их выход из передней части с наличием размера ячей в десятки раз больше размера облавливаемых рыб./1,2,3/

Учитывая эту особенность поведения рыб, в трале стали применять крупноячейную дель, а затем использовать и канатные ячеи, что позволило значительно увеличить габариты устьевой части трала, повысив эффективность облова пелагических скоплений рыб. Произошел резкий скачек в развитии разноглубинных тралов с применением крупноячейных сетных и канатных частей.

Современная практика мирового рыболовства показывает, что создание орудий лова с обоснованными параметрами и высокими ловящими качествами тесно связано со знанием закономерностей распределения и видотипичных оборонительных реакций объекта лова. Этот вопрос всегда являлся и является актуальным.

Ловящие качества орудия лова относятся к одной из его главных проектных и эксплуатационных характеристик, которые зависят от многих факторов и являются следствием взаимодействия между орудием и объектом лова. В связи с этим изучение причин, влияющих на повышение уло-вистости трала и эффективности его работы, является современным и архиважным.

Цель и задачи исследования.

Экспериментально в морских условиях выявить закономерности распределения гидробионтов в районах промысла, видотипичные оборонительные реакции основных промысловых рыб на различные раздражители траловой системы, г

Получить исходную информацию о процессе облова рыбы тралом, степени воздействия на ловящие качества трала различных факторов технического и биологического характера с целью формирования научно обоснованного подхода к выбору рациональных параметров траловой системы, увеличения производительности промысла, совершенствования биотехнических основ промрыболовства.

На основе полученной информации о плотности распределения рыб в районе промысла и оценки их выхода из зоны облова на разных этапах процесса ее лова разработать математическую модель оценки ловящих качеств трала.

Для реализации поставленных целей необходимо было при проведении экспериментальных работ в море, с использованием подводных исследований, решить следующие научные задачи:

- Разработать методики подводных исследовании из буксируемых обитаемых аппаратов с инструментальной оценкой работы тралов и поведением рыб в зоне действия орудий лова.

- Изучить характерные закономерности распределения объектов лова в основных районах промысла.

- Получить количественную оценку ухода рыбы из зоны облова и различных частей трала.

- Оценить характер изменения ловящих качеств трала в зависимости от его режима буксировки, ориентации относительно грунта, технических параметров канатной и сетной частей, схем оснащения и пр.

- Оценить влияние физических полей, создаваемых системой «судно-трал», на поведение рыб.

- Изучить видотипичные реакции разных промысловых рыб в трале и дистанции реагирования рыб на раздражители тралового

комплекса.

- Изучить работу канатной и сетной оболочек тралов при разных режимах их буксировки и конструктивных изменений.

- Найти технические и тактические решения, способствующие повышению ловящих качеств трала.

Научная новизна.

Исследован комплекс задач, отражающих взаимосвязи объекта и орудия лова. На основе обобщения оригинальных экспериментальных и теоретических исследовании вндотнпичиых::: оборонительных реакций рыб на различные раздражители траловой системы создано новое научно-техннческое направление, учитывающее как воздействие физических полей тралового комплекса на поведение рыб, так п специфику распределения и поведения объекта лова в районе промысла для обоснования рациональных параметров тралов н их схем оснащения. Это направление охватывает основные аспекты: создание высокопроизводительных орудий лова на основе полного учета взаимодействия биологических объектов с орудием лова; внедрение в практику сетематериалов и канатных изделий с новыми фн-знко-мехаинческнми свойствами, а также перспективных промысловых схем.

Наиболее важным в указанном направлении работ является вклад автора в развитие крупногабаритных разноглубинных тралов. Впервые было установлено, что применение дели, в которой размер ячей в 10 раз превосходит длину облавливаемой рыбы, успешно удерживает рыбу в передней части трала. Происходит это благодаря образованию акустических и гидродинамических полей, генерируемых сетным полотном. Это открытие позволило резко увеличить размеры устьевой части, значительно повысить производительность тралов, освоить промысел океанических скоплений массовых видов рыб.

Впервые были выявлены следующие характерные .моменты, свойственные пелагическим рыбам:

■ районы образования в тралах «критической зоны», где рыбы проявляют повышенную двигательную активность, стремятся переориентироваться в направлении своего движения , выйти из трала сквозь ячеи;

■ проявление пелагическими рыбами оптомоторной реакции при движении нх внутри трала по ходу его буксировки;

■ для разных видов рыб и их размера определены рациональные скорости траления, на которых происходит эффективный нх облов.

С помощью гидроакустической сканирующей аппаратуры впервые были получены данные о траекториях движения стай ставриды в районах промысла Центрально-Восточной Атлантики и Юго-Восточной части Тихого океана, при приближении к ним судна с тралом, на дистанции за 300400 м впереди судна до устьевой части трала.

Впервые получены количественные оценки:

■ Плотности концентрации донных и придонных рыб в зоне облова трала в районах

Северной и Центральной Атлантики.

о Закономерности пространственного распределения стай пелагических рыб и их

габаритов, образующих локальные промысловые скопления в основных районах

промысла Атлантики и Юго-Восточной части Тихого океана.

■ Выхода донных и придонных рыб m зоны облова через линию кабелей, под нижнюю подбору.

■ Вероятности захвата стай пелагических рыб на разных этапах их облова (судно-трал).

■ Абсолютной уловнстостн донных тралов при разных режимах их буксировки. схемах оснащения и ориентации трала относительно грунта.

В данной работе в основу положены результаты непосредственных визуальных наблюдений автора за процессом лова рыб с использованием обитаемых подводных аппаратов «Атлант» и «Тетпс».

Личный вклад.

Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, отражающие многолетние исследования автора в области изучения объекта и орудий лова.

С начала освоения и внедрения подводных аппаратов «Атлант» (1963г), а затем «Тетис» (1972г) в рыбохозяйственные исследования, автором сделано около 1000 подводных погружений в разных районах промысла Атлантического и Тихого океанов с иелыо изучения закономерностей распределения и поведения рыбы, работы различных орудий лова при взаимодействии с объектом лова.

Автором разработан и обоснован принцип расчета рациональных параметров трала с учетом особенностей распределения и поведения объекта лова.

Практическая ценность.

Выполненные исследования позволяют научно обосновать выбор рациональных параметров трала, режима его буксировки, положительно влияющие на уловнстость трала н производительность промысла, рассчп-

тать необходимую схему оснащения трала с учетом особенностей распределения и поведения рыб в районе промысла. Соблюдая международные природоохранные:.:.:... требования рыболовства.

В результате проведения исследований автором был разработан и передан промышленности ряд конкретных рекомендаций и наставлений по усовершенствованию техники и тактики промысла.

Например, для улучшения работы данного трала разработаны рекомендации по: усовершенствованию техники и тактики донного траления; регулировки распорных досок, тросовых схем оснащении, рациональной длине линии кабелей, применению цветных делен в трале, применению шлеифообразователей, облову донных рыб без нанесения ущерба бен-тнческн.м организмам, использованию в тралах селективных устройств.

Для работы с разноглубинными тралами разработаны рекомендации по: использованию мотенных частей для облова ставриды в ЮВТО и ЦВА, для облова путассу в СВА.

Разработано и передано промышленности: наставление по промыслу кальмара в районе ЮЗА; наставление по работе с донно-разноглубинным тралом 42/84 м.

Результаты исследовании реализованы в конкретных конструкциях тралов, которые получили высокую оценку промысловиков. Например, донные тралы: 33 м для судов типа СРТР и СРТМ; 64.6 м для судов типа РТМС.

Учитывая, что канатная оболочка трала, набранная из ячей парал-лелограммной формы, эффективнее предотвращает выход рыб из трала, бал разработан и передан промышленности разноглубинный трал 134/576 м с параллелогра.ммной ячеен. По отзывам промысловиков, уловы этого трала были на 20-25% выше, чем у такого же промыслового трала с шестиугольной формой ячей.

Базируясь на результатах теоретических и экспериментальных исследовании автора, в период 1987-1990 гг. В НПО про.мрыболовства были разработаныдля судов типа РТМ-А, РТМ-С и БАТ ряд конструкций разноглубинных тралов для разных районов промысла, а н.менно: 109/520-м, 120/980 м, 120/1120 м и другие тралы.

Экономический эффект от внедрения указанных тралов в промышленность только по Западному бассейну составил 6,6 миллионов рублей.

В 1998 году для промысла пелагических скоплений окуня в море Ирмиигера были разработаны п предложены промысловикам усовершенствованные конструкции сетной части к окуневому тралу и тралового мешка.

В результате промысловой проверки разработанных изделий от промысловиков получены положительные отзывы. В 1999 году калининградские суда типа БАТМ снабжаются тралами с применением вышеуказанных сетной части и тралового мешка. 6

Результат исследования закономерностей пространственной структуры концентрации стай в локальных скоплениях, габаритов, трансформации этих скоплений в зависимости от временн суток были использованы для совершенствования методов облова рыб разноглубинными тралами.

Апробация и публикация результатов.

Результаты исследований докладывались на международной конференции по повелению рыб (Берген-1967), на заседании Ученого Совета BHIIPO (1988г). на научно-техническнх Советах ГУ «Запрыба» (Рига 19751990гг). па Всесоюзных конференциях по изучению поведения рыб в связи с техникой и тактикой промысла (Мурманск-1967, Калниннград-1974, Клам-педа-1980, Москва-1982, 1989, Борок-1996) на всесоюзных конференциях по применению подводной техники (Ленпнград-1974, Севастополь-1983, Геленд-жик-.'54-у, Калшшнград-1994), на научно-практической конференции ГУ «Севрыба» (Мурманск-1974), на НТС по использованию физических раздражителей в целях развития морского рыбного промысла (Клайпеда-1982). на Всесоюзной научно-технической конференции по промышленному рыболовству (Калининград-1986), по гидродинамике п проектированию орудий лова (Кал11нинград-1982), на Всесоюзной школе «Технические средства и методы исследования Мирового Океана» (Мосгсва-1987), на международной научно-технической конференции (Калннннград-1998), на расширенном научно-техническом совете Лаборатории интенсивности рыболовства ВНИРО (Москва-1999).

По теме диссертации опубликовано 74 работы общим объемом 69 п.л., в том числе два учебно - .методических пособия ( 6 п.л.) и монография (25 п.л.).

Практический материал.

Экспериментальные работы проведены в НПО промрыболовства (г.Калининграл) на судах: РТ «Муксун», НПС «Зунд», РТМ-А «Астероид» с использованием буксируемых подводных обитаемых аппаратов «Атлант» и «Тетнс», а также на научно-экспериментальных судах: РТМ-С «Азимут», «Багратионовск». БМРТ «Коканд».

Материалы п методы исследования.

Материалы о работе траловых систем, закономерностях распределения рыб в районах промысла, поведении рыб в зоне облова тралом и их оборонительных реакциях не систему судно-трал получены в 1964-1998 годах в научно-исследовательских рейсах в районах промысла: Северо - Восточная н Северо-Западная Атлантика ( СВА, ЮЗА), Центрально-Восточная и Юго-Восточная Атлантика (ЦВА , ЮВА), Центрально-Западная и Юго-Западная Атлантика (ЦЗА . ЮЗА) и Юго-Восточная часть Тихого океана (ЮВТО).

Приведенная в работе информация о поведении рыб н работе трала, в основном, была получена автором при использовании подводных обитаемых буксируемых аппаратов «Атлант» и «Тетис». Эти аппараты были специально спроектированы для изучения поведения рыб в зоне облова тралом. К положительным качествам указанных аппаратов следует отнести: простоту обслуживания, быстроту вывода их на трал, легкость пилотирования, хорошую маневренность. Одинаковые скорости движения трала и аппарата позволяют наблюдателю сохранять постоянное положение по отношению к движущемуся орудию лова, возможность проведения непрерывных длительных наблюдений.

При получении информации о поведении и распределении рыб и их взаимодействии с орудием лова одновременно использовались различные технические средства и методы исследования, что обеспечивало компенсацию недостатков одних возможностью других методов. Например, с помощью гидроакустической аппаратуры, включая гидролокатор кругового сканирования, получали данные о пространственном распределении и габаритах стан рыб на большой акватории района промысла, а из подводного буксируемого аппарата осуществлялись визуальные наблюдения и фотосъемка, дополняя полученную информацию деталями, характеризующими структуру и особенности поведения этих стай в среде их обитания и в зоне облова тралом. Другой пример, при визуальных подводных наблюдениях из «Аталанта» или «Тетиса»» изучался характер оборонительных реакций рыб в трале, процесс и места выхода рыб сквозь ячеи сетного полотна, а одновременная установка на трале мелкоячейных покрытий (рыбоуловнтелей) позволяла делать количественную оценку видового и размерного состава рыб , выходящих из трала.

Информация о распределении скоп лепим пелагических рыб была получена в районе ЮВТО, ЮВА и ЦВА собран материал по распределению ставриды, габаритах стан, их суточных вертикальных миграциях в разное время года и суток. В районе СВА получена информация о закономерностях нагу льных скоплений скумбрии и путассу, в районе СЗА- распределение нерестовых и нагульных скоплений окуня- клювача, а в районе САХ- распределение тупорылого макруруса. 8

В районе ЮЗА получены данные о закономерностях распределения и путях миграции кальмара «Иллекс».

При изучении распределения н плотности концентра!.ни донны* и придонных рыб использовался визуальный метод оценки' из аппарата «Атлант», который буксировался над дном на высоте, с которой сбъект был хорошо различим по виду. Угол наблюдения через иллюминатор сохранялся одинаковом, обеспечивающим просмотр полосы дна шириною 3-4 м.

Плотность концентрации рыб за период одной выборки определялась согласно

1!ыраженню:Р|= 11|/Р|, где Р| - плотность распределения рыб, ип./м.кв.;

количество рыб определенного вида, встретившихся

над просмотренной площадью дна Рг, которая рассчитывалась как Рг=Ус'с1ч ,где V,- скорость движения судна (аппарата), м/с;

(I- ширина просматриваемой полосы дна, м; время, в течение которого велся подсчет

рыб, с.

В процессе одного погружения аппарата делалось несколько подсчетов рыб и находилась средняя арифметическая величина концентрации рыб, как Рср= £Р/т, где П1 - количество выборок.

При проведении серии погружении с одном районе с целью оценки величины Р рассчитывалась ее средняя взвешенная величина:

Р,0..=1РГ Р/ЕЬ

Информация о плотности распределения донных рыб была получена в районах промысла: Северное море - треска, мерланг, пикша, камбала; СЗА (банка Джорджес) - серебристый хек, морской налим, камбала; ЦВА( Западная Сахара) - пагр, зубан. морской карась; ЦЗА (отмель Кампече) - ронка, чоп, камбала, треска, бохонадо.

Количественная оценка выхода рыб нз зоны облова донного трала через линию кабелей в коридор «крыло - шлейф» делалась визуально из аппарата «Атлант» по специально разработанной методике.

