Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния изъятия сырьевых ресурсов тралами 13
1.1. Необходимость разработки рациональной технологии добычи минтая 13
1.2. Анализ существующих работ по рациональному изъятию ресурсов тралами 31
1.2.1. Современное состояние исследований селективных свойств аккумулирующих устройств тралов 31
1.2.2. Использование промыслово-биологических особенностей объекта лова и особенностей промысла 42
1.2.3. Существующие методики обоснования и расчета основных параметров трала 44
1.3. Обоснование программы исследований 64
Глава 2. Методологический подход к выполнению исследований 67
2.1. Виды измерения ячеи 67
2.2. Биометрические измерения минтая 75
2.3. Методика проведения исследований по обоснованию рациональной технологии промысла минтая 84
2.4. Методика расчета силовых параметров оснастки устья трала 90
2.5. Обоснование оптимальной конструкции гидродинамического устройства для оснастки верхней подборы тралов
2.5.1. Выбор профиля ГДУ и обоснование его критериев 99
2.5.2. Результаты экспериментальных работ 107
2.5.3. Расчет оптимального профиля ГДУ 111
2.5.4. Обоснование конструкции ГДУ для оснастки верхней подборы трала 116
2.5.5. Практическое использование результатов исследований 1
Глава 3. Основные направления исследований рационального промысла минтая 128
3.1. Влияние процесса буксировки трала на формоизменяемость сетного полотна и поведение объекта лова 128
3.1.1. Теоретическое рассмотрение процессов истечения жидкости через сетное полотно трала 128
3.1.2. Изменение рабочей формы ячей 138
3.1.3. Изменения значений коэффициента фильтрации и интенсивности ухода рыб в трале 144
3.1.4. Вероятность ухода рыб через ячеи сетного полотна 153
3.2. Особенности распределения промысловых скоплений минтая 162
Глава 4. Обоснование конструкции тралового мешка для рационального промысла минтая 165
4.1. Результаты исследования параметров селективности траловых мешков с различными размерами ячеи и с использованием селективной вставки 165
4.1.1. Параметры селективности траловых мешков, изготовленных из мононитней с различным размером ячеи 165
4.1.2. Параметры селективности траловых мешков, изготовленных из капрона с различным размером ячеи 169
4.1.3 Избирательные свойства устройств, состоящих из тралового мешка и селективной вставки 176
4.1.4. Взаимосвязь между удержанием минтая, параметрами ячеи тралового мешка и максимальным обхватом тела объекта лова 178
4.1.5. Взаимосвязь между средней длиной минтая и величиной прилова его молоди в улове 180
4.2. Исследование влияния конструктивных особенностей тралового мешка (слойности) на избирательные свойства различных селективных устройств 181
4.2.1. Обоснование двухслойной конструкции капронового тралового мешка 181
4.2.2. Результаты исследований избирательных свойств селективного устройства, состоящего из двухслойного тралового мешка и селективной вставки 186
4.2.3 Результаты исследований избирательных свойств селективного устройства, состоящего из двухслойного тралового мешка 195
4.2.4. Сравнительные испытания существующей селективной системы и предлагаемого двухслойного тралового мешка на промысле минтая 205
4.2.5. Определение эффективности применения двухслойного тралового мешка на промысле минтая 208
Глава 5. Обоснование техники и тактики рационального тралового промысла минтая 212
5.1. Обоснование параметров орудия лова для рационального промысла преднерестового минтая 212
5.1.1. Определение вертикального распределения крупноразмерного минтая и обоснование параметров входного устья трала 212
5.1.2. Обоснование тактики облова крупноразмерного минтая у грунта 229
5.1.3. Исходные данные и конструкция специализированного трала 237
5.2. Сравнительные данные по избирательности промыслового и специализированного тралов на промысле минтая в Охотском море 240
5.2.1. Селективные свойства промыслового и специализированного тралов при работе на крупнотоннажных судах 240
5.2.2. Сравнительная избирательность промыслового и специализированного тралов при работе на среднетоннажных
судах 249
5.2.3. Определение эффективности использования новой технологии лова минтая 252
Выводы 257
Список использованной литературы
- Использование промыслово-биологических особенностей объекта лова и особенностей промысла
- Результаты экспериментальных работ
- Вероятность ухода рыб через ячеи сетного полотна
