Трубный рыбоход: новая технология для преодоления рыбами плотин
Инженеры и учёные из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Sydney) разработали новый способ помочь рыбам преодолевать плотины, запруды и другие барьеры, блокирующие их миграцию в австралийских реках.
Трубный рыбоход — это недорогая и энергоэффективная установка, которая перекачивает рыбу с высокой скоростью — защищённую водяной подушкой — по трубе, проходящей через препятствие, и безопасно доставляет её в воду с другой стороны.
После успешной демонстрации прототипа в Лаборатории водных исследований UNSW в Мэнли-Вейл группа ведёт переговоры с городским советом Парраматты в Сиднее о возможности установки такого рыбохода на запруде Марсден-стрит.
Воссоединение популяций рыб
Трубные рыбоходы могут воссоединить популяции рыб по всей Австралии и, потенциально, во всём мире. Препятствия в реках, такие как плотины и запруды, связывают с массовым сокращением запасов пресноводной рыбы за последние полвека.
Профессор Ричард Кингсфорд, директор Центра экосистемных наук UNSW, отмечает, что плотины и другие барьеры нарушают репродуктивные циклы рыб по всему миру, поскольку многие речные виды не могут мигрировать для нереста.
«Популяции пресноводных рыб сократились более чем на 80% за последние четыре десятилетия по всему миру. Отчасти это связано с сотнями тысяч наших плотин, запруд и барьеров, которые останавливают их движение», — говорит он.
«Только в реках бассейна Мюррей-Дарлинг насчитывается 10 000 барьеров разного рода, которые способствовали сокращению численности местных рыб на 90%. Если бы мы могли воссоединить наши реки и дать рыбам возможность безопасно перемещаться по ним, мы бы увидели больше размножения и более здоровые популяции местных рыб».
Принцип работы: вверх и через препятствие
В основе подхода лежит концепция адъюнкт-доцента Джона Харриса (UNSW). Инженеры-гидравлики, адъюнкт-профессор Билл Пирсон и доктор Стефан Фельдер, разработали, построили и испытали прототип.
Во время демонстрации в Мэнли-Вейл небольшого австралийского басса заманили в камеру в нижнем резервуаре, а затем с высокой скоростью в насыщенной кислородом воде протолкнули через прозрачную трубу (Perspex) в резервуар на 8 метров выше по склону.
«Ключевая проблема — привлечь рыбу в трубу, чтобы мы могли переместить её вверх по склону с помощью нового рыбохода», — говорит профессор Пирсон.
«Доктор Харрис показал, что при соответствующей геометрии рыбу можно надёжно привлечь в камеру. Прелесть конструкции в том, что она использует энергию, доступную из водохранилища выше, чтобы затем поднять рыбу».
Перспективы и вызовы
В коммерческой установке будут использоваться трубы диаметром значительно больше 90 мм, как в прототипе.
«Наше численное моделирование показывает, что эта система будет надёжно работать для труб диаметром не менее одного метра, поднимая рыбу более чем на 100 метров по вертикали. Это потенциально меняет правила игры в экологическом управлении крупными плотинами», — говорит профессор Пирсон.
Остаётся задача безопасного спуска рыбы вниз по течению с высоких сооружений, где они могут погибнуть при падении через водосброс.
Группа ищет возможности для коммерческой реализации технологии и ведёт переговоры с советом Парраматты об установке рыбохода на запруде Марсден-стрит, чтобы позволить дикой рыбе двигаться вверх по течению.
«Многие наши запруды очень старые — они создавались для обеспечения водоснабжения во время длительных засух в Австралии. Волнительно думать, что в ближайшие несколько лет дикая рыба, возможно, впервые за более чем столетие сможет мигрировать по реке», — говорит профессор Пирсон.
Баланс между плотинами и здоровьем рек
При переходе от лаборатории к полевой установке важно не снижать функциональность исходной речной структуры, одновременно способствуя здоровью популяций рыб.
«Нет причин, по которым мы не можем иметь плотины и здоровые речные системы одновременно», — утверждает профессор Пирсон.
«Любой рыбоход не должен ставить под угрозу безопасность плотины или запруды. Он также должен демонстрировать возможность надёжной работы до и после очень мощных паводков, которые бывают здесь, в Австралии.
Плотины важны для поддержания водоснабжения во время засух, но они сильно нарушают наши речные системы. Теперь появилась реальная перспектива позволить рыбам мигрировать, как им положено, и значительно восстановить наши речные экосистемы».