Первоначально оценивалась плотность концентрации рыб у грунта на пути движения линии кабелей, затем уместившись за линию кабелей, проводился подсчет рыб, вышедших нз зоны облова в коридор «крыло -шлейф». В течение траления периодически проводилась серия подсчетов рыб как перед линией кабелей, так н вышедших нз зоны облова.

Уход рыб в количественном выражении определялся как отношение К=п,/п0,

где и| - количество рыб, вышедших из зоны облова,

По - количество рыб, находящихся перед линией кабелей.

Для контроля за выходом рыб из зоны облова между крылом трала и мутьевым шлейфом, отходящим от распорных досок, ставилась специальная ловушка, улавливающая вышедших рыб через линию кабелей. Оценка выхода рыб из зоны облова осуществлялась в рейсах при облове рыб в районах: ЦВА, ЦЗА, СЗА, СВА.

Уход рыб через нижнюю подбору трала оценивалась как с помощью визуальных наблюдений из подводного аппарата, так и с помощью установки специальной ловушки, которая перекрывала пространство между нижней подборой и дном.

При визуальных наблюдениях количество рыб, ушедших под трал, рассчитывалась согласно выражению N>=110)' к .Тт .Ц/ХТ).!, где количество рыб, ушедших под трал за траление, шт.;

П| - количество рыб. ушедших под трал на участке отдельного наблюдения, шт.;

Тт - продолжительность траления, мни.;

Т|-продолжительность отдельного наблюдения, мни.; длина нижней подборы, м;

I - длина участка наблюдений подборы ,м;

к - коэффициент пропорциональности, учитывающий неравномерность концентрации рыб перед подборой в разных ее частях

Оценка ухода рыб под нижнюю подбору с помощью ловушки проводилась согласно выражению. 1Ч,.=п' к' ¥у1¥л, где п - количество рыб, оказавшихся в ловушке, шт.;

Р, - площадь фронтального сечения, заключенная между нижней подборой и дном,

через которую рыбы имели возможность уйти под тралом, м2;

Р., - площадь фронтального сечения устьевой части ловушки, м".

При оценке скорости движения рыб в зоне облова трала определялась их средняя скорость за промежуток времени Д1. Причем, в поле зрения наблюдателя находились линейные ориентиры (подбора, кабели, сетное полотно н пр.) известных размеров.

При перемещении рыбы параллельно направлению движения трала, скорость ее движения оценивалась равной алгебраической сумме скоростей, то есть \\,бс =Утр+Ур„

где Ур. - скорость, с которой рыба опережает (отстает) от трала.

Оценка скоростей движения рыб относительно трала проводилась в рейсах при работе донных тралов в районах: ЦВА, ЦЗА, СВА, СЗА; при работе разноглубннных тралов во время облова ставриды в ЮВТО, ставриды и скумбрии в ЦВА,СВА.

При оценке выхода рыб из трала сквозь ячеи сетной и канатной оболочек, в основном, использовался метод установки на трал специальных мелкояченных рыбоуловнтелей. Количественная оценка выхода пелагических рыб осуществлялась в районах: СВА и СЗА при лове скумбрии, пу-10

тассу, окуня - клювача; оценка выхода донных и придонных рыб проводилась в районах: ЦЗА при лове ронкн, СЗА - серебристого хека, морского налима, СВА - трески, пикши, мерланга, сайды, ЦВА - морского карася, пагра, зубана, САХ - тупорылого макруруса, в Балтийском море-трески.

В результате оценки избирательных свойств различных конструкций тралов, при облове разных видов рыб, измерены десятки тысяч экземпляров рыб с оценкой их размерного состава, обхвата тела, пола, массы и других параметров.

При измерении технических параметров донных и разноглубинных тралов из подводного аппарата использовалась малогабаритная гидроакустическая аппаратура, специально разработанные угломеры, датчики измерения нагрузок, возникающих в нитях ячей, фото-киноаппаратура н видеокамеры.

Дли оценки работы сетной и канатной оболочек трала проверены десятки конструкций промысловых тралов с измерением их рабочей формы, раскрытием ячей в разных частях от крыльев до тралового мешка. Сделано около 20 ООО измерений нагрузок, возникающих в нитях ячей, что позволило обоснованно подходить к выбору прочностных характеристик канатного и сетного полотна в тралах.

Для сравнительного анализа поведения гндробнонтов проводились серии тралении с различными вариантами схем оснащения орудия лова, режима его буксировки, изменения технических параметров. Результаты экспериментов оценивались статистически, используя Г-критерий Стыодента, дисперсионный анализ.

2.ВИЗУАЛЬНАЯ II ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОВЕДЕНИЯ РЫБ.

2.1. Понятие о поведении рыб.

Этологнческне исследования позволили установить, что поведение рыб складывается из двух основных компонентов: схем поведения, передаваемых наследственным путем, и функциональных схем поведения, приобретаемых опытным путем.

Наследственные поведенческие особенности характеризуются своей не-нзменчивостью. Ненаследственные поведенческие реакции , наоборот, представляют собой наиболее мобильную, изменчивую часть поведения. Эти схемы поведения являются приспособлением к среде обитания, то есть из-

менгнием рыбой своего поведения в процессе опыта, обучения, подражания.

Результаты наблюдений за поведением рыбы в зоне облова тралом показывают, что форма их оборонительных реакций складывается как из условных, так и безусловных рефлексов. Часто эти формы поведения переплетаются друг с другом, создавая сложную форму поведенческих актов.

При рассмотрении вопроса о поведении рыб на систему судно-трал будет целесообразным сделать оговорку, что под понятием «поведение рыб» в данной работе подразумевается конечная совокупность двигательных актов, свойственных рыбам рассматриваемого вида, возникающих в результате действия различных внешних раздражителен (стимулов).

2.2.Реиепторная система рыб.

Точный анализ поведенческих реакций рыб в зоне действия трала невозможен без знания механизмов н параметров в деятельности отдельных рецепторных систем. В литературе: H.H. Днслер - 1960, В.Р. Протасов - 1968, Д.С. Павлов - 1970, Г.А. Малюкина - 1958 и др. довольно подробно рассмотрены вопросы рецепции п обшей ориентации рыб.

Зрительными рецепторами у рыб являются глаза. У большинства пелагических рыб зрение является одним нз основных органов чувств, с помощью которого они ориентируются в среде обитания. Зрение рыб характеризуется восприятием цвета, пороговой контрастной и спектральной чувствительности глаза, дальностью видения и остротой зрения.

Пространственное зрение характеризуется величиной поля зрения, которое в определенной степени зависит от формы черепа рыбы. Большинство костистых рыб в горизонтальной плоскости имеют у гол 160-170 градусов, а в вертикальной - до 150 градусов. Для сравнения: у человека соответственно 154 и 134 градуса. За счет аккомодации глаза рыбы способны увеличивать пространственное зрение, переходя с ближнего поля видения на дальнее. Многие рыбы обладают цветовым зрением.

Спектральная чувствительность оценивается способностью глаза воспринимать определенный диапазон спектра волн. У большинства рыб восприятие света происходит в интервале спектра примерно от 400 до 750 ммк и зависит от предварительной адаптации к свету. Рыбы воспринимают посторонние предметы при освещенности от 10"5-10"7 до 104- 105ЛК.

Касаясь механорецепцин. следует отметить, что рыбы воспринимают различные механические возмущения среды с помощью двух сенсорных систем. Первая включает в себя два внутренних уха н плавательный пузырь, которые связаны между собой п представляют единый рецептор давления, позволяющий рыбам на больших расстояниях воспринимать 12

акустическое поле. Вторая сенсорная система включает в себя боковую линию, представляющую собой систему подкожных, идущих с обеих сторон вдоль туловища , каналов, в полостях которых находится множество чувствительных клеток, к которым подходят нервные окончания. На коже рыбы также имеются чувствительные точки.

Рецепторы боковой лнинн и кожи образуют дополняющие друг друга системы. Одна из них воспринимает смещение части воды величиной в несколько микрон. Другая воспринимает более значительные смещения струй поды.

Информацию об акустических сигналах рыбы воспринимают синхронно всеми рецепторами акустнко - латеральной системы, чувствительность которых смешена по частоте относительно друг друга. Согласно П.А. Во-ловова ( 1983п. внутреннее ухо воспринимает звуковые сигналы от 1 до 3000-4000 Гц. с лучшим восприятием - на 200- 700 Гц, боковая линия-от 0,5 до 500 Гц. с лучшим восприятием - в диапазоне частот 1 - 50 Гц.

Хемореиепиня объединяет две системы органов чувств рыбы. Это обоняние и вкусовая рецепция. Пороговая величина чувствительности органов обоняния колеблется для веществ небнологнческон природы от 10°-10"' до Ю"1'1 - 10"15 моль/л, для веществ биологической природы она равна ,в основном, 10"* - 10'3 моль/л. Пахучие вещества могут восприниматься рыбами как аттрактантамн (привлекающими), так к репеллентами (отталкивающими) и оказывать на них различное действие.

Электрорецепция у рыб также хорошо развита. Установлено (В.Р. Протасов-1972). что многие промысловые виды рыб способны генерировать вокруг себя биоэлектрическое поле н воспринимать слабые электромагнитные поля. По степени генерации биоэлектрических полей всех рыб можно разделить на три группы.

Первая группа - сильно электрические виды, способные создавать электрические поля с целью обороны и нападения до 400 вольт п более.

Вторая группа - слабо электрические виды, генерирующие импульсы напряжениеноколо 1 вольта.

Третья группа-не электрические виды, составляют подавляющее большинство видов рыб.

У рыб существует электровоспрнятне окружающей среды, что отсутствует у человека.

2.3. Восприятие рыбой физических полей.

При достаточной освещенности зрительная реакция у рыб является ведущей, обусловливающей их ориентацию в окружающей среде и характер проявления оборонительных реакций на раздражители траловой системы.

В ночное время, в мутной воде или на больших глубинах, когда зрительное восприятие трала становится невозможным или резко падает, у рыб возрастает роль механорецепторноп системы.

Анализ восприятия рыбами акустических полей и реакций рыб на эти поля дает основания считать, что чем более низкие частоты содержатся в спектре звуковых сигналов, тем отчетливее и сильнее проявляется реакция на звук. Наиболее активно рыбы реагируют на звуки низких частот, в диапазоне 5 - 300 Гц.

Реакция на низкие частоты проявляется сильнее, с меньшей адаптацией, чем на высокочастотные звуковые сигналы. При этом, превышение сигнала над фоном должно составлять 20 - 25 децибел. Быстрое увеличение уровня сигнала вызывает более раннюю и непроизвольную реакцию. Подобная избирательная реакция рыб наблюдается н на промысле по отношению к звукам, издаваемым промысловыми судами. Причем, важным фактором, оказывающим влияние на интенсивность реакции рыб, является величина уровня звукового давления и скорость его изменения.

Результаты изучения поведения стай пелагических рыб показывают, что чем больше размер судна, те.м с большего расстояния они реагируют на него, и чем быстрее изменяется уровень звукового давления (приближение судна), тем отчетливее и с большего расстояния реагирует стая, то есть скорость приращения звукового давления стимулирует проявление оборонительной реакции рыб. Например, при движении судна типа РТМС с тралом на скорости 3 м/с стаи ставриды в районе ЮВТО начинают реагировать и уходить от судна с расстояния в 200-250 м, за-глубляясь на несколько десятков метров. При медленном движении судна эти же стаи начинают уходить от него с расстояния 50 - 60 метров. На судно, лежащее в дрейфе, даже с работающими механизмами, рыбы практически не реагируют.

Из механизма восприятия звука следует, что в ближнем поле звук воспринимается как рецепторами давления, так и рецепторами, улавливающими смешение частиц воды, а в дальнем поле-в основном, только рецепторами давления.

2.4. Физические поля, генерируемые системой судно - трал.

В процессе траления судно и трал создают интенсивные физические ноля акустического, гидродинамического и оптического характера, которые воспринимаются рыбой и на которые она реагирует соответствующим образом. Суда, буксирующие трал, создают акустические поля, охватывающие диапазон частот от единиц до десятков тысяч Гц, с уровнем акустического давления в несколько десятков децибел. Причем, спектральные амплитуды имеют максимум в низкочастотной области спектра ( десятки Гц).

Установлено, что с увеличением габаритов и мощности судна, происходит увеличение интенсивности звукового поля в низкочастотной области спектра. Интенсивность звукового поля возрастает также с увеличением скорости хода судна.

Трал, изготовленный из большого количества канатных элементов и сетного полотна, в процессе траления создает комплекс раздражителен различного характера. Например, с канатных элементов и нитей ячей, ориентированных под углом к потоку воды последовательно то с одной, то с другой стороны, срываются турбулентные вихри, которые вызывают их колебания и образуют турбулентные следы, то есть генерируют акустические и гидродинамические поля. Кроме того, канатная и сетная оболочки создают также оптическое поле./36,51/

Изменение уровня оптического поля зависит от величины сплошности сетного полотна, которое выражается в проценты посредством коэффициента сплошности (пс) как пс=Рк./Р„,

где Рк. - плошадь, занятая нитями или канатными элементами, образуюши-ми ячею,м",

Ря - площадь ячеи, ,\Г.

Величина пс.в основном, зависит от величины угла раскрытия ячеи а при ее вершине и находится в обратно зависимости от а„.

За каждым канатным элементом ячеи образуется вихревой след в виде дорожки Кармана. Ширина (толщина) вихревого следа (Ь) может быть рассчитана по известной зависимости (Шнрлинг Г. - 1956) как Ь= 0,565 V*' С,' с1.

где Са - коэффициент сопротивления каната,

х - расстояние от точки измерения до центра каната, м, (I - диаметр каната, м.

Расчеты показывают, что канаты, применяемые в современных тралах, образуют за собой турбулентные следы толщиной от 2 до 9 см.

Для определения протяженности вихревого следа, отходящего от каната, .можно использовать уравнение, определяющее диффузию вихря с течением времени (Кочин Н.Е. 1963):

Где:

П0- вихрь в момент времени /=0,

¡1 - диаметр начального вихря (равный диаметр каната); к - турбулентный коэффициент вязкости (для воды принятый равным 0,4 см?/с); I - время;

L - расстояние от каната до точки измерения.

Расчеты показывают, что при скорости потока 2,5 м/с скорости в центре вихря, срываюшехси с каната диаметром 8-Ю мм, в первый момент на расстоянии 6-8 м от каната резко уменьшаются до 1,8 м/с, затем разрушение вихря идет сравнительно медленно и практически он днффузнру-ется на расстоянии двух десятков метров от каната. Поскольку каждая ячея, образована .. системой канатных элементов, расположенных под углом атаки к потоку, то ячеи будут частично затеняться турбулентными следами, образуя своеобразную оболочку по контуру трала.