- Параметры селективности траловых мешков, изготовленных из капрона с различным размером ячеи
Введение к работе
Актуальность исследований. Биологические ресурсы морей и океанов являются одним из основных источников исходного сырья для производства пищевых продуктов. В этой связи предотвращение и ослабление отрицательного воздействия промыслового пресса на запасы является основной проблемой рыбохозяйственных исследований. В промышленном рыболовстве эта проблема решается путем рационального изъятия промысловых запасов. Под рациональной технологией промысла подразумевается такая техника и тактика лова, при которой из облавливаемого скопления изымается максимальное количество рыб, превышающих минимальный промысловый размер (МПР), и за счет сохранения молоди обеспечиваются условия непрерывного воспроизводства запасов. Рациональному рыболовству посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых, в том числе Баранова Ф.И., Трещева А.И., Мельникова В.Н., Мельникова А.В., Шевцова С.Е., Бивертона Р., Холта М., Лавасту Т, Инуе Ё., Мацуситы Ё. и др. В то же время, эта проблема при промысле таких массовых рыб, как минтай, не исследовалась. Минтай является основным объектом промысла в российском и в мировом рыболовстве, доля его в российском объеме вылова превышает 60%. Он имеет свои промыслово-биологические особенности, образуя плотные промысловые скопления с большим содержанием рыб менее минимального промыслового размера. [213]. Численность минтая подвержена значительным колебаниям, в зависимости от появления различных по урожайности поколений. Неблагоприятная ситуация с его запасами сложилась в последние годы, когда его промысловые запасы только Охотского моря уменьшились в 2,4 раза, а общий вылов - в 3,6 раз.
Кроме природных факторов негативную роль в снижении запасов минтая сыграл практически неконтролируемый промысел с приловом неполовозрелых маломерных рыб. Исследования показали, что размерный состав уловов минтая полученных при использовании существующей технологии про-
мысла удовлетворяет существующим ограничительным мерам по разрешенному прилову маломерных рыб только в 16 % тралений. Дальнейшее повышение селективного уровня промысла традиционным способом увеличения размера ячеи в траловом мешке не позволяет рационально изымать минтай, так как ведет к значительным потерям рыб промысловых размеров [181, 184, 192].
Поэтому исследования, направленные на решение проблемы рациональной эксплуатации запасов минтая, позволяющей получать максимальное количество биопродукции наилучшего качества при условии обеспечения его непрерывного воспроизводства, являются актуальными.
Рыболовство по своему характеру является процессом избирательным или селективным, т.е. способным изымать из промысловых запасов определенную их часть, как рыб определенных видов из облавливаемого скопления особей со смешанной популяцией, так и определенного размерного состава особей из одновидовой популяции [22, 96, 146].
Отбирающая способность промысла разделяется на селекцию, обусловленную особенностями ведения промысла и промыслово-биологическими особенностями поведения объектов лова и селекцию, производимую используемыми орудиями лова.
С учетом отбирающей способности промысла необходимо обосновать и разработать рациональную технологию лова, позволяющую изымать только промысловые размеры минтая, и сохранять неполовозрелые особи, что будет способствовать повышению объемов и качества добываемого сырья и даст возможность сохранять и восстанавливать его запасы.
Для выявления путей дальнейшего повышения селективного уровня лова минтая нами рассмотрены процессы фильтрации и формоизменяемости сетного полотна, происходящие в различных частях трала при его буксировке, а также влияние этих процессов на поведение облавливаемых объектов и их селективный отбор. Исследованы различные структуры и способы формирования сетной оболочки, и их влияние на фильтрующие свойства селективных
устройств. Из биологических особенностей распределения минтая нами использован природный фактор его поведения - обитание и высокая концентрация старших возрастных групп в непосредственной близости от грунта. Учитывая основную роль входного устья трала при рациональном облове скоплений, нами разработана и представлена методика, позволяющая рассчитывать силовые и геометрические значения оснастки для обеспечения его обоснованных параметров.
Таким образом, используя внутреннюю селективность промысла путем конструктивных изменений траловой системы, и внешнюю - за счет образования крупноразмерных промысловых скоплений минтая у грунта, была создана специализированная технология лова, которая способна улавливать только крупноразмерных рыб. Такая технология промысла должна способствовать рациональной эксплуатации промысловых запасов минтая, обеспечивая условия его непрерывного воспроизводства.
Решению совокупности названных выше и поставленных в процессе исследований направлений посвящена настоящая работа.
Исследования выполнялись в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ТИНРО-Центра.
Основная концепция работы утверждает возможность и целесообразность использования промыслово-биологических особенностей поведения объекта промысла и конструктивных изменений орудия лова для снижения негативного влияния промыслового пресса на промысловые запасы минтая.
Цель и направления исследований. Цель работы заключается в научном обосновании и разработке рациональной технологии промысла минтая. Для достижения указанной цели необходимо проведение исследований по следующим направлениям:
Возможности использования «внешней» и «внутренней» селекции рыболовства при промысле минтая.
Влияние процесса буксировки на форму сетной оболочки трала и поведение объекта лова.
Особенности распределения скоплений минтая у грунта
Разработка методов для расчета оснастки входного устья трала.
Обоснование и разработка селективных устройств для рационального лова пелагических скоплений минтая.
Обоснование и разработка рациональной техники и тактики лова придонных скоплений минтая.
Объектом исследований является область рыболовства, охватывающая разработку технологий, позволяющих эффективно осваивать и в процессе эксплуатации сохранять промысловые запасы Мирового океана.
Предмет исследований - обоснование и разработка технологии рациональной эксплуатации промысловых запасов минтая.
Источниками для проведения анализа работ по рациональному использованию промысловых запасов послужили методологические и теоретические основы промышленного рыболовства, заложенные научными трудами как российских, так и зарубежных исследователей. В работе применен комплексный подход исследований, при этом используются статистические методы, метод аналогий, метод мелкоячейных покрытий и методы чередующихся и параллельных тралений.
В работе использовались: а) данные и сведения из книг журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций; б) отчеты ТИНРО; в) нормативные акты по ведению промысла минтая.
Научно-исследовательские работы, технические и промысловые испытания проводились на судах БИФ ТИНРО и ЗАО «Интрарос».
Научная новизна работы состоит в том, что рациональная технология промысла минтая тралами, основывается на использовании особенностей поведения объекта лова и конструктивных изменений сетной оболочки. На этой основе сформулированы процессы фильтрации и формоизменяемости сетного полотна, происходящие в различных частях трала при его буксировке, а также установлено влияние фильтрации и формоизменяемости на поведение облавливаемых объектов и их отбор. Обоснована необходимость использования при разработке новой технологии лова
вания при разработке новой технологии лова особенностей распределения старших возрастных групп минтая в непосредственной близости от грунта и определены параметры их вертикального развития. Установлены зависимости между биометрическими размерами объекта промысла и геометрическими параметрами ячеи при удержании и выходе минтая. Сформулирована и обоснована методика расчета оснастки входного устья трала. Обоснованы и экспериментально подтверждены пути повышения селективных свойств траловых мешков. Обоснована, разработана и прошла производственную проверку техника и тактика для рациональной эксплуатации придонных крупноразмерных скоплений минтая. Показана целесообразность перехода на новую технологию промысла минтая.
Научные положения, выносимые на защиту:
обоснованная концепция работы, утверждающая возможность и целесообразность использования промыслово-биологических особенностей поведения объекта промысла и конструктивных изменений орудия лова для эффективного освоения и воспроизводства промысловых запасов минтая;
пути повышения внутренней и внешней селективности при лове минтая;
методика определения параметров оснастки и выбора оптимального профиля ГДУ для раскрытия входного устья трала;
- конструкция тралового мешка для рационального промысла минтая;
техника и тактика промысла для облова придонных крупноразмерных скоплений минтая;
целесообразность перехода на новую технологию промысла минтая.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Разра-
/ ботанная технология промысла позволяет увеличить селективный уровень
промысла минтая, снизить прилов маломерных рыб до велечин, разрешенных
ограничительными мерами, и уменьшить негативное влияние промыслового
пресса на сырьевые запасы минтая.