При колебании канат создает звуковую волну и смещение частиц воды. т.е. акустическое поле. Частоту колебаний канатных связей .можно определить по известным динамическим уравнениям гибкой ннтн (Тихонов А.Н.- 1972), решение которых дает следующую расчетную формулу:

со „=71' n ' a/L Где: и„ - частота n-ой гармоники;

L- длина канатного элемента. Величина а=%Т/М , где М - массовая плотность канатного элемента;

Т - натяжение канатного элемента. Расчеты показывают, что спектр частот колебаний канатов весьма широк, и в зависимости от натяжения, диаметра и длины канатных элементов, при постоянной ориентации их в потоке, может изменяться от десятка до сотен Герц. Величина частоты колебаний канатов находится в обратной зависимости от диаметра и длины каната.

Возможно, не столько частота, сколько энергия колебании канатных элементов создает для рыб отпугивающий эффект. Расчеты показывают, что энергия колебаний, при прочих равных условиях (скорость потока, натяжение) увеличивается пропорционально увеличению диаметра и угла атаки канатного элемента.

Кслеблюшнйся канат образует поле смещения частиц воды. Если представить вибрирующий канат как систему пульсирующих точек, то ' можно в первом приближении рассчитать величину смещения частиц воды на разном удалении от каната нз дифференциалыюгсг уравнения:

I/г- ô/Sr(r^u/Sr)+l/r- S^ti/Sf?=l/C!- ¿fu/Sí

где:

г - расстояние от каната до точки, в которой измеряется смещение частиц;

С-скорость распространения смещения частиц 'жидкости;

0-угол между абсциссой и направлением на точку измерения смещения;

«(.-величина смешения частиц воды в рассматриваемой точке.

Решение этого уравнения получаем методом разделения переменных в

виде

uf=A . 1о(е> • г/С), где: А-смещение частиц в начальный момент;

1„-Бесселева функция первого рода нулевого индекса.

Согласно расчетам получается, что в современных разноглубинных тралах канаты, соединяющие распорные доски с тралом, могут вызывать смещение частиц воды до расстояния 20-30 м, где скорость распространения частиц жидкости достаточна высока и может отчетливо восприниматься акустнко-латералыюй системой рыб.

Сравнивая чувствительность рецепторных систем рыбы с параметрами физических полей, образуемых траловой системой в процессе траления, видим, что они совпадают с интервалом наибольшей чувствительности акустнко-латералыюй системы рыбы. Таким образом. Многие промысловые виды рыб с помощью акустнко-латералыюй н зрительной систем могут уже с большого расстояния воспринимать приближение трала как раздражителя к проявлять на него оборонительную реакцию.

2.5. Распределение пелагических скоплений рыб.

В процессе проведения научно - экспериментальных работ в разных районах промысла были получены оценки существующих распределений, концентраций и поведенческих реакции рыб, обитающих как на континентальном шельфе, так и в открытой части океа-на./31,33,34,37.38.43,49,50,52/

В районе ЮВТО обитает популяция перуанской ставриды. Этот обширный район можно условно разбить на три подрайона: Северный, Центральный и Южный. Во всех подрайонах ставрида обитает в широком диапазоне глубин, от поверхности до 250 - 300 м.

В дневное время суток промысловые скопления ставриды, в основном, обитают до 250-300 м, с преобладанием в ясные дни на 140-180 м, в пасмурные-на 50 - 80 м. Толщина слоя обитания стай составляет до 80 м, с преобладанием до 60 м(70%).

В вечерние сумерки ставрида совершает вертикальную миграцию в верхние горизонты и ночью располагается на глубинах 10-60 м, при этом толщина слоя обитания стаи составляет от 10 до 50 м, с преобладанием до 30 м (70%).

Например: на рис. 2.1 показаны функции распределения (накопления частоты) толщины слоев обитания стай.

Локальные скопления ставриды состоят из отдельных сравнительно небольших стан. В дневное время четко выраженные стаи имеют вертикальное развитие 2-25 м, с преобладанием до 10 м (90%) в зимнее время и до 15 м(80%) в весеннее.

В ночное время вертикальное развитие стай составляет 2-25 м, с преобладанием до 7 м (80%) в зимнее время и до 10 м (70%) в весеннее. На рис. 2.2. приведены функции распределения вертикального развития стай ставриды.

Горизонтальная протяженность стай в дневное время , в основном, составляет до 20 м (60%) идо 25 м (60%) в ночное.

Утренние и вечерние вертикальные миграции стай проходят на скоростях 0,04-0,09 м/с.

В районе ЦВА ставрида является одним из доминирующих объектов отечественного промысла. Нерест ее проходит в ноябре - марте. Наиболее плотные концентрации образуются в преднерестовый период.

В осенне-зимний период ставрида обитает в водах шельфа. В ночное время она в виде мелких стай и рассредоточенном состоянии находится в пелпгналпи, а с рассветом стайки группируются и опускаются в придонные слон, где она обитает в течение светлого времени. В придонных слоях ставрида образует локальные скопления толщиной от 5 до 30 м, с модальностью 10-20 м (70%). Нижняя кромка стай обычно отстоит от дна не более 10 м, с преобладанием до 2 м (68%).

На рис. 2.3 приведены функции распределения ( накопления частоты встречаемости) высоты промысловых скоплений ставриды.

Вышеуказанные локальные промысловые скопления состоят из стай с вертикальным развитием 1-10 м, с модальностью 2-3 м (60%) и с горизонтальной протяженностью 2-40 м, с модальностью 6-10 м (60%).

На рис. 2.4 показаны гистограммы распределения габаритов стай ставриды в дневное время суток.

В районе ЮВА ставрида встречается на шельфе и его склонах, начиная от 5° ю.ш. до зоны ЮАР. Этот протяженный участок шельфа можно условно разделить на два района: район Анголы и район Намибии.

В районе Анголы ставрида встречается круглогодично. В распределении ставриды здесь наблюдается ярко выраженная ритмичность в суточных вертикальных и горизонтальных миграциях.

В дневное время ставрида отходит от берега ближе к шельфовому свалу, опускается к грунту, образуя в придонных слоях промысловые скопления. В ночное время возвращается обратно на глубины 50-60 м и образует скопления в верхних горизонтах воды.

На рис. 2.5 приведены функции распределения толщины слоя обитания стай в разные периоды года в районе Анголы, а па рис. 2.6 - глубины обитания стан ставриды в зависимости от времени суток.

В районе Намибии на шельфе ставрида встречается круглосуточно. В период апрель-июль образует плотные локальные скопления. В дневное время часто образует стайные скопления у грунта по изобатам 160-200 м. В октябре - январе она предпочитает держаться в пелагнали. В дневное время часто образует скопления на глубинах 150-200 м, а ночыо поднимается к поверхности и рассредоточивается в горизонтах 5-20 м.

На рнс. 2.7 приведена функция распределения толщины слоя обитания стан ставриды в разные периоды суток в районе Намибии.

В районе СВА обитает местное стадо скумбрии, которое распространено вдоль западного шельфа Великобритании от пролива Ла-Манша до Шотландских островов. В период нагула скумбрия совершает миграции в северном направлении к Фарерским островам и Норвегии. В этих районах, начиная с конца июля по сентябрь, в дневное время суток скумбрия образует скопления, состоящие из отдельных, сравнительно небольших стай. Толщина слоя обитания стай составляет 10-40 м. с преобладанием до 35 м (75%). Глубина обитания стай изменяется от 5 до 50 м, с преобладанием 10-30 м (73%).

Вертикальное развитие стай обычно бывает 2-15 м, с преобладанием 3-5 м (89%), а нх горизонтальная протяженность - 2-25 м, с преобладанием до Ю м (78%).

В ночное время скумбрия часто рассредоточивается в верхних слоях воды толщиною 15-20 м.

2.6. Реакция пелагических рыб на траловую систему.

Рассмотрим наиболее характерные особенности поведения пелагических рыб относительно судна и трала на примере ставриды, как наиболее распространенном виде рыб, обитающих во многих районах промысла.

В район ЮВТО ставрида проявляет повышенную отрицательную реакцию на приближающееся судно./42/ При этом четкость оборонительной реакции и скорость перемещения стан зависит как от глубины их обитания, так н от характера распределения рыбы. Чем выше находятся стан, тем активнее они реагируют на судно, при этом они чаще всего отходят от судна в сторону. У стан, находящихся на более глубоких горизонтах (свыше 100 м), оборонительная реакция слабее, чаще всего они заглубляются.

Исследование траекторий движений отдельных стай на приближение судна показалп следующее. При движении судна без трала ставрида реагировала на него с расстояния 200-250 м - заглублялась, в среднем, на 3035 м. а за кормой судна вновь поднималась в прежние горизонты (рис. 2.8). при приближении судна с тралом стан начинали реагировать на него с дистанции 250-350 м, заглублялись, в среднем, на 40-50 м и продолжали дальнейшее заглубление до трала ( рис. 2.9).

Вертикальная составляющая скорости заглубления стай при приближении судна составляла 0,22-0,44 м/с. в среднем, 0,31 м/с.

Примерно подобная картина поведения стай ставриды на проходящее судно с тралом наблюдается и в районе ЦВА.

В этом районе стан ставриды начинают проявлять оборонительную реакцию на судно, чаше всего, с дистанции 150-250 м, они уходят в сторону или заглубляются до 20-25 м.

Исследования, проведенные за поведением рыб относительно трала показывают, что характер проявления оборонительных реакций во многом зависит от особенностей распределения облавливаемого объекта.

Ночные скопления, состоящие из множества мелких стай, слабо реагируют на трал и почти не изменяют горизонта своего обитания.

В дневное время стан всегда бывают более активны, нежели в ночное. Активность реакций рыб на трал зависит не только от времени суток, но и от времени года.

В табл. 2.1 сгруппированы оценки поведения ставриды для трех подрайонов промысла ЮВТО, при приближении к ним трала с вертикальным раскрытием устьевой части 80-100м, буксируемым судном РТМС на скоростях 2,7-2.8 м/с.

Таблица 2.1

Показатели Режим работы Подрайоны н время наблюдения

Северный (сентябрь) Центральный (октябрь) Южный (ноябрь-декабрь)

День 0-24 0-124 20-100

усредненная 6+0,16 усредненная 47,5+0,39 усредненная 52+0,62

Величина за-

г.тчГиении стай

перил тралом,м

Ночь 2-13 0-55 0-60

усредненная 5,6+0,43 усредненная 28,8+0,13 усредненная 33+0,26

День 0,0-0,10 0,02-0,41 0,04-0.23

Вертикальна» усредненная 0,03+0,01 усредненная 0,14+0,02 усредненная 0.12+0,03

составляющая

скорости заглублении м/с Ночь 0,01-0,02 0,01-0,29 0,04-0,26

усредненная 0,03+0,03 усредненная 0,12+0,01 усредненная 0,11+0,02

В районе ЦВА характер поведения ставриды на трал аналогичен с ее поведением в ЮВТО, но, учитывая, что в ЦВА в дневное время ее скопления образуются возле грунта, это несколько изменяет ее реакцию на трал. Например, в летне-осенний период стан ставриды и скумбрии проявляют активную реакцию на трал, стремясь уйти от него в сторону.

На рис. 2.1(1 показаны наиболее характерные направления движения стай при облове придонных скоплении ставриды и скумбрии при приближении трала.

Рыбы, оказавшись в устьевой части трала, ведут себя сравнительно спокойно, и в большинстве случаев проходят вглубь трала. Причем, поведение мелких стай бывает более спокойным, нежели крупных, которые иногда уже в устьевой части делают попытки уйти от трала.

По мере сужения сетного конуса у всех рыб наблюдается повышенная двигательная активность, выражающаяся в хаотических бросках в стороны и заканчивающаяся, как правило, разворотом их по ходу траления. частичным прохождением в траловый мешок, а также выходом из трала сквозь ячеи сетного полотна.

Район трала, где происходит переориентация рыб в своем движении назван «критической зонон»./2,17,18/ После разворота рыбы начинают организованно плыть в трале по ходу его буксировки, не проявляя особенного беспокойства на сетное полотно, сохраняя свое положение относительно отдельных частей трала и опережая их.

Существует предположение, что одним из факторов, под влиянием которых формируется вышеуказанный тип поведения рыб в трале, является оптомоторная реакция, то есть безусловный рефлекс следования рыб за ориентирами, перемещающимися в поле их зрения, в данном случае-сетным полотном.

Поведение рыб в траловом мешке во многом зависит от характера их поступления в него. Когда облавливаются разреженные скопления рыб, то мешок заполняется постепенно н почти по всей цилиндрической части наблюдаются рыбы, плывущие по ходу его буксировки. Особи, израсходовавшие свою энергию, скатываются в кутковую часть, где и образуется более уплотненная и неподвижная .масса улова. При поступлении в мешок стан, она быстро оказывается в его кутковой части. Причем, стая рыб в этот момент увлекает за собой часть рыб, плывущих в мешке.

Анализируя и обобщая результаты исследований за поведением пелагических рыб на систему судно-трал, можно выделить характерные стереотипы ее последовательного поведения:

1. Проявление рыбами двигательной активности при восприятии приближающегося судна и трала, направленной на заглубление и уход в сторону их движения;

2. Проявление ориентировочной реакции в трале, выражающейся в сравнительно спокойном движении в канатной и сетной оболочках трала до конца мотенной части;

3. Переориентация стаи в трале в направлении своего движения и массовое проявление оптомоторной реакции при перемещении на выход из него;

4. Продолжительность движения рыб в трале со взаимной стимуляцией и регулирование скорости плавания в зависимости от скорости буксировки орудия лова.

Для пелагических скоплений менее подвижных рыб ( макрурус, окунь-клювач, рыба-сабля и др.) характерным стереотипом их поведения является:

1. Индивидуальное проявление оборонительной реакции на канатное и сетное полотно;

2. Отсутствие явно выраженной оптомотрнон реакции при нахождении рыб в трале;

3. Слабая реакция на канатное и сетное полотно трала, а также небольшие расстояния реагирования на раздражители траловой системы.

2.7. Реакция донных и придонных рыб на тпал.

Визуальные наблюдения за двигательными реакциями рыб относительно трала показали, что их реакции разнообразны и изменчивы в зависимости от того, с какоП частью трала контактирует рыба./15,20.24,25/

На траловую доску все рыбы проявляют оборонительную реакцию -уходят от нее. Дистанция проявления реакции зависит от видимости под водой, степени контрастности доскн с фоном и вида рыб.

В большинстве районов промысла донные рыбы (камбала, морской палим) уходят от доски с расстояния 2-3 м. Придонные рыбы (тресковые, спаровые и др.) при видимости 10-12 м реагируют на доску с расстояния 56 м, при видимости 8-9 м - с расстояния 4-5 м.

Движущаяся по грунту распорная доска образует за собой мощный турбулентный след. Все рыбы воспринимают его как сильным раздражитель п ближе 2-3 м стараются к нему не подходить.