Результаты работы используются при промысле минтая в виде специализированных траловых систем на промысловых судах ДВ бассейна (БИФ ТИНРО, БАМР, ТУРНИФ, ЗАО «Интрарос», Крайрыбаксоюз), при разработке новых орудий лова в ОКБ «НЕВОД», ФОЛ г. Находка и пос. Подъяпольск, а также основные положения введены в существующие Правила рыболовства для промысла минтая.
Предложенная техника и тактика промысла позволяет повысить средний размер добываемого сырья по сравнению с существующими промысловыми траловыми системами и работать в рамках действующих в настоящее время ограничительных мер на скоплениях минтая с содержанием молоди до 60%.
Основные положения по разработке ресурсосберегающей технологии промысла минтая могут быть применены при разработке новых технологий изъятия других объектов лова.
Апробация работы. Практическая проверка основных положений работы проходили на судах ЗАО «Интрарос»: БАТМ «Березина» и «Бородино», РТМС «Багратион» и судах БИФ ТИНРО: НИС «ТИНРО» и «Профессор Ле-ванидов».
Рекомендации по основным положениям работы излагались в минтае-вых путинных прогнозах ТИНРО-Центра по Охотскому и Берингову морям, начиная с 2000 г.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях, начиная с 1985 г., в том числе на международных: «Рабочая группа CRAFT» (Пекин, Китай, 18 октября 1995 г.); «Рыбохозяйственные исследования Мирового океана» (Владивосток, 2002 г.); «Рациональное природопользование и управление морскими биоресурсами: экосистемный подход» (Владивосток, 2003 г.); на всесоюзных и всероссийских: совещании «Исследование и рациональное использование биоресурсов Дальневосточных и Северного морей и перспективы создания технических орудий для освоения неиспользуемых ресурсов открытого океана» (Владивосток, 1985 г.), совещании «Современное состояние и перспективы развития рыболовства
России» (Санкт-Петербург, 1997 г.); на отраслевых и региональных: научно-технической конференции по подводным исследованиям (Калининград, 1995 г.); научной конференции «Рыбохозяйственные исследования океана» (Владивосток, 1996 г.).
Объем и структура диссертации. Работа изложена на с. основного текста, состоит из введения, обзора литературы, четырех глав экспериментальных исследований, выводов, списка использованной литературы и приложения. В приложении приведены акты, подтверждающие эффективность и внедрение результатов исследований.
Использование промыслово-биологических особенностей объекта лова и особенностей промысла
Сущность рыболовства заключена в изъятии определенной части природных ресурсов. Селективность рыболовства выражает собой закономерности отбора объектов для облова, которые зависят от поведения объекта промысла и отбирающей способности промысла. И как утверждает А.И. Трещев [146], в любом промысле селективность рыболовства есть результат взаимодействия этих двух факторов.
Использование некоторых поведенческих особенностей рыб, ареалов обитания объекта на разных стадиях их жизненного цикла, миграций, периодов образования скоплении и периодов разреженного существования, уязвимости по отношению к промыслу; и способности определенным образом реагировать на различные естественные и искусственные стимуляторы [146, 98], позволяет не только осуществлять определенную селективность промысла, но и может количественно характеризовать состав уловов [146]. Отбирающая способность промысла также зависит от особенностей его ведения: видов лова и способов их применения; размещения орудий лова в пространстве и времени; степени использования поиска и концентраций рыб.
Правильное использование селективности рыболовства играет важную роль в формировании запаса и в динамике его численности и имеет большое значение при ведении рационального, ресурсосберегающего хозяйствования.
В практике рыболовства известно много фактов, когда при селективном отборе промыслом особей какого-либо одного пола наступало несоответствие в соотношении численностей особей разного пола, что приводило к снижению воспроизводства стада. Иногда, облавливались только старшие возрастные группы, что приводило к большой численности молоди. Плотность населения молоди оказывалась настолько высокой, что это препятствовало ее росту и выживанию. Использование промыслом наиболее уязвимых возрастных групп приводит также к снижению воспроизводства стада рыб и т. д. [142]. В то же время установлено, что источником отбора рыб определенного размера является их вертикальное и горизонтальное распределение [98].
Таким образом, неправильное использование селективности рыболовства может привести к снижению запасов, и будут создаваться условия нерационального их использования. Наоборот, размещая промысел с учетом его селективности, можно добиться наиболее рационального использования рыбных запасов при минимальных затратах материальных средств [146]. В процессе исторического становления различных видов рыб и приспособление их к условиям окружающей среды выработались особенности в строении организма, в поведении и образе жизни, которые вполне определенно сказываются на рыболовстве, придавая ему соответствующую селективность. Опыт использования рыбаками различной доступности для рыболовства рыб разных видов и возрастов, изучен слабо и не обобщен. В связи с этим имеется несомненная трудность в установлении влияния промыслово-биологических особенностей объектов лова на селективность рыболовства. Примеров влияния особенностей поведения рыб на селективность и уловистость можно привести очень много. Методом обеспечения всех видов селекции в рыболовстве может также служить использование при промысле особенностей размещения рыб в пространстве и времени. Однако, в нерегулируемом промысле особенности распределения рыб служат главным образом целям повышения уловов вообще, а не достижению направленного селективного вылова.
Степень доступности различных рыб для рыболовства определяется всем комплексом их промыслово-биологических особенностей. Относительным показателем разной степени доступности, а, следовательно, и селективности промысла при равных прочих условиях является вылов на единицу промыслового усилия.
В практике известны случаи применения различных видов промысла для лова разных объектов лова, где избирательное их действие определяется двумя факторами: конструкцией орудий лова и способами их применения. Конструкция орудий лова, главным образом аккумулирующего устройства, влияет на характер и величину внутренней селективности, которая проанализирована ранее. Селективность лова (внешняя селективность), прежде всего, связана со способами применения рыболовных орудий, а также конструктивными особенностями орудия лова.
В селективном промысле распределение рыб является первичным, а размещение промысла вторичным. В этой связи, выбор способа лова предопределяет селективность будущего промысла. При выборе рациональных способов лова (видов промысла) должны использоваться их селективные возможности для целенаправленного изменения видового и возрастного состава облавливаемого стада.
Таким образом, селективность лова наряду с селективностью орудий играет весьма важную роль при промысле и входит составной частью во многие пункты запрещающих мер при рыболовстве.
Если одним и тем же тралом ловить рыб у поверхности воды, то улов будет состоять из пелагических рыб, а если у дна, то из рыб, ведущих придонный образ жизни.
Таким образом, для разработки специализированной конструкции для промысла минтая необходимо проанализировать существующие методы обоснования и расчета параметров входного устья трала, его оснастки, и особенностей распределения скоплений рыб при облове.
Результаты экспериментальных работ
Для реализации методики разработки оптимальной конструкции ГДУ, выполнялись исследования на моделях в условиях морского полигона с использованием гидродинамических весов с целью определения: - влияния утолщения профиля на подъемную силу ГДУ, исследовались гидродинамические характеристики подъемной силы профилей с отно сительным утолщением от 0 до 37 %, основываясь на практике приме нения профилей такого утолщения; - значений гидродинамического коэффициента подъемной силы в диа пазоне углов атаки от 0 до 50.
Рабочие геометрические параметры ГДУ определялись на натурном трале в морских условиях. В качестве прототипа использовалось ГДУ «Крыло», которое, как указывалось выше, обладает лучшими гидродинамическими показателями. При исследовании рабочего положения ГДУ на трале, по размаху ГДУ, измерялись значения следующих геометрических параметров в отдельных сечениях: - углы атаки а по потку, углы скольжения р, длину хорды Ь, с помощью специально разработанных углографов и приборов [186]; - показания мерного штока из БНК «Тетис» во время траления определялась длина хорды Ь,которая в пределах точности измерений равнялась отах; - рабочие параметры ГДУ на трале, оснащенном кабельным и бескабельным прибором контроля с оптимальной длиной оттяжек; - на трале с кабельным прибором контроля одновременно с измерения ми рабочих параметров ГДУ глубина хода и определялись расстояния между точками соединения голых концов верхней подборы и кабелями.