Линия кабелей оказывает на рыб отпугиваюшее действие, но не настолько эффективно, как бы этого хотелось рыбакам./27,30/ От линии кабелей рыбы отходят, обычно, в перпендикулярном или близком к нему направлении. Эффективность отпугивания рыб линией кабелей зависит как от величины ее угла атаки, так и взаимного расположения кабеля и гндрошленфа. Чем больше угол атаки кабеля и дальше удален от него гидрошлейф, тем больше рыб уходит из зоны облова через линию кабелей. На рис. 2.11 показан характер изменений величины ухода рыб из зоны облова через линию кабелей при разном удалении кромки гндрошленфа от крыла трала.

Дистанция реагирования рыб на линию кабелей, в основном, составляет 1-3 м и зависит от видимости ц грунта.

В устьевой части трала реакция рыб зависит от их вида.

Дойные рыбы реагируют на нее. как правило, с расстояния 1.0-1,5 м, а иногда после тактильного контакта с подборой (грунтропон),Удерживаясь вблизи центральной части подборы, они стараются плыть вблизи грунта, могут залегать в углублениях на грунте и пропускать трал над собой.

Придонные рыбы проявляют оборонительную реакцию, заключающуюся в уходе от подборы с расстояния 2-3 м.

В табл. 2.2 приведены дистанции, с которых проявляются оборонительные реакции разных видов рыб на линию кабелей и нижнюю подбору трала.

Таблица 2.2

Вид рыб Видимость Скорость Дальность рсакшш рыб, Район наблюде-

у дна, м гралепми, м/с гР м нии

На нижний На ниж-

кабель нюю полбо-РУ

Трссча 7-8 2,0 1,0-2,0 2,0-2,5

Пикша 7-8 2,0 1,5-2,0 1,5-2,0

То же Мерланг 9-10 6-8 2,0 2,0 2,5-3,0 1,5-2,0 4,0-5,0 1,5-2,0 Северное кюре

Сайда 7-8 2,1 2,0-2,э 2,0-3,0

Морской налим 6-7 1,9 0,5-1,5 1,0-1,5

Хек серебри- 6-7 1,9 1,0-1,5 1,5-2,0 Северо-западная

стый 6-7 1,9 0,5-1,5 1,0-1,5 Атлантика

< Камбала 6-7 1,9 1,0-1,5 1,0-2,5 (банка Джорджес)

Трнгла

; Пагр 8-10 2,0 2,0-3,0 2,0-3,0 Центрально-

Зуба» 8-10 2,0 2,0-2,0 2,0-3,0 восточная

Барабуля 8-9 1,9 1,5-2,0 2,0-3,0 Атлантика

: Плоскоголовые 8-9 1,9 0,5-1,0 2,0-3,0

1 Ронка 8-10 2,0 2,0-2,5 2,0-3,0 Центрально-

: Каменный 10-12 2,0 4,0-5,0 5,0-6,0 западная Атлан-

окунь тика (отмель Кампече)

В процессе движения рыб в устьевой части у них наблюдается тенденция ухода под нижнюю подбору. Это им удается, чем выше поднята подбора над грунтом, тем больше рыб уходит из устьевой части под трал.

На рис. 2.12 показан характер изменения величины ухода рыб из устьевой части трала под нижнюю подбору в зависимости от высоты ее подъема над грунтом.

Обобщая результаты натурных наблюдений за поведением рыб в зоне действия данного трала, можно кратко сформулировать некоторые стереотипы их поведения;

1. У донных рыб оборонительная реакция выражается в резких бросках от приближающегося раздражителя с последующим затаиванием на дне, небольшие расстояния проявления двигательных реакций, индивидуальная форма защиты;

2. У придонных рыб оборонительная реакция выражается в уходе от раздражителя вдоль грунта, не теряя с ним связи, стремление ухода из зоны облова трала через линию кабелей и под нижнюю подбору. Движе-

пне перед нижней подборой (в ее центральной части) до утомления, затем скатывание рыб в сетную часть трала.

2.8. Выход рыб сквозь ячеи.

С целью изучения реакций рыб па сетное полотно, а также получения количественной оценки выхода рыб нз трала сквозь ячеи, автором проведены серии экспериментальных работ с использованием визуальных подводных наблюдений за процессом прохождения рыб сквозь ячеи при выходе их из гр:1ла./5,15,23,24,47,48/

Рыбы, оказавшиеся в трале и пытающиеся выйти нз него сквозь ячеи, воспринимают механическое и психологическое воздействие на них канатного и сегного полотна. Причем, в передней части трала преобладает психологическое воздействие, а в конце мотеннон части и траловом мешке - механическое.

В табл. 2.3 приведены данные величины выхода промысловых рыб Из трала в различных районах промысла при использовании разных типов тралов.

Таблица 2.3

Район промыс- Тип трала л а Кол-во зачетных тралений Интервал изменения выхода рмбв % от улова Основной объект-лова

Лонный СНА Придонный Разноглубинный То же 10 16 24 15 6,0-9,0 10,0-11,0 1,0-2,0 30,0-40,0 Треска Пикша, мерланг Ставрида, скумбрия Путассу

САХ Разноглубинный Морс Пр.мпнге- Разноглубинный ра : Донный ЦВА Донный ЦЗА Разноглубинный ЮИТО 12 68 15 20 25 60,0-90,0 80,0-90,0 5,0-10,0 15,0-16,0 2,0-2,5 Макрурус Окунь-клювач Зубан,пагр Ронка, ставрида Ставрида

В зависимости от вида рыб направления выхода их из трала различаются. Донные и придонные виды рыб стремятся выходить сквозь ячеи нижней и боковых частей трала, пелагические - сквозь ячеи верхней и боковых частей.

Таким образом, полученная количественная оценка выхода рыб из трала сквозь ячеи и выявленные участки трала, где происходит их выход, позволяет обоснованно выбирать необходимый ассортимент сетного полотна, обеспечивающего необходимые селективные качества орудия лова.

2.9. Скорость и продолжительность плавания рыб.

В результате подводных наблюдений за движением рыб в трале автором было отмечено, что они, рационально расходуя свою энергию при уходе от трала, стараются плыть со скоростью на 0,1-0,2 м/с больше, чем движется орудие лова, то есть рыбы постоянно регулируют свою локомоторную деятельность в соответствии с создавшимися ситуациями. Поэтому при траловом промысле целесообразно рассматривать вид плавания с понятием « плавательная способность рыб» или «скоростная выносливость рыб».

Плавательную способность рыб можно характеризовать следующими параметрами:

и Бросковая скорость (У^. наблюдается у рыб при броске за жертвой пли при испуге в очень короткий промежуток времени. На коротких дистанциях рыбы могут развивать скорость до 30 н более длин тела в секунду (30 1р/с).

■ Максимальные скорости (V™,), на этих скоростях рыбы мобилизуют свои энергетические возможности, и скорость движения на Ута1 может составлять: для пелагических рыб (5-14)1,,/с, а для придонных и донных (3-8) ус. Продолжительность движения бывает сравнительно небольшая, у донных и придонных рыб не более 5 минут, у пелагических - до 10-15 минут.

■ Крейсерская скорость (Уь), это наиболее экономичная скорость движения рыб, на которой они могут плыть от десятков минут до нескольких часов, а при миграциях-даже сутками. Скорости движения рыб. плывущих на \\ обычно составляет (2-5) 1р/с.

■ Критическая скорость (УиР). это предел скорости, при которой рыбы еще сравнительно небольшое время могут плыть в трале (потоке). При дальнейшем, даже небольшом увеличении скорости тралення рыбы переходят из режима упорядоченного движения в стае в режим индивидуальных мелких бросков в бок, после чего происходит снос рыб в сторону тралового мешка. Величина Ук|, многих видов рыб соответствует верхней части интервала максимальных скоростей Ут1, этих рыб.

■ Пороговая скорость (У,,), минимальная скорость струи воды (движение элементов трала), когда у рыб возникает, безусловно, рефлекторное движение против течения. Рыбы стремятся принять положение головой против течения воды н удерживаться около ориентира. Такое поведение рыб называют реакцией на течение нлн реореакцпей. Скорости, вызывающие реореакцию для пелагических рыб колеблются от 0,02 до 0,01 м/с, а для донных и придонных рыб от 0.2 до 0,3 м/с.

■ Скорость углубления (У,), характеризуется быстротой изменения горизонта обитания рыб при появлении раздражителя. Величина V,. ограничивается негативным влиянием на нес перепадом гидродинамического давления. Исследования показали, что средняя величина V, ставриды в устьевой части разноглубинного трала составляет 0,5-0,6 м/с, а в конце мотенной части Уу=0,3-0,4 м/с. При прохождении судна с тралом в светлое время суток У,.=0,2-0,3 м/с, а в темное время суток Уу=0,1-0,2 м/с.

■ Продолжительность плавания рыб (Тур), характеризует их плавательную способность, которая зависит от размера и видовой принадлежности, скорости движения, температуры воды и физиологического состояния объекта.

В табл. 2.4 приведены данные продолжительности движения придонных п донных рыб перед нижней подборой данного трала, буксируемого со скоростью 2,0 м/с, полученные автором во время подводных наблюдений в районах Центральной н Северной Атлантики.

Таблица 2.4

Вид рыб Скорость Время движении рыб Протяженность пути.

траления, перед нижней подборой. пройденного рыбой, м

м/с с

Треска 2,(1 120-180 240-360

Пикша 2,0 60-100 120-200

Мерланг 2.0 60-100 120-200

Сайда 2.(1 200-300 400-600

Морской налим 2,0 60-80 120-160

Хек серебристый 2,0 60-И0 120-220

Трипа 2,0 60-90 120-180

Камбала 2,0 30-40 60-80

То же 1,6 60-90 96-114

Пагр 2,0 120-150 240-300

Зубан 2,0 100-130 200-260

Морской карась 2,0 120-140 240-280

Ромка 2.0 100-150 200-300

Увязывая скорости плавания рыб н их выносливость с режимом буксировки трала, необходимо учитывать следующее:

■ Эффективность прицельного траления при облове стай пелагических рыб зависит от зиання скорости и величины заглубления, стай при приближении трала;

■ Эффективность захвата и удержания рыб в трале зависит от правильно выбранной скорости траления.

Наиболее эффективный облов рыб происходит прн скорости буксировки трала на Укр, которая изменяется от вида и размера облавливаемого объекта.

3. ЛОВЯЩИЕ КАЧЕСТВА ТРАЛА.

Критерием совершенства любого орудия лова служат его ловящие качества, которые количественно можно выразить посредством относительного показателя уловнстостн, как Р=(2э/(2о или через абсолютный показатель уловистом и, предложенный профессором Ф.И. Барановым а.=()„/К, где О, - улов трала - эталона за никл траления: (3,,-улов опытного трала за цикл траления; N - количество рыб, находящихся в контрольной зоне. Экспериментальные и теоретические работы, проведенные для оценки ловящих качеств тралов, при изменении их технических параметров и режимов буксировки, позволили выявить ряд факторов, существенно влияющих на эффективность облова рыб./25,26,27,29,32,40/

3.1. Прнцельность тралений.

При работе с разноглубинным тралом на первом этапе облова рыбы является процесс наведения устьевой части на скопление или локальную стаю. От результативности этого этапа зависит будет ли продолжаться дальнейший процесс ее облова или нет. Таким образом, прнцельность траления является очень важным фактором в общем процессе облова рыбы.

Результаты исследований показали, что вероятность захвата стай разноглубинным тралом зависит от характера распределения промысловых скоплений и активности рыб./42,45,51/

В табл. 3.1 сгруппированы оценки поэтапного п общего захвата стай ставриды при облове тралом с вертикальным раскрытием устья S0-I00 м, на скоростях траления 2,7-2,8 .м/с, в разных подрайонах промысла в FOB-TO.

Таблица 3.1

Пока>атели Время суток Подрайоны и периоды маблюленмя

Северны Й (сситябр ь) Центральный (октябрь) Южный (ноябрь-декабрь)

Преобладающая стадия зрелости 6-4(78%) 3-4 (86%) 3-4 (56%)

Вероятность попадании стай в muy 0.38 0,35 0,34

действия судового эхолота P|=N/N„

Вероятность захвата ста ¡i тралом.

ранее фиксируемых судовым эхо- Лень 0,44x0,02 0,21+0,01 0,14+0.02

лотом r-i=Nv/N, Ночь 0,41 ¿0,03 0,42+0,01 0,27+0.01

Вероятность захвата стан тралом

с унтом их захода «со стороны»

P„r.=N,+Nc/N, День 0,9110,01 0,61+0,01 0,67+0,02

Ночь 0,54+0,02 0,69+0,01 0,72+0,02

Общая вероятность захвата стаП

тралом

Р=РГРо»

День 0,35 0,21 0,22

Ночь 0,20 0,24 0,24

Примечание: Х» - количество стай, зафиксированных гидролокатором по курсу

траления +10°;

Х}- количество стай, зафиксированных судовым эхолотом;

X, - количество стай, зафиксированных траловым зондом;

.X«.- количество стай, зашедших «со стороны».

При облове придонных скопелннй ставриды в ЦВА, из стай, находящихся перед судном по курсу траления, судовым эхолотом фиксировались стаи с вероятностью Р=0,53, а вероятность захвата стай тралом составила Р=0.44.

3.2. Скорость траления.

Скорость траления является очень важным фактором, влияющим на эффективность захвата и удержания рыб в трале. Многочисленные экс-

перимемты, проведенные в море, показывают, что для каждого вида рыб п размера существует своя «критическая» скорость тралення Ук1), при которой облов рыб происходит наиболее эффектнвно./26,29,34,54/

Например, для облова ставриды размером 15-18 си Укр=2,2-2,3 м/с, размером 25-30 см Укр=2,6-2,7 м/с, а для размера 30-35 см Ук-Р=2,8-3,0 м/с.

11а рис. 3.1 показаны графические зависимости изменения улова дойного трала при облове рыб в районе СВА (треска, пикша, мерланг) и в районе ЦЗА (ронка, лутьяи, бохонадо).

Согласно данным (рнс.3.1) следует, что для облова конгломерата придонных рыб в районе СВА V^=1,8-1,9 м/с, а для рыб в районе СЗА У к,,=2,0 м/с.

Для оиенко абсолютного показателя уловнстости а проводилась серия сравнительных тралении на разных скоростях \'Т|). При каждом значении Утр находилась усредненная величина а* из серии тралений как а=£а/т, где т - количество зачетных тралений на определенной Укр.

На рис. 3.2 приведена зависимость а=ПУвр). полученная в районе ЦЗА при облове отдельных видов рыб.

3.3. Влияиие угла скоса сетной части.

Учитывая характер поведения рыб в трале . можно считать, что сетная оболочка, изготовленная с пологим скосом образующей, будет обладать лучшими ловящими качествами по сравнению с сетной частью, выполненной с более крутым скосом.

Эксперименты, проведенные в районе ЮВТО II ЦВА при облове ставриды тралом, в котором сетная оболочка использовалась с разными углами скоса, наглядно показали возрастание уловов по мере уменьшения ее угла скоса.