С целью определения гидродинамических коэффициентов подъемной силы прямых ГДУ с гибким профилем, проведены их модельные исследования. Работы проводились в условиях морского полигона. Для замера гидродинамических силовых характеристик использовались 2-х компонентные гидродинамические весы, при этом соблюдались условия гидродинамического и геометрического подобия модели и натуры.
Значения коэффициентов подъемной силы для моделей прямого устройства с относительной толщиной профиля 0, 10, 17, 27, 37% в зависимости от изменения углов атаки Суп= /(ссп) от 0 до 50 приведены на рис. 2.24.
Углы атаки скользящих ГДУ на трале с кабельным прибором контроля измерялись при пяти различных длинах оттяжки (от Д/=10 % до Д/=70 %), а на трале с бескабельным прибором контроля при Д/=25 %. При каждой длине оттяжки производились измерения углов атаки между вектором скорости по потоку и хордой в сечении по потоку а. В результате были получены данные, позволяющие определить область изменения а по длине устройства при оттяжках различной длины.
По полученным данным построены графические зависимости изменения угла атаки скользящего ГДУ от разности длин оттяжки и подборы в каждой точке, где были установлены углографы (рис. 2.25).
Углы скольжения, углы между вектором скорости и его нормальной к передней кромке составляющей, по размаху ГДУ измерявшиеся в тех же сечениях, что и углы атаки приведены на рис. 2.26.
Очевидно, исходя из рабочей формы ГДУ, следует задавать профиль, обеспечивающий максимум подъемной силы и надежность работы подъемного устройства. Так как различные участки ГДУ работают в различных диапазонах углов атаки, следовательно, и утолщение ГДУ на различных его участках должно быть соответствующим максимальным гидродинамическим коэффициентам подъемной силы. Параметром объективной оценки подъемной силы в определенном диапазоне рабочих углов атаки являются интегральные характеристики функции Суп=Лап) [188]. Интеграл функции Суп=у(ап) в диапазоне углов, соответствующим рабочим углам атаки ГДУ на трале, характеризует площадь криволинейной трапеции под участком графика на этом участке.
Вероятность ухода рыб через ячеи сетного полотна
В ходе проведения экспериментальных работ было замечено, что сквозь ячеи сетного полотна с одинаковыми рабочими параметрами разные виды рыб уходят с различными значениями максимального обхвата.
Для определения зависимости между фактическим размером ячеи, ее формой и биометрическими размерами уходящих через нее рыб была проведена экспериментальная работа по определению возможности выхода рыб из трала с помощью метода мелкоячейных покрытий различных участков оболочки траловой системы [169]. При этом на всех исследуемых участках траловой оболочки выполнялся контроль за рабочей формой ячеи с помощью специальных приборов. Траления производились при скорости 1,5 м/с. После каждого траления у рыб, попавших в покрытие, измеряли ширину, высоту и максимальный обхват тела.
При анализе полученных данных было установлено, что максимальный обхват рыб, прошедших сквозь ячеи сетного мешка, всегда меньше периметра ячеи, т.е. если геометрия сетного полотна не нарушена, то через ячею данной формы и размера уходят только те рыбы, максимальный обхват которых всегда меньше фактического внутреннего периметра этой ячеи. Это позволило сделать предположение о том, что через ячеи сетного мешка имеют возможность ухода только те рыбы, площадь поперечного сечения которых (в месте максимального обхвата) свободно вписывается в ромб рабочей формы ячеи.
Рядом исследователей установлено, что форму поперечного сечения тела рыб в первом приближении можно считать эллиптической [138, 148]. Для определения максимального обхвата тела рыб (От), свободно проходящих через рабочую форму ячеи, условно принимаем, что поперечное сечение тела рыбы в месте максимального обхвата имеет форму эллипса с отношением полуосей: (3.31) где: m - ширина тела рыбы, n - высота тела рыбы, z - соотношение ширины и высоты тела рыбы. Для решения указанной задачи рассмотрим рабочую форму ячеи с вписанным в нее эллипсом, имеющим параметры поперечного сечения рыбы в месте наибольшего обхвата (рис. 3.14). Чтобы определить обхват указанной рыбы, рассмотрим четверть эллипса, к которому в точке "С" касается нить ячеи АВ. Как известно, периметр эллипса выражается приближенно формулой: L = Om=n- (\,5(a + b)- 4rf ) (3.32) Из формулы (3.32) видно, что для определения значения обхвата тела рыбы, необходимо полуоси а и b выразить через фактический шаг ячеи (сгф). Рассматривая рис. 3.14, можно заметить, что АВ = а$ = АС + СВ. В целях решения задачи зададим эллипс в параметрической форме: x = a-cost, y = bs mt. Значение участков АС и СВ можно определить из прямоугольных треугольников АКС и CLB: АС = sin(90-o0 cos a sin а (3.33,3.34) Подставляя в формулы (3.33, 3.34) значения х\ и ух, которые в парамет рической форме определяются следующими выражениями: х, = а cos /,; _у, = Ъ sin ,. Тогда имеем: лс = :С05 ,вс= . cosa sin а Далее выразим параметр эллипса t\, через угол а. Тогда касательная в точке «С» выразится уравнением: - = -/g(180-a). а у1 В свою очередь: - tg{\ 80 - a) = tga. — = ctgtx. Тогда b2x, -i: = fca (3.35) Подставляем в уравнение касательной выражение (3.35), предварительно Ъ заменив - через z: , tga z2ctgtl=tga или ctgtx=-r (3.36) z Из полученного уравнения (3.36) определим значение параметра : t, = arcctg s-r\ (3.37) V z J
Сделав соответствующие подстановки и преобразования, найдем уравнения, выражающие зависимость между фактическим шагом ячеи и полуосями эллипса:
С другой стороны, если известны биометрические показатели промысловых размеров рыб, то, используя эту формулу, можно определять фактический размер и рабочую форму ячеи, через которую они и будут иметь возможности свободного ухода. Анализируя выражение (3.45), можно заметить, что Я - это коэффициент, характеризующий вероятность ухода рыб через ячею определенной формы. Как можно видеть, величина коэффициента вероятности не зависит от размеров ячеи и рыбы, а определяется только соответствием формы поперечного сечения тела рыбы рабочей форме ячеи. Поэтому, зная соотношение биометрических показателей любого вида рыб, можно определить величину их коэффициента вероятности выхода при различных значениях формы ячеи. В табл. 3.1 приведены значения Я, рассчитанные для сельди, ставриды, угольной рыбы и минтая. Для минтая приведены два значения, полученные в 1968 г. в Беринговом море z = 0,6 [169] и в 1999 г. в Охотском море z = 0,7 [184].
Параметры селективности траловых мешков, изготовленных из капрона с различным размером ячеи
Работы по исследованию селективных свойств капроновых траловых мешков проводились с мешками, изготовленными из сетного полотна с внутренними размерами (шагом) ячеи 95 (50), 100 (55), 110 (60) мм.
Данные характеристик уловов траловых мешков приведены в табл. 4.3. Из указанной таблицы можно видеть, что средний размер минтая и прилов непромысловых размеров в уловах экспериментального мешка зависит не только от размера ячеи, но и от процента содержания молоди в облавливаемом скоплении. Прилов непромыслового минтая в экспериментальных мешках с увеличением размера ячеи снижается. В то же время величина прилова непромысловых рыб пропорциональна содержанию молоди в облавливаемом скоплении. Рассматривая влияние размера ячеи на величину процентного содержания в уловах рыб промыслового размера в сравнении с облавливаемым скоплением можно наблюдать снижение содержания в улове крупноразмерных рыб с увеличением размера ячеи. Используя коэффициенты масштабирования, были произведены расчеты параметров селективности капроновых траловых мешков и построены графики селективности с использованием логистической функции регрессии (рис. 4.2).
Как можно видеть из представленных графиков кривых селективности (рис. 4.2) и показателей их селективных свойств, приведенных в табл. 4.4, капроновые траловые мешки имеют широкий диапазон селективности. Причем на диапазон селективности оказывает значительное влияние содержание маломерных рыб в облавливаемом скоплении. Если анализировать другие показатели селективности то можно заметить, что они в большой степени зависят не только от процентного содержания маломерных рыб в скоплении, но и от величин различных размерных групп составляющих облавливаемое скопление.