На рис. 3.3 показан характер изменения улова разноглубинного трала при использовании мотенных частей, имеющих разные углы скоса. Величина скоса сетной оболочки трала также оказывает влияние на место образования «критической зоны», где рыба начинает проявлять беспокойство. Наблюдения показывают, что по мере увеличения в донном трале угла скоса сетной оболочки от 4" до 11° «критическая зона» премещалась в сторону устьевой части. При этом ее рабочий периметр живого сечения трала изменился от 4,5 м до 10-13 м.

3.4. Влияние цвета дели.

Из всех имеющихся у рыб анализаторов, при условиях хорошей видимости зрение является наиболее универсальным при проявлении оборонительной реакции, добывании пищи, а также для получения более полной информации о среде обитания.

При подводных наблюдениях за поведение рыб в трале было отмечено, что дель белого цвета обладает большим отпугивающим эффектом, нежели дели, окрашенные в зеленый, коричневый, синий и глубои цвета.

Для количественной оценки выхода рыб сквозь ячеи цветных дслей был проведен следующий эксперимент. Проведены испытания трала с двумя горизонтально расположенными мотсннымн частями одинаковых габаритов, но изготовленных из делей разного цвета. Устьевая часть была выполнена из белого цвета, к которой присоединялись две метенные части разного цвета. Сравнивались две мотенные части зеленого и белого цветов, и зеленого и черного, за эталон была принята мотенная часть зеленого цвета.

В светлое время суток величина улова в траловом мешке, присоединенном к зеленой метенной части был в 2,4 раза выше, чем в мешке , присоединенном к белой мотеннон части, и в 1,3 раза выше, чем к черной мотенной части.

Связь .между цветной контрастностью дели и эффективностью удержания рыб б трале просматривается еще нагляднее, когда сравнивались уловы двухмотенных тралов при хорошей освещенности с 10 до 16 часов с уловами в вечернее время.

Были получены данные, что в светлое время мотенная часть зеленого цвета улавливала в 3,04 раза больше рыб, чем белого цвета, а в ночное время их уловы практически были одинаковы.

3.5. Длина линии кабелей.

Практика облова рыб показывает, что длина линии кабелей в схеме оснащения трала оказывает влияние на эффективность лова. Объясняется это тем, что по мере удлинения кабелей увеличивается зона облова по горизонтали. Оценка ловящих качеств разноглубинного трала в районе ЦВА показала, что по мере увеличения длины кабелей от 50 до 150 м улов ставриды возрастает примерно на 35%, как при облове рыб в ночное время в пелегиали, так и в дневное время около грунта.

В табл. 3.2 приведены усредненные оценкн вылова рыб за час траления , полученные при оснащении трала разной длиной линии кабелей. 32

Таблица 3.2

Длпий кабелей, Время ловя Количество Доверительным интервал

>1 выборок усредненного улова при

вероятности Р=0,90 т/час

Дсш. 7 2,39+0,79

50 Ночь 13 2,58+1,68

оашпЛ 20 2,51 + 1,08

День 15 3,12+0,78

100 11(141, 21 2,67+0,64

ооншй 36 2,85+0,48

День 5 3,58+1,48

150 Ночь 5 4,32+2,64

(МН11МЙ 10 3.95+1,35

3.6. Влияние расширения зоны облова донного трала на его ловящие качества.

По мере расхождения траловых досок в стороны, расширяется зона облова дна. Однако, при этом увеличение улова происходит непропорционально расширению зоны облова.

На рис. 3.4 показан характер изменения относительного показателя уловнстостн трала в зависимости от расширения зоны облова за счет удлинения линии кабелей.

При экспериментах оценка относительного показателя уловнстостн делалась согласно выражению: Р=<31/0С,

где (3„-улов трала прп минимальной длине кабелей, когда гидрошлейф от доски

касался крыла трала;

СЬ - улов этого же трала при ¡-он длине кабелей (гндрошленф удален от трала).

В районе ЦВА была проведена оценка абсолютного показателя уловнстостн данного трала в зависимости от удаления гндрошленфа от крыла трала за счет расширения зоны облова между распорными досками.

На рис. 3.5 показано изменение абсолютной уловнстостн трала в зависимости от удаления трала от гндрошленфа. Пз рис. 3.5 следует, что при удалении гндрошленфа от крыла трала с 3 до 9 м уловнетоеть трала уменьшается соответственно от а=0,38 до а-0,20.

3.7. Влиянне подъема нижней подборы над грунтом.

Оценка ухода рыб из устьевой части трала показала, что по мере увеличения расстояния между нижней подборой и грунтом ловящие качества трала резко падают.

На рис. 3.6 показан характер изменения ловящих качеств данного трала в зависимости от величины подъема нижней подборы нал грунтом. По оси ординат отложены значения относительного показателя уловпсто-стн Р=ОД?„

где О»-величина улова трала при плотном прижатии нижней подборы к грунту;

О;- улов этого же трала , но при 1-ом подъеме нижней подборы над грунтом.

На рис. 3.7 показан характер изменения абсолютной уловистости трала а в зависимости от ориентации трала нал грунтом при облове рыб в ЦЗА и ЦВА.

Величина (3 хорошо апрокснмпрутся зависимостью Р^^). то есть р=1,40 • г5+з,92 • г'-з,бз • г+1,14

Данное выражение справедливо для находящейся в интервале 0<г<1,1 м.

Оценка абсолютной уловистости донного трала при промысловой схеме его оснащения показала, что не все виды рыб изымаются тралом одинаково.

В табл. 3.3 приведены величины абсолютной уловистости трала при облове разных видов донных и придонных рыб в разных районах промысла Атлантики.

Таб.лша 3.3

Район Количество Объект лова Скорость Интервал изменения

npoMi.ic.ia зачетных траления, величины и при

тралений м/с доверительном вероятно-

сти

Р=0,У5

14 Треска 2,0 0,23+0,04

сил 14 Пикши 1,8 0,30+0,04

14 То же 2,0 0,25+0,05

14 Камбала 2.0 0,18+0,03

11 Морской пилим 2,0 0,24+0,08

езд 15 .Хек- серебристым 2,0 0,31+0,0*

14 Камбала 2,0 0,14+0,03

15 Ромка 1,85 0,25+0,08

15 То же 2,00 0,29+0,07

, ЦЧА 15 Морском карась 1,85 0,25+0,04

! 15 То же 2,00 0,28+0,04

1 15 Тригля 1,85 0,22+0,08

15 Барабу.ш 2,00 0,22+0,06

3.8. Влияние формы ячеи канатной части.

Передние части разн оглубинных тралов обычно изготавливаются с набором ячей разной формы и размера ( ромбической, шестигранной, па-раллелограммной, с продольными связями и пр.).

В зависимости от формы ячей ее канатные элементы ориентируются под разными углами атаки к потоку воду, генерируют гидродинамические и акустические поля разной интенсивности и модальности. Естественно, что эффективность отпугивания рыб ячеями разной формы будет различна.

При исследовании влияния формы ячей канатной части трала на эффективность отпугивания рыб было выявлено, что лучшим отпугивающим эффектом обладают ячеи параллелограммной и ромбической формы.

Промысловая проверка тралов с применением параллелограммной формы ячеи показала, что их ловящие качества заметно выше, нежели аналогичных тралов с шестигранной формой ячеи или продольными связями.

Рассматривая факторы. Существенно влияющие на эффективность о

лова рыб, следует отметить следующее:

1. При облове пелагических скоплений рыб современный трал в дневно< время захватывает от 21 до 35% стай, находящихся в-зоне облова, в ночное время - от 20 до 24,5, а при облове придонных скоплений - до 1

2. Скорость траления является очень важным фактором, влияющим на эффективность захвата н удержание рыб в трале. Для каждого вида рыб и размера существует своя скорость траления, при которой облоЕ рыб происходит наиболее результативно.

3. Эффективность предотвращения выхода рыб сквозь ячеи в передней части трала зависит от формы ячеи, применяемой в его канатной час тп. Эксперименты показали, что параллелограммная форма ячеи лучи удерживает рыб нежели шестиугольная или ячеи с продольными связ; ми.

4. На эффективность облова рыб заметное влияние оказывает величина скоса сетной оболочки трала, чем она положе, тем результативнее пр( ходит процесс облова рыб.

5. Цвет сетного полотна оказывает заметное влияние па ловящие качест! трала, но только при достаточной освещенности на горизонтах буксировки трала.

6. При работе с донным тралом на эффективность захвата рыб устьево! частью олияют такие факторы как расположение отходящего от трале вон доски гндрошлейфа относительно крыла трала, так н высота подг ема нижней подборы над грунтом.

4. ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТРАЛА.

4.1. Состояние вопроса.

Анализ развития отечетсвеиного морского н океанического рыболовства показывает, что в последние 3-4 десятка лет существовала тенденция наращивания мощности промысловых судов и габаритов тралов. Для наглядности на рис. 4.1 и рис. 4.2 показаны диаграммы роста мощно стн главных силовых установок судов и увеличения габаритов устьевых частей тралов. Обоснован ли такой подход к наращиванию мощности судов н габаритов тралов или это результат гигантомании, которая слабо учитывает экономическую сторону рыболовства.

Если эксплуатационные показатели выразить посредством относительных величин, например, отнесенных к вылову 1 тонны рыбы-сырца за сутки лова, то они наглядно отразят реальную эффективность работы тралов на судах разной мощности.

В качестве примера рассмотри»! следующие два критерия:

1. Величина затрачиваемой энергии судна для обеспечения вылова 1 тонны рыбы за сутки лова п=?>>УО<

где мощности судна,л.с.;

()- величина вылова рыбы за сутки, т.

2. Величина площади устья трала, используемого на промысле для вылова I тонны

рыбы за сутки лова

где Р» - площадь нормального сечения устья трала, м".

Характер изменения данных критериев показан на рис 4.3 н рис. 4.4.

Из приведенных данных следует, что по мере увеличения мощности с\дна ог 1000 до 7200 л.с. для вылова 1 тонны рыбы затрачивается в 1,5 раза больше энергии и в 2,6 раза увеличивается площадь устьевой части, что негативно отражается на эффективности промысла крупными судами.

Есть ли смысл и в дальнейшем продолжать наращивание мощности судов и габаритов тралов. Очевидно, целесообразнее при обосновании рациональных параметров тралов исходить из закономерностей распределения объекта лова, его поведения. При конструировании трала учитывать форму, принимаемую канатной и сетной оболочками при разных режимах буксировки трала.

Приведем некоторые данные о форме сетной оболочки трала и работе сетного полотна в различных конструкциях тралов.

4.2. Рабочая форма трала.

Проектанту для создания трала с заранее заданными параметрами необходимо знать: какую форму в процессе траления принимает трал, как раскрываются в трале ячеи сетного полотна.

Изучение рабочей формы тралов показывает, что нормальные сечения устьевой части донного трала близки к эллипсу. Полноту эллипса можно

характеризовать посредством коэффициента ,

где Ь - вертикальное раскрытие;

Ь - горизонтальное раскрытие устья трала.

В табл. 4.1 сгруппрнрованы усредненные данные изменения величины К„ разных конструкций тралов.

Таблица 4.1

Район измерения нормального се- Величина коэффициента К

чения трала •

Донные тралы Разноглубинные тралы

Двух Четырех Четырех Восьми

пластные пластные пластные пластные

В начале сетной части 0,35-0,37 0,40-0,50 0,88-0,93 0,87-0,90

В ссрслшс сетной части 0,45-0,50 0,75-0,80 0,90-0,95 0,90-0,96

В копне сетной части 0,54-0,55 0,85-0,90 0,97-0,98 0,97-1.00

В районе стыковки с траловым 0,56-0,57 0,95-0,97 1.0 1,0

мешком

Раскрытие ячеи сетной части оценивалось посредством коэффициента.

в виде отношения Кя.,=0.5 ■ V. яч/а= 5т0,5аяч. где а - шаг ячеи: а„., - величина угла между двумя нитями ячеи при ее вершине; Ь„., - поперечная диагональ ячеи, в которой биссектриса угла аяч делит ее пополам, мм.

В табл. 4.2 сгруппированы средневзвешенные значения Кяч в сетных частях разных конструкций тралов.

Изучение формы раскрытия сетного полотна в тралах показывает, что по .мере увеличения угла скоса сетного конуса ас полнее раскрываются ячеи в мелкоячейных мотеиных частях.

Например, в разноглубинных тралах, в которых мелкояченная часть имеет

ас=7-8° величина Кяч=0,15-0,20, при ас=10° Кяч=0.24-0,25 ,а при ас=12° К„,,=0,33-0,34.

Таблица 4.2

Район измерения Средневзвешенная величина К„,,

•Донные тралы Разноглубинные тралы

Двух 1 Четырех пластные ! пластные Четырех пластные Восьми пластные

В начале сетной части В середине сетной части В конце сетной части В районе стыковки с траловым мешком 0,38-0.40 | 0.37-0.-10 0,43-0.45 1 0.35-0.36 0,48-0.49 1 0-52-035 0,49-0.50 | 030-031 ! 0,28-0,29 0,29-030 0,28-0,29 0,25-0,27 0,27-0,28 0,28-0,29 0,27-0,28 " 0,25-0,27

Примечание: Приведенные в таблице 4.1 величины К„ н в таблице 4.2 величины Кяч измерены при наличии в тралах дели с шагом ячеи: дон-

ные тралы - в начале а=100-80 мм, в середине а=70-60 мм, в конце а=50-40 мм, у мешка а=40-35 мм; в разноглубинных тралах соответственно а=1200-800 мм, а=200-100 мм, а=80-65 мм, а=45-37 мм.

4,З.Обоснование габаритов устьевой части трала.

Размер устьевой части выбирается из характера обитания объекта промысла. За критерий оптимальности раскрытия принимается ее способность облавливать большую часть высоты промыслового скопления рыбы, то есть выбор вертикального раскрытия устья Ну целесообразно делать , исходя из высоты слоя скопления рыб НС1, в котором стаи встречаются с накопленной частотой 80-90%. Кроме того, учитываются параметры, отржаюшне точность наводки трала на промысловое скопление по вертикали ш,

и обороннельную реакцию рыб на устьевую часть rv. Тогда величину Ну можно определить согласно выражению:

Н)=Нгл+2л;)+т1

Точность наводки трала на скопление рыб mz зависит от опыта судоводителя, точности гидроакустических приборов, глубнны расположения облавливаемого объекта и его активности, которая может быть получена экспериментальным путем как отношение вида:

где nty - разность ординат центра i-ro скопления от продольной осп трала, м;

и - количество локальных скоплений.

Для оценки величины тг нами была собрана статистика при облове ставриды в районах ЦВА и ЮВТО, которая показывает, что усредненная величина mz в ЦВА днем составила 6,09+0,56, ночью 3,07+0,28, а в ЮВТО днем 9,63+0,81, а кочыо 8,12+0,43.

Подводные наблюдения за поведением стай в устьевой части трала показывают, что рыбы стараются удерживаться от канатной оболочки на дистанции радиуса проявленля оборонительной реакции г,,. Например, при облове ставриды в районе ЦВА гр в дневное время составляет 8 м, а в ночное - 5,5-6,0 м, а в районе ЮВТО в дневное время гр=9,0 м, в ночное-г,,=6,0 м.

Превышение горизонтального размера устья над вертикальным можно выразить посредством выражения вида Ly=Iv' Ну, где К - коэффициент, отражающий величину отношения горизонтального раскрытия

устья к его вертикальному раскрытию. Учитывая удобства работы с тралом,

боты с тралом, величину К целесообразно принимать равным 1,2-1,3, что дает Ц=(1,2-1,3)" Нг

В качестве примера сделан расчет рациональных габаритов устье во! части тралов для облова ставриды в районах ЦВА, ЮВА, ЮВТО. За исходные данные расчета приняты значения характерных распределений ставриды в указанных районах (см. табл. 2.1;2.3;2.5), за радиус реакций ставриды на сетную часть трала принята величина Г[,=6-8 м н с учетом точной наводки трала на скопления, получаем следующие данные.

Для эффективного облова ставриды в районах ЦВА II ЮВА целесообразно использовать тралы с вертикальным раскрытием устья 50 м, горизонтальным - до 65м. Для облова ставриды в ЮВТО желательно иметь вертикальное раскрытие устья в дневное время 85-90 м, по горизонтали 108-115.м, а в ночное время вертикальное развитие достаточно иметь 6065 м.

4.4. Выбор формы ячей канатных частей и их размера.

В современных разноглубинных тралах передняя их часть изготавливается из крупных ячеи с использованием капроновых канатов с диаметром 8-15 мм. Теоретически аргументированных работ по выбору рационального формирования канатной оболочки трала,с учетом ее взаимодействия с объектом лова очнь мало. В связи с этим на разных бассейнах страны канатные части конструируются по-разному, с использование формы ячей: шестиугольная, ромбическая, разношаговая, продольные связн н т.д.

Рациональное формирование канатной оболочки трала можно рассматривать с разных позиций. Во-первых, создание трала, обладающего малым сопротивлением.

Во-вторых, трала с равномерным распределением нагрузок в канатной оболочке. В-третьнх, создание канатной оболочки с лучшим удержанием рыб в трале.

Создание трала, обладающего всеми указанными свойствами - трудновыполнимое желание.

Для нахождения оптимального решения при формировании канатной части следует рассматривать факторы, создающие определенные параметры физических полей, способствующие предотвращению выхода рыб сквозь эту оболочку.

На предотвращение выхода рыб сквозь ячеи могут оказывать следующие факторы: 40

м оптическое поле, зависящее от величины сплошности канатной оболочки пС|чем меньше ис,тем меньшим сопротивлением обладает канатная часть, слабее отпугивает рыб, может изменяться в интервале 0<пс<1; характер изменения пс ячей показан на рнс. 4.5.

■ гидродинамическое поле, характеризуется степенью затенении ячеи гндроследом - п„ чем больше п„тем эффективнее канатная часть удерживает рыб в трале, теоретически может изменяться в интервале 0<и,<1. Характер изменения п, разных форм ячеи в зависимости от их размера при постоянном угле аяч=20° показан на рнс 4.6

ш акустическое поле, характеризуется частотой колебаний канатных элементов ячеи - со„ уровнем энергии колебания канатных элементов - е„, а также величиной смещения частиц воды, вызываемой колеблющимися канатными элементами -нс.

■ Чем меньше юп, тем эффективнее канатная часть удерживает рыб в трале, может изменяться в интервале 0<со„<500 Гн. Чем выше £„, тем эффективнее канатная оболочка отпугивает от себя рыб, предотвращая нх выход сквозь ячеи, может изменяться в интервале 10"4<еп<10 мДж. Чем больше ис. тем лучше отпугиваются рыбы от канатных элементов, может изменяться в интервале 10*4<ис<10'3 см.

Характер изменения о „ канатов разных диаметров от нх натяжения показан на рис. 4.7, а в зависимости от нх длины - на рнс. 4.8. На рнс 4.9 показан характер изменения величины смещения частиц воды на разных расстояниях от каната при изменении со„ от 10 до 50 Гц. Расчеты показывают, что величина со„ находится в обратной зависимости от диаметра и длины канатных элементов ячен. Для лучшего удержания рыб в трале целесообразно использовать канаты большего диаметра и длины.

Такпм образом, обобщенный показатель качества работы канатпсГ; оболочки трала является функцией переменных

СТ= [(пс,П„Мл,Еп,ис)

Критерии оценки обобщенного промыслово-технического показателя качества канатной оболочки позволяют сравнить между собой тралы различных конструкций и модификаций, выбрать лучший из них с учетом поведения облавливаемого объекта.

Анализ вышеуказанных факторов (см. рис. 4.5 - 4.9)показывает следующее:

■ по совокупности положительных качеств получается, что трал с набором ячей в форме праллелограмма обладает лучшими ловящими качествами;

■ для лучшего отпугивания рыб от канатной оболочки трала с передней части целесообразно использовать канаты диаметром 15-17 мм и длиною до 40-50 м. По мере приближения к сетной оболочке длина канатных элементов -ячей последовательно уменьшается до размера 6-4 м.

4.5. Расчет сетной оболочки.

Сетная часть в процессе траления выполняет важные функции удержания и направления рыб из устья в траловый мешок. В сетной части проявляется одна нз особенностей поведения рыб, а именно: при приближении к траловому мешку происходит повышение их двигательной активности и стремление к переориентации своего движения. Этот район трала был назван «критической зоной», местонахождение ее изменяется в зависимости от характера сужения сетной части.

При сравнительно небольшом угле ас рыбы спокойно проходят в сторону тралового мешка и «критическая зона» сдвигается ближе к траловому мешку. С увеличением ас сетной части рыбы начинают вести себя беспокойнее, а «критическая зона» сдвигается в сторону устьевой части.

При ориентации сетных пластин по длине трала с одинаковым углом а таки ас

рыбы меньше проявляют беспокойства, в меньшей степени выходят из трала сквозь ячеи и объячеиваются в них, нежели в сетном конусе, имеющем в пластинах разные ас-

Из вышеуказанного следует, что для эффективного облова рыб необходимо проектировать сетную часть так, чтобы в процессе траления величина скоса ее образующей по всей длине трала оставалась одинаковой или близкой между собой.

С учетом видотнпичных особенностей поведения рыб и закономерностей раскрытия сетной оболочки трала автором /16,35,41/ предложен метод расчета сетной части с заданными параметрами. При этом величина периметров соединительных кромок пластин рассчитывается с учетом реальных величин коэффициентов раскрытия ячей К„ч, коэффициентов полноты раскрытия сетной части Кп в различных частях по ее длине. Величина Кп и Кяч в разных частях трала выбирается соответственно из табл. 4.1 и 4.2.

При выборе рационального угла скоса сетной оболочки трала ас, необходимо, чтобы отношение величины вертикальной составляющей вектора перемещения рыбы от сети к центру трала за единицу времени

к величине горизонтальной составляющей скорости траления Ут|, в каждый момент времени было больше или равно Г® ас, то есть Г« ас:^а=Ург/УТр-

Данное выражение отражает связь между углом скоса сетной части ас, скоростью траления Утр и скоростью перемещения рыб от сетной оболочки трала У|.г.

Расчеты показывают, что для облова ставриды в районе ЮВТО угол скоса сетной части должен быть ас=8-9°, а для района ЦВА ас=9-10°.

Длина канатной и сетной частей выбирается, исходя из вертикального раскрытия устьевой части трала Ну н угла скоса ас образующей канатной или сетной оболочек.

Например, для облова ставриды и скумбрии длину канатной оболочки от гужевой части до стыковки ее с сетной частью Ькг рекомендуется принимать равной

Ькг=(1,0-1,1)Ну. а длину сетной оболочки Ьсг принимать равной Ьсг=(1.0-1.15)Н,..

В учебном пособии автора /41/ изложен метод расчета прочностных характеристик сетного полотна по длине трала с учетом сохранения равиопрочностн в нитях ячей.

При выборе размера ячей в отдельных пластинах разноглубинного трала по его длине, с учетом технологичности изготовления сетной оболочки, рекомендуется принимать следующий традиционный размерный ряд ячей с уменьшением их шага: 1200(1600)-800-400-200-100-80-65(60)-45(37).

4.6. Выбор формы тралового мешка.

Наблюдения за процессом формирования улова в траловом мешке и поведением в нем объекта лова /19,23/ показали следующее.

При полого.м скосе образующей оболочки тралового мешка рыбы свободнее проходят в него, и повышение их двигательной активности наблюдается ближе к его кутковой части.

При крутом скосе образующей двигательная активность рыб наблюдается уже в начале тралового мешка.

При длинной цилиндрической части мешка она бывает плохо раскрыта, что отрицательно влияет на свободное прохождение рыб в кутковую часть.

Продувка траловых мешков в гидроканале с оценкой гидродинамических полей, возникающих внутри мешков, показала, что лучшей формой

мешка для формирования улова и меньшего травматизма в нем рыбы является сетная оболочка с небольшим углом скоса порядка 4 -5°.

Предлагаемая форма мешка была разработана автором и получила хороший отзыв промысловиков на промысле окуня и пелагических рыб

4.7. Расчет схем оснащения трала.

При работе с разноглубинным тралом очень важно, чтобы устьева! часть работала без искажения. Для этого необходимо соблюдать правил! мое соотношение длин верхней и нижней линии кабелей.

При проведении теоретических и экспериментальных исследований выявлены связи между параметрами устьевой части и длинами канатов схемах оснащения трала.

Для промысловиков даны рекомендации п методы расчета рационального соотношения длин линии кабелей в зависимости от простран ственной ориентации распорных досок отностелыю устьевой части трала Предложен расчет необходимой массы грузов-углубителей и подъемной силы гидродинамической схемы оснащения при работе с разноглубинными тралами.

Для донных тралов предложены методы расчета: необходимых проч постных характеристик канатов для использования их в качестве лннш кабелей, подбор н топенантов, схемы расчета грунтропа и оснастки верх ней подборы. /6.7,8,9,10,11,12,13/

Резюмируя вышесказанное, можно считать, что предложенное авторе направление и метод выбора рациональных параметров тралящих орудш лова, с учетом вида облавливаемого объекта, позволяет обоснованно подходить к расчету конструкции тралов, схем их оснащения, повышая ловящие качества орудий лова и производительность промысла.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертационной работе автора впервые выполнен ряд теоретических и экспериментальных исследований поведения рыб, направленных н повышение эффективности тралового лова.

Автором впервые сделано следующее: 1. Получены исходные данные, позволяющие обоснованно выбирать рациональные параметры трала, режима его буксировки, базирующиеся и:

научно обоснованной связи между техническими характеристиками траловых систем и биологическими параметрами объекта лова.

2. Выявлены закономерности траекторий движения стан пелагических рыб на приближение к ним судна и трала, позволяющие усовершенствовать тактику их облова, повысить эффективность промысла.

3. Разработаны и апробированы методики оценки: поведения рыб в зоне действия тралящих орудий лова;оценки параметров пространственной ориентации тралов; плотности концентрации донных и придонных рыб

в районе промысла п в зоне облова тралом; выхода рыб из зоны облова через линию кабелей и под нижнюю подбору трала; вероятности захвата стай разноглубинным тралом; скорости движения рыб в трале.

4. Получены данные: формы, занимаемой тралом в процессе его буксировки на разных скоростях; раскрытия ячей в разных частях трала; усилий, возникающих в нитях ячей в процессе траления, что позволило улучшить технологию изготовления орудий лова н обоснованно выбирать ассортимент сетного полотна.

5. Получены значения величины абсолютной уловнстости (а) донного трала при облове разных видов рыб в районах промысла СВА, СЗА, ЦЗА. В зависимости от схемы оснащения и режима буксировки трала величина а может принимать значения от а=0,5 до а=0,1. При стандартных схемах оснащения промысловых тралов величина а=0,2-0,3. Знание реального значения а позволяет более точно делать оценки траловых съемок по определению численности и запаса рыбных популяций в районе промысла.

6. Выявлены рациональные скорости тралений при лове основных промысловых видов рыб, при которых облов их бывает наиболее эффективен. Например, для облова донных рыб (камбала) скорость траления целесообразно держать 1,5-1,6 м/с, для придонных ( тресковые, спаровые)-1,8-2.0 м/с, пелагических (ставрида, скумбрия) зависит от ее размера, для размера 15-19 см - 2,2-2,3 м/с, для 20-25 см - 2,3-2.5 м/с. для размера 30-35 см - 2,8-3,0 м/с.

7. Установленный автором факт образования в мотенной части «критической зоны», где рыбы проявляют повышенную двигательную активность, стремятся выйти из трала сквозь ячеи, изменяют направление своего движения, позволил по-новому подходить к выбору размера ячей сетного полотна. В районе «критической зоны» стали использовать дели с размером ячей, не позволяющим рыбе выходить из трала и объ-ячепваться, тем самым повысить ловящие качества орудия лова,

8. Комплекс исследовании в морских условиях позволил сделать количественные оценки изменения ловящих качеств тралов в зависимости: от расширения зоны облова; от величины подъема нижней подборы над грунтом; от скорости траления;от разных конструктивных изменений сетной части трала.

9. Установлено, что направление выхода рыб нз трала зависит от нх вида. Донные и придонные рыбы предпочитают выходить сквозь ячеи нижней и боковых частей в передней части трала, а пелагические - через верхнюю и боковые части трала ближе к траловому мешку. Количество рыб, выходящих сквозь ячеи зависит от активности реагирования их на сетную оболочку. Например, сквозь ячеи разноглубинного трала выходит: ставрида, скумбрия - 1.0-2,5%, путассу - 30-40%, макрурус (САХ) - 60-90%, окунь-клювач (море Ирмингсра) - 80-90% от величины улова. Выявленные места выхода рыб из трала позволяют усовершенствовать орудия лова, улучшая их ловящие качества путем применения ассортимента дели, удерживающей рыб в трале.

10. Разработанная автором методика расчета сетной части с заранее заданными рабочими параметрами позволяет вести разработку трала не по "прототипу", а обоснованно подходить к выбору его параметров с учетом вндотнпнчны*. поведений облавливаемого объекта в трале, придавая сетной оболочке форму для свободного продвижения рыбы в траловый мешок.

11. разработанные автором методы расчета схе.м оснащения тралов позволяют обоснованно рассчитать необходимые соотношения длины линии кабелей, массы грузов-углубителей, подъемных устройств при работе с тралом в пелагпали и в донном режиме.