Приведенные экспериментальны данные по селективности капроновых траловых мешков (табл. 4.3 и 4.4) показывают, что все траловые мешки с размером ячеи от 95 до 110 мм при облове скоплений минтая с содержанием рыб непромыслового размера более 50 % не соответствуют ограничительным мерам, предъявляемым к промыслу минтая.
Анализируя приведенные выше экспериментальные данные, полученные при проведении работ с существующими конструкциями траловых мешков, выполненными из моноволокна и капрона, можно видеть, что на промысле минтая использование классического способа увеличения селективных свойств траловых мешков путем увеличения размера ячеи не приемлемо. Так как с увеличением размера ячеи наряду со снижением прилова маломерных рыб происходит увеличение потерь рыб промысловых размеров.
Для исследования влияния процентного содержания молоди в облавливаемом скоплении на параметры селективности тралового мешка были проведены работы с промысловым мешком (разрешенным для промысла капроновым мешком с внутренним размером ячеи 100 мм) и контрольным мешком с мелкоячейной вставкой на скоплениях минтая с различным содержанием молоди при идентичных технических характеристиках тралений. Как и ранее нами было принято, что характеристики полученных уловов в контрольном траловом мешке с мелкоячейной вставкой соответствуют характеристикам облавливаемых скоплений минтая.
Характеристики уловов в промысловом траловом мешке, при работе на скоплениях минтая с различным содержанием молоди, приведены в табл. 4.5.
Сравнивая приведенные данные, можно видеть, что при облове скоплений минтая с содержанием молоди до 7,2 % средний размер рыб в уловах промыслового мешка увеличивается на 2,7 см, а прилов непромысловых размеров минтая уменьшается на 5,9 %. За счет этого средний улов в экспериментальном траловом мешке уменьшается в 1,2 раза, по сравнению с уловом в контрольном траловом мешком. Характеристики уловов в траловых мешках при работе на скоплениях минтая с содержанием молоди до 38,6 % изменяются по сравнению с предыдущими данными. Средний размер минтая в уловах экспериментального мешка на 4,6 см больше, а прилов непромыслового минтая на 20,4 % меньше. При этом необходимо отметить, что при работе на скоплениях со средним содержанием молоди до 38,6 % характеристики улова не превышают параметры, разрешенные ограничительными мерами, существующими в настоящее время на промысле минтая.
Эксперим. мешок, В=100 мм 33,3 80,5 5,0 1,8 36 Характеристики уловов в траловом мешке при работе на скоплениях минтая с содержанием молоди от 40,0 % и более процентов показывают, что прилов молоди минтая в уловах экспериментального мешка значительно превышает ограничительную меру (20 %) и, следовательно, промысел на указанных скоплениях должен быть приостановлен. Если мы проанализируем величину изменения содержания рыб промысловых размеров в уловах экспериментального тралового мешка в зависимости от содержания маломерных рыб в облавливаемых скоплениях, то можно заметить, что чем больше содержание мелких рыб в скоплении, тем меньше соотношение промысловых рыб в улове и скоплении.
Как можно видеть из табл. 4.3 и 4.5, на уровень селективности (/5о%) оказывает большое значение величина содержания молоди в облавливаемом скоплении. Так, в идентичных условиях нашего эксперимента с увеличением содержания молоди от 7,2 до 90,8 % уровень селективности промысла минтая снизился на 8,0 см. В то время, как увеличение ячеи с 95 до 110 мм позволило увеличить уровень селективности промысла всего на 2,3 см. Что позволяет говорить о превалирующем влиянии на селективные свойства траловых мешков величины процентного содержания непромысловых рыб в облавливаемых скоплениях минтая.
С учетом данных, приведенных в табл. 4.5, были произведены расчеты параметров селективности капронового тралового мешка с внутренним размером ячеи 100 мм при работе на различных скоплениях минтая и построены графики селективности с использованием логистической функции регрессии (рис. 4.3).
Обобщая полученные материалы, можно сделать вывод о том, что селективность траловых мешков очень сильно зависит от размерного состава облавливаемых скоплений минтая. Как можно видеть на приведенных выше рисунках, с увеличением процентного соотношения маломерных рыб в облавливаемых скоплениях диапазон селективности тралового мешка увеличивается, в то время как селективный уровень промысла снижается.