12. Результаты теоретических и экспериментальных исследований учтены и реализованы в ряде разработок тралов для разных типов судов, а также в конкретных рекомендациях по совершенствованию техники и тактики тралового лова. Например, для судов типа СРТР и СРТМ был создан трал 33 м, который нашел широкое применение в Западном регионе, для БМРТ и РТМС разработана оригинальная конструкция 64.6 м трала. Для облова пелагических скоплений рыб с судов РТМС разработан трал 134/576 м, для БАТМ - трал 247/1600м, а также ряд других конструкций тралов для облова рыб в разных районах промысла Атлантики и Тихого океан?. Экономический эффект только от разработки и внедрения усовершенствованных конструкций тралов составил около 7 миллионов рублей.

Основное научное содержание н выводы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. К вопросу о поведении рыб в трале. <Рыбное хозяйство»,№7.1969.С.55-57.

2. Поведение некоторых видов рыб в трале. «Вопросы ихтиологии»,т.9. вып. 6(59).1969.с.1110-1117.

3. 1>атиплан и его применение для наблюдения за работой донного трала. М.. «Наука».1969.C.12-19.

4. Скорость н выносливость рыб при выходе из трала. «Вопросы ихтиологии»,Т.10 вып. 6(59). 1970.С.1098-1103

5. Применение крупноячейных делей в трале. «Рыбное хозяйство», „Vj9.1970.c.51-52.

6. Выбор каната для подбор трала. ОНТИ ГУ «Запрыба»,Рига,1970.С.8-10.

7. Выбор капронового каната для топенантов трала. ОНТИ ГУ «Запрыба». Рига, 1970.С.11-14.

8. Посадка сетного полотна на капроновые топенанты. ОНТИ ГУ «Запрыба». Рига, 1970. с. 15-17.

9. Расчет плава для оснастки верхней подборы донного трала. ОНТИ ГУ «Запрыба»,

Рига, 1970.c.1S-20.

10. Расчет загрузки донного трала. ОНТИ ГУ «Запрыба», Рига, 1970.С.21-22

11. Схема грунтропа. ОНТИ ГУ «Запрыба», Рига, 1970.С.23-25.

12. Выбор каната для кабелей трала. ОНТИ ГУ «Запрыба», Рига, 1970.c.26-2S.

13. Расчет оттяжек подъемного щитка. ОНТИ ГУ «Запрыба», Рига, 1970.с.34-

36.

14. Размер скверов донных тралов. ОНТИ ГУ «Запрыба», Рига,1971.с.1-3.

15. Некоторые результаты наблюдений из батиплана. Калининград . Ат-лантНИРО, труды, 32.1971.C.23-33.

16. Рабочая форма трала и метод расчета его конической части. Калининград, АтлантНИРО, труды,32.1971.с.23-33.

17. Трал, поведение объекта лова и подводные наблюдения за ними. М., «Пишепромиздат»,1972.269с. (соавтор Кузьмина A.C.).

18. Поведение рыб в различных зонах тралового комплекса при облове донным тралом. М., ЦНИИТЭИРХ, сб. трудов №1.1973.с.59-86. (соавтор Кузьмина A.C.).

^.Конструктивные особенности тралового мегика с учетом поведения рыб. М., ЦНИИТИЭРХ, сб. трудов № 1.1973. с.87-99. (соавтор Кузьмина A.C.).

20. Положение турбулентных шлейфов относительно линии кабелей и их влияние на поведение рыб в зоне облова.«Рыбное хозяйство», JVj6.1973.c.46-50.

21. Расчет тросовой оснастки донных тралов. «Рыбное хозяйство», №9.1974.с.42-45

22. использование дополнительных шлейфообразователей в донном трале. М„ Э.И. ЦНИИТЭИРХ, 1975.С.5-8.

23. Селективность капроновых кутков по отношению к ставриде и зуба «Рыбное хозяйство», №6.1976.C.53-56.

24. Поведение рыб при облове донным тралом с крупноячейной делыо. Р «Наука», 1977.C.24-29.

25. Влияние размера устьевой части донного трала на эффективность об ва рыб. «Рыбное хозяйство», JVH.1977.c.52-55.

26. Влияние скорости траления на уловнстость донного трала. «Рыбное : зннство», №5.1977.с.58-59.

27. Эффективность отпугивания рыб кабелями донного трала. «Рыбное xi зннство», №2. I978.C.57-59.

28. О возможностях облова донных рыб без нанесения ущерба бен гнческ организмам. М„ ЦНИИТЭИРХ, 1979.18с.

29. Исследование уловнстости донного трала. М., ЦНИИТЭИРХ, ВИНТИ,

1982. №4 (138). №439 82с.

30. Реакция рыб на отдельные элементы донного трала. М., ВНИРО,

1983.с.202-215.

31. Количественная оценка поведения, плотности распределения и ухода рыб из зоны облова донного трала. М., ЦНИИТЭИРХ, ВИНТИ, 1984. №6(152), №572, 36с.

32. Определение уловнстости донного рала по результатам подводных на блюденнй. М.. ВНИРО, Автореферат, 1984.23с.

33. Характеристика скоплений тупорылого макруруса и его поведение от носителыю трала. М., труды ВНИРО 1985.С.122-130.

34. Буксируемые орудия лова. М., ВО «Агропромиздат», №9.1987.201с. (соавторы Белов В.А., Шнмянский СЛ.).

35. Проектирование тралов с учетом фактического раскрытия ячей. Все-союзн.конф.. Калининград. 1987.С.97-98.

36. Исследование акустических раздражителей, возникающих в тралах и i влияние на поведение рыб. М., О.И. ЦНИИТЭИРХ, 1988.22с.( соавтор Шерстникова Р.Н.).

37. Распределение ставриды в районе ЦВА и ее поведение относительно траловой системы. Всесоюзн. совеш. АН СССР, 1989.С.154-155.

38. изучение поведения и распределения рыб с целью совершенствования орудий и тактики их облова. Всесоюзн. совеш. АН СССР, с. 140-142.

39. Современные методы подводных исследований в промрыболовстве и некоторые особенности распределения и поведения рыб в районах про мвсла. М., О.И. ЦНИИТЭИРХ, 1988.22с. (соавторы Спиридонов В.А., Антропов Г.ДЛ.

40. Факторы, влияющие на ловящие качества донного трала. М., ЦНИИТЭИРХ Э.И.. вып. 3,1975.C.19-28.

41. Расчет мотенной части с заданными рабочими параметрами. Учебное пособие. Калининград, ВИПК, 1990.44с.

42. Поведение ставриды в зоне облова разноглубинного трала. М., труды ВНИРО, 1993.C.23-31.

»3. Распределение н поведение пелагических рыб в районе ЦВА. М., труды

ВНИРО, 1993.с.32-38. <4. Раскрытие ячей и форма мотенных частей разноглубннного трала. М.,

труды ВНИРО. 1993.с.32-38. 45. Вероятность захвата устьевой частью трала ставриды в районе ЮВТО.

!Ч., труды ВНПРО, 1993.с.32-38. 1Л. Перспективы развития тралового комплекса. Учебное пособие. Калининград, ИГА. 1994. 92с. (соавтор Толмачев В.И.). 47. Выход окуня-клювача из трала сквозь ячен. «Рыбное хозяйство», №4. 1995.с.50-51.

4Х. Опенка объячсиваиня и выход кальмара «нллекс» через ячен трала.

«Рыбное хозяйство», №5, 1995. 44. Распределение окуня-клювача в море Ирмннгера и его оборонительные

реакции относительно трала. Борок, РАН, 1996.с.69-75. 5(1. Распределение, поведение и лов кальмара «нллекс» с учетом подводных наблюдений. М., О.И. ЦНИИТЭИРХ, вып.З, 1997. 47с.

51. Реакция рыб на трал, технология их лова. Монография. Калининград. «Страж Балтики», 1998.398с.

52. Распределение и поведение ставриды относительно судна и трала в ЮВТО и ЮЗТО. М., труды ВНИРО, 1993.с.67-77.

Приложе

Р.%

100 8о; 60; ■40 20

10 20 30 40 50 60 70 80 м 10 20 30 40 50 6<

а. б.

Рис 2.1. Функции распределения ( наполнения частоты) толщины слоя обитания стаи

ставриды в ЮВТО а - дневное время; б - ночное время. В периоды : 1- январь март 1988г.; 2 апрель май 1990г, 3 сентябрь 1990г

Р,% 100 80 60 40 20

10 15 20 25 30 Ьс.М

а.

10 15 20 б.

30 ЬсЛ

Рис. 2.2. Функции распределения < наполнения частоты) взвешенного развития стай ставридь в ЮВТО: а - дневное время; б.- ночное время. В периоды: 1- январь- март 1988г.: р 0, 2 апрель - май 1990г.; 3 сентябрь 1990г.

100 80 60 40 20

10 20 30 40 50 N1

Рис. 2.3. Функции распределения ( наполнения част толщины слоя обитания стаи ставриды в ЦВА: I-январь (день); 2 август (день); 3 январь ( ночь).

о о о .

"Т "Т Т Ьк и Ьк. м

чО —■ \0 А

П чГ

Рис. 2.4 Гистограма распределения габаритов стай ставриды б дневное время в ЦВА: 1 вертикальное разв1ггие; 2 горизонтальная протяженность.

Рис. 2.5. Распределение толщины слоя обитания стай ставриды в разные периоды года в ЮВА: 1 в дневное время; 2 в ночное время.

8 9 10 II 12 месяцы

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 часы Рис. 2.6. Глубина обитания стай ставриды в ЮВА в разное время суток.

Ь.м 40

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 часы Рис. 2.7. Усредненные данные толщины слоя обитания стаи ставриды в ЮВА в разное время

—~ 1м

600 400 200

200 400 600

Рис. 2.8. Изменение горизонта стаи с при прохождении судна РТМ-С, без т при скорости 2.7-2.8м'с, ЮВТО.

40

80

120

¡60

200

240

280 11.Ш

600 400 200

200 400 600

Рис. 2.9. Изменение горизонта стаи ст при прохождении судна РТМ-С, с трал при скорости 2.7-2.8м/с, ЮВТО.

0

Рис. 2.10.

/о

50

Рис. 2.11. Изменение величины ухода рыб из зоны облова через линию кабелей в зависимости от удаления гидрошлейфа от крыла трала: 1 - донные рыбы ; 2 придонные.

1 3

9 11 13 15 Ц м

Рис. 2.12. Величина ухода рыб из устьевой части донного трала под нижнюю подъбору при разном подьеме ее над грунтом.

Рис. 3.1. Изменение улова донного трала в зависимости от скорости траления, на пути в 3 мили.

1.6 1.8 2.0 2,2 2.4 г.бУтр^

3

2

).25 ) 20 5.15

Рис. 3.2. Изменение уловистовисти донного трала от скорости траления при облове рыб в ЦЗА: 1- тригла, барабуля; 2 - ронка; 3 - морской карась.

1.0

1.3

1.6

1.9 2.2 2.5 Утрм/с

Рис. 3.3. Изменение улова разноглу бинного 1 на час траления при облове ставриды в райок 1 - ЮВТО, трал 108/432М, Угр-2.3-2.5м/с; 2- ЦВА, трал 125/1080м, Утр-3.0м/с.

10 1! 12 13 14 ас

Р=<Э1/'<Зо 2.6

1 •> 1,8 1.4 1,0

Рис. 3.4. Изменение относительной уловисто донного трала - 33м, в зависимости от рассп между распорными досками I район ЦЗА; 2 - район ЦВА.

40

50 60

70

80

90 В.М

30

40

50

60

70

2,0 3,5 . 5,0 6,5 8.0 9,5

Рис. 3.5. Изменение уловистости С£33мт{ при увеличении расстояния между распорными досками и удаление пщрошл* от крыла трала район ЦЗА.

80 90 В,М 11.0 Ь.м

Р=ф/<2о 1.0

Рис. 3.6. Изменение зависимости Р = 1(2) от высо подьема нижней подъборы над грунтом при облов донных и придонных рыб в районах: 1 СЗА; 2 - Ц

1,0 Z,м

Рис.3.7. Изменение уловистости (X 33мтрала при облове донных и придонных рыб от высоты подьема нижней подъборы над грунтом, район ЦЗА.

0,2 0,4 0,6 0.8 1,0 г, М

Ке, л.с.

Рнс.4.2. Динамика изменения габаритов усьевой части тргяоЕ". 1- разноглубинного по горизонтали; 2 - разноглубинного по вертикали; 3- донного по вертикали.

1955 1965 1975 1935 1995

Рис. 4.3. Изменение удельной величины затрат мощности судна для вылова 1 т рыбы за сутки лова на судах разных типов.

У м»/т

Рис. 4.4. Изменение удельной величины площади устья разноглубинного трала для вылова 1 т рыбы за сутки лова, на судах разной мощности

035 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0.05

10 20 30 40 50 60 а,', градус

Рис.4.$. Изменение величины л, канатной части в зависимости от угла

раскрытия ячей, при её размере равном Им и форме ячеи; о ромбическая; *--паралпело.'раммная; д-шестиугольная.

Рис.4.6. Ныенение коэффициента затенения ячеи гидроследом в зависимости от ее размера, при угле раскрытия ячеи равном 20': о-ромбическая; х — параллелозраммная; Д — шестиугольная.

Рис. {¿Изменение частоты колебаний канатов длиною Юме зависимости от натяжения;

диаметр каната: 1 -о-0вм.и, 2-о-01Ом.«, 3-Ь- 013.«.«, 4 -О—016.НМ, 5 - Х-022.4.«

Рис.НЮ1 ыенение частоты колебаний канатов в зависимости от их длины, при натяжении Т**6 кН; диаметр каната: /—о— (¡¡Ом, 2 -х- &13мм

РисЯЗХарактгр ихченения егличины смещения частиц жидкости » зависимости удаления точки от каната, при его колебании с частотой; 1 -о- 10Гц, 2 -*~20Гц,3-&-50Гн.

г

Формат 60x84 1/16 Подписано к печати 29/У1-99Г. • Тираж 80 Объем Заказ 38

107140,Москва,В.Красносельская,17, ВНИРО

Москва, 1999

Работа выполнена в Морском научно-производственном объединении по промышленному рыболовству (АО МарнНПО).

Официальные оппоненты:

1. Юданов К.И., д.т.н.

2. Мельников A.B., д.т.н. профессор

3. Сеч и и Ю.Т., д.б.н.

Ведущая организация - ОАО "Калининградская рыбопромышленная компания "Запрыба".

На заседании диссертационного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии

по адресу: 107140, Москва, ул. В. Красносельская, д.17 - А. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИРО.

Защита диссертации состоится

>го доклада разослана

Ученый секретарь диссертационного

Р.Г. Бородин

ВВЕДЕНИЕ. Актуальность проблемы.

В конце 50-60 годов в отечественном рыболовстве был взят курс на создание высокопроизводительных орудий лова, особенно для облова пелагических скоплений рыб в толще воды. Решить эту проблему ¡можно было только на основе комплексных научных исследований.

Такие исследования были начаты специалистами ВНИРО, ПИН-РО, АзЧерНИРО, АтлантНИРО. С.Б. Гюльбадамов, А.Н. Самарьянов разработали разноглубинный трал для лова рыб Черного моря, П.А. Старовойтов создал трал для лова сельди Норвежского моря, КЛ. Павлов, Б.М. Коло-товкин испытывали разноглубинные тралы на лове сельди Северного и Норвежского морей. В это же время за рубежом появились разработки разноглубинных тралов для лова пелагических рыб, а именно: трал Шатца (Германия), трал Ларсена (Дания).

Большой вклад в развитии теории промрыболовства внесли: Ф.П. Баранов, А.И. Трешев, А.Л. Фридман, В.Н. Мельников, H.H. Андреев, Ю.В. Ка-дильннков, М.М. Розенштейн н др.

Однако, по причине слабой технической базы, недостаточной информации о распределении и поведении объекта лова, решение этой проблемы шло не так быстро, как бы этого хотелось.

Касаясь вопроса совершенствования тралов, Ф.И. Баранов- еще в начале текущего столетия указывал, что проблема проектирования орудий лова упирается в проблему поведения рыбы. То есть, рыболовная система должна рассматриваться в неразрывной связи с биологическим объектом, для которого она предназначается, и соответствовать характеру его поведения и распределения.

В конце 50-х- начале 60-х годов стали активизироваться исследования распределения и поведения рыб в их естественной среде обитания, используя различные методы: с помощью подводного телевидения- Д. Рзс-сель, Г. Ливингстон; гидроакустической аппаратуры - Б.П. Мантэйфель, К.И. Юданов, В.Д. Радаков, Ю.Б. Юдович и др.; подводной кино-фотосъемки -М.Л. Заферман, М.П. Аронов; гидростата, подводной лодки - О.Н. Киселев, МЛ. Заферман и др.; водолазного снаряжения - В.И. Выскребенцев, В.И. Покос, В.К. Короткое, В.Д. Радаков и др.

Большие заслуги в исследованиях о поведении рыб принадлежат: J..P, Протасову, Б.П. Мантэйфелю, Д.С. Павлову, В.Д. Радакову.

Исследователями были получены оригинальные результаты о поведенческих реакциях рыб, но информации о взаимодействии рыб с траловой системой , к сожалению, было мало.

Коренным образом эту проблему удалось решить с применением в 1964 году подводного буксируемого аппарата «Атлант», когда впервые при изучении процесса облова рыб тралом автором были выявлены характерные закономерности поведения различных видов рыб в зоне облова их тралом. В поведении рыб была выявлена очень важная особенность, заключающаяся в следующем. Если ранее считалось, что рыбу можно ловить тралом, в котором размер ячеи не позволяет им выходить сквозь ячеи, то наши исследования показали, что крупные ячеи генерируют акустические и гидродинамические поля, которые удерживают рыб в трале, предотвращая их выход из передней части с наличием размера ячей в десятки раз больше размера облавливаемых рыб. /1,2,3/

Учитывая эту особенность поведения рыб, в трале стали применять крупноячейную дель, а затем использовать и канатные ячеи, что позволило значительно увеличить габариты устьевой части трала, повысив эффективность облова пелагических скоплений рыб. Произошел резкий скачек в развитии разноглубинных тралов с применением крупноячейных сетных и канатных частей.

Современная практика мирового рыболовства показывает, что создание орудий лова с обоснованными параметрами и высокими ловящими качествами тесно связано со знанием закономерностей распределения и видотипичных оборонительных реакций объекта лова. Этот вопрос всегда являлся и является актуальным.

Ловящие качества орудия лова относятся к одной из его главных проектных и эксплуатационных характеристик, которые зависят от многих факторов и являются следствием взаимодействия между орудием и объектом лова. В связи с этим изучение причин, влияющих на повышение уло-вистости трала и эффективности его работы, является современным и архиважным.

Цель и задачи исследования.

Экспериментально в морских условиях выявить закономерности распределения гидробионтов в районах промысла, видотипичяые оборонительные реакции основных промысловых рыб на различные раздражители траловой системы. г

Получить исходную информацию о процессе облова рыбы тралом, степени воздействия на ловящие качества трала различных факторов технического и биологического характера с целью формирования научно обоснованного подхода к выбору рациональных параметров траловой системы, увеличения производительности промысла, совершенствования биотехнических основ промрыболовства.

На основе полученной информации о плотности распределения рыб в районе промысла и оценки их выхода из зоны облова на разных этапах процесса ее лова разработать математическую модель оценки ловящих качеств трала.

Для реализации поставленных целей необходимо было при проведении экспериментальных работ в море, с использованием подводных исследований, решить следующие научные задачи:

- Разработать методики подводных исследований из буксируемых обитаемых аппаратов с инструментальной оценкой работы тралов и поведением рыб в зоне действия орудий лова.

- Изучить характерные закономерности распределения объектов лова в основных районах промысла.

- Получить количественную оценку ухода рыбы из зоны облова и различных частей трала.

- Оценить характер изменения ловящих качеств трала в зависимости от его режима буксировки, ориентации относительно грунта, технических параметров канатной и сетной частей, схем оснащения и пр.

- Оценить влияние физических полей, создаваемых системой «судно-трал», на поведение рыб.

-Изучить видотипичные реакции разных промысловых рыб в трале и дистанции реагирования рыб на раздражители тралового комплекса.

- Изучить работу канатной и сетной оболочек тралов при разных режимах их буксировки и конструктивных изменений.

- Найти технические и тактические решения, способствующие повышению ловящих качеств трала.

з

Научная новнзна.

Исследован комплекс задач, отражающих взаимосвязи объекта и орудия лова. На основе обобщения оригинальных экспериментальных и теоретических исследований вндотипнчиы*::: оборонительных реакций рыб на различные раздражители траловой системы создано новое научно-техническое направление, учитывающее как воздействие физических полей тралового комплекса на поведение рыб, так и специфику распределения и поведения объекта лова в районе промысла для обоснования рациональных параметров тралов и их схем оснащения. Это направление охватывает основные аспекты: создание высокопроизводительных орудии лова на основе полного учета взаимодействия биологических объектов с орудием лова; внедрение в практику сетематерпалов и канатных изделий с новыми физико-механическими свойствами, а также перспективных промысловых схем.

Наиболее важным в указанном направлении работ является вклад автора в развитие крупногабаритных разноглубинных тралов. Впервые было установлено, что применение дели, в которой размер ячей в 10 раз превосходит длину облавливаемой рыбы, успешно удерживает рыбу в передней части трала. Происходит это благодаря образованию акустических и гидродинамических полей, генерируемых сетным полотном. Это открытие позволило резко увеличить размеры устьевой части, значительно повысить производительность тралов, освоить промысел океанических скоплении массовых видов рыб.

Впервые были выявлены следующие характерные моменты, свойственные пелагическим рыбам:

■ районы образования в тралах «критической зоны», где рыбы проявляют повышенную двигательную активность, стремятся переориентироваться в направлении своего движения, выйти из трала сквозь ячеи;

■ проявление пелагическими рыбами оптомоторной реакции при движении их внутри трала по ходу его буксировки;

■ для разных видов рыб и их размера определены рациональные скорости траления, на которых происходит эффективный их облов.

С помощью гидроакустической сканирующей аппаратуры впервые были получены данные о траекториях движения стай ставриды в районах промысла Центрально-Восточной Атлантики и Юго-Восточной части Тихого океана, при приближении к ним судна с тралом, на дистанции за 300400 м впереди судна до устьевой части трала.

Впервые получены количественные оценки;

■ Плотности концентрации донных и придонных рыб в зоне облова трала в районах

Северной и Центральной Атлантики.

■ Закономерности пространственного распределения стай пелагических рыб и их

габаритов, образующих локальные промысловые скопления в основных районах

промысла Атлантики и Юго-Восточной части Тихого океана.

■ Выхода донных и придонных рыб из зоны облова через линию кабелей, под нижнюю подбору.

■ Вероятности захвата стан пелагических рыб на разных этапах их облова (судно-трал).

■ Абсолютной уловистости донных тралов при разных режимах их буксировки. схемах оснащения и ориентации трала относительно грунта.

В данной работе в основу положены результаты непосредственных визуальных наблюдений автора за процессом лова рыб с использованием обитаемых подводных аппаратов «Атлант» и «Тетис».

Личный вклад.

Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования, отражающие многолетние исследования автора в области изучения объекта и орудий лова.

С начала освоения и внедрения подводных аппаратов «Атлант» (1963г), а затем «Тетис» (1972г) в рыбохозяйственные исследования, автором сделано около 1000 подводных погружений в разных районах промысла Атлантического и Тихого океанов с целью изучения закономерностей распределения и поведения рыбы, работы различных орудий лова при взаимодействии с объектом лова.

Автором разработан и обоснован принцип расчета рациональных параметров трала с учетом особенностей распределения и поведения объекта лова.

Практическая ценность.

Выполненные исследования позволяют научно обосновать выбор рациональных параметров трала, режима его буксировки, положительно влияющие на уловистость трала и производительность промысла, рассчи-

тать необходимую схему оснащения трала с учетом особенностей распределения и поведения рыб в районе промысла. Соблюдая международные природоохранные: :.:- требования рыболовства.

В результате проведения исследований автором был разработан и передан промышленности ряд конкретных рекомендаций и наставлений по усовершенствованию техники и тактики промысла.

Например, для улучшения работы данного трала разработаны рекомендации по: усовершенствованию техники и тактики донного траления; регулировки распорных досок, тросовых схем оснащения, рациональной длине линии кабелей, применению цветных лелей в трале, применению шлейфообразователен, облову донных рыб без нанесения ущерба бен-тпческим организмам, использованию в тралах селективных устройств.

Для работы с разноглубинным!! тралами разработаны рекомендации по: использованию мотенных частей для облова ставриды в ЮВТО и ЦВА, для облова путассу в СВА.

Разработано и передано промышленности: наставление по промыслу кальмара в районе ЮЗА; наставление по работе с лонно-разноглубинным тралом 42/84 м.

Результаты исследований реализованы в конкретных конструкциях тралов, которые получили высокую оценку промысловиков. Например, донные тралы: 33 м для судов типа СРТР и СРТМ; 64.6 м для судов типа РТМС.

Учитывая, что канатная оболочка трала, набранная из ячей парал-лелограммной формы, эффективнее предотвращает выход рыб из трала, бал разработан и передан промышленности разноглубинный трал 134/576 м с параллелограммной ячеей. По отзывам промысловиков, уловы этого трала были на 20-25% выше, чем у такого же промыслового трала с шестиугольной формой ячей.

Базируясь на результатах теоретических и экспериментальных исследований автора, в период 1987-1990 гг. В НПО про.мрыболовства был« разработаныдля судов типа РТМ-А, РТМ-С и БАТ ряд конструкций разноглубинных тралов для разных районов промысла, а именно: 1097520 м, 120/980 м, 120/1120 м и другие тралы.

Экономический эффект от внедрения указанных тралов в промышленность только по Западному бассейну составил 6,6 миллионов рублей.

В 1998 году для промысла пелагических скоплений окуня в море Ирмингера были разработаны и предложены промысловикам усовершенствованные конструкции сетной части к окуневому тралу и тралового мешка.

В результате промысловой проверки разработанных изделий от промысловиков получены положительные отзывы. В 1999 году калининградские суда типа БАТМ снабжаются тралами с применением вышеуказанных сетной части и тралового мешка. 6

Результат исследования закономерностей пространственной структуры концентрации стай в локальных скоплениях, габаритов, трансформации этих скоплений в зависимости от времени суток были использованы для совершенствования методов облова рыб разноглубинными тралами.

Апробация и публикация результатов.

Результаты исследований докладывались на .международной конференции по поведению рыб (Берген-1967), иа заседании Ученого Совета ВНИРО (1988П. на научно-технических Советах ГУ «Запрыба» (Рига 19751990гг). на Всесоюзных конференциях по изучению поведения рыб в связи с техникой и тактикой промысла (Мурманск-1967, Калининград-1974, Клай-псда-1980, Москва-1982,1989, Борок-1996) на всесоюзных конференциях по применению подводной техники (Ленннград-1974, Севастополь-1983, Геленджик- >5 £ >% Калинин град-1994), на научно-практической конференции ГУ «Севрыба» (Мурманск-1974), на НТС по использованию физических раздражителей в целях развития морского рыбного промысла (Кланпеда-1982), на Всесоюзной научно-технической конференции по промышленному рыболовству (Калинннград-1986), по гидродинамике н проектированию орудий лова (Калининград-1982), на Всесоюзной школе «Технические средства и методы исследования Мирового Океана» (Москва-1987), на международной научно-технической конференции (Калининград-1998), на расширенном научно-техническом совете Лаборатории интенсивности рыболовства ВНИРО (Москва-1999).

По теме диссертации опубликовано 74 работы общим объемом 69 п.л., в том числе два учебно - методических пособия ( 6 п.л.) и монография (25 п.л.).

Практический материал.

Экспериментальные работы проведены в НПО промрыболовства (г.Калининград) на судах: РТ «¡Муксун», НПС «Зунд», РТМ-А «Астероид» с использованием буксируемых подводных обитаемых аппаратов «Атлант» и «Тетнс», а также на научно-экспериментальных судах: РТМ-С «Азимут», «Багратионовск». БМРТ «Коканд».

Материалы и .методы исследования.

Материалы о работе траловых систем, закономерностях распределения рыб в районах промысла, повелении рыб в зоне облова тралом и их обо-роннтельных реакциях не систему судно-трал получены в 1964-1998 годах в научно-нсследовательских рейсах в районах промысла: Северо - Восточная н Северен Западная Атлантика ( СВА, ЮЗА), Центрально-Восточная и Юго-Восточная Атлантика (ЦВА , ЮВА), Центрально-Западная и Юго-Западная Атлантика (ЦЗА , ЮЗА) и Юго-Восточная часть Тихого океана (ЮВТО).

Приведенная в работе информация о поведении рыб и работе трала, в основном, была получена автором при использовании подводных обитаемых буксируемых аппаратов «Атлант» и «Тетнс». Эти аппараты были специально спроектированы для изучения поведения рыб в зоне облова тралом. К положительным качествам указанных аппаратов следует отнести: простоту обслуживания, быстроту вывода их на трал, легкость пилотирования, хорошую маневренность. Одинаковые скорости движения трала и аппарата позволяют наблюдателю сохранять постоянное положение по отношению к движущемуся орудию лова, возможность проведения непрерывных длительных наблюдений.

При получении информации о поведении и распределении рыб и их взаимодействии с орудием лова одновременно использовались различные технические средства и методы исследования, что обеспечивало компенсацию недостатков одних возможностью других методов. Например, с помощью гидроакустической аппаратуры, включая гидролокатор кругового сканирования, получали данные о п