סולם דגים

סולם דגים, המכונה גם גם דרך דגים, מעבר דגים, מדרגות דגים או תותח דגים הוא מבנה אשר מוקם על או סביב מחסומים מלאכותיים וטבעיים (כגון סכרים, תאי שיט ומפלי מים) כדי להקל על הנדידה הטבעית של דגים נודדים (אנ') בין הים לנהרות כמו גם נדידה של דגים בין מקורות מים מתוקים. רוב סולמות הדגים מאפשרים לדגים לעבור את המחסומים על ידי שחייה וזינוק במעלה סדרה של מדרגות נמוכות יחסית (ומכאן המונח סולם) אל תוך המים בצד השני. מהירות המים הנופלים על המדרגות צריכה להיות גדולה מספיק כדי למשוך את הדגים אל הסולם, אבל לא גדולה מדי, כדי שלא תסחף את הדגים בחזרה במורד הזרם או תתיש אותם עד כדי חוסר יכולת להמשיך במסע במעלה הנהר. דיווחים כתובים על דרכי דגים גסות מתוארכים לצרפת של המאה ה-17, שם צרורות של ענפים שימשו ליצירת מדרגות בתעלות תלולות כדי לעקוף מכשולים. סולם דגים מטיפוס סכרים ובריכות עבור דגי אלתית נבנה בסביבות 1830 על ידי ג'יימס סמית (James Smith), מהנדס סקוטי על הנהר טיית (River Teith), ליד דינסטון (Deanston), פרתשייר (אנ') בסקוטלנד. הסולם נמצא שם גם כיום וסולמות אלתית רבים שנבנו בסקוטלנד היו בהשראתו. גרסה של סולם דגים נרשמה כפטנט בשנת 1837 על ידי ריצ'רד מקפרלן (Richard McFarlan) מבת'רסט, בניו ברנזוויק בקנדה, שתכנן דרך דגים כדי לעקוף סכר במנסרה שלו שהופעלה במים. בשנים 1852–1854, מעבר הדגים בליסדור (Ballisodare Fish Pass) נבנה במחוז סלייגו שבאירלנד כדי למשוך אלתית לנהר שלא היו בו דגים קודם לכן. בשנת 1880, נבנה סולם הדגים הראשון ברוד איילנד בארצות הברית, על סכר מפלי פוטקסט (אנ'). הסולם הוסר ב-1924, כאשר העיר פרובידנס החליפה את סכר העץ בסכר בטון. ככל שהעידן התעשייתי התקדם, סכרים וצורות חסימה אחרות של נהרות הפכו גדולים ונפוצים יותר, מה שהוביל לצורך במעקפים יעילים עבור הדגים. סכרים ובריכות (Pool and weir) אחת השיטות העתיקות ביותר של סולמות דגים. סדרה של סכרים קטנים ובריכות באורך קבוע יוצרת תעלה ארוכה ומשופעת שמאפשרת לדגים לעקוף את החסימה. הערוץ פועל כתא שיט קבוע להורדת מפלס המים בהדרגה; כדי לעלות במעלה הזרם, דגים חייבים לקפוץ מבריכה לבריכה בסולם. דרך דגים מווסתת (Baffle fishway) עושה שימוש בסדרה של וסתי זרם סימטריים במרווחים קרובים בתעלה כדי לנתב מחדש את זרימת המים, ומאפשרת לדגים לשחות סביב המחסום. דרך דגים מווסתת לא חייבת לכלול אזורי מנוחה, אם כי ניתן לכלול בריכות כדי לאפשר אזור מנוחה לדגים או להפחית את מהירות הזרימה. ניתן לבנות דרכי דגים כאלו עם פיתולים חדים כדי להקטין את השטח הנדרש לבנייתם. וסתי זרם מגיעים במגוון עיצובים. העיצוב הנפוץ ביותר הוא מעבר לרינייה (Larinier pass), על שם המהנדס הצרפתי שתכנן אותם. הם מתאימים לדגים גדולים כמו טרוטה וגם לאלתית, וניתן לבנות אותם מספיק גדולים לשימוש בקאנו. העיצוב המקורי של דרך דגים דניל (Denil fishway) פותח ב-1909 על ידי מדען בלגי, ג. דניל; מאז הוא אומץ והותאם בדרכים רבות. ה-Alskan Steeppass, למשל, הוא גרסה מודולרית טרומית של דרך דגים דניל שתוכננה במקור לאזורים מרוחקים באלסקה. וסתי זרם הותקנו במיזם מאיטאי (Project Maitai) במספר נתיבי מים בנלסון בניו זילנד, כדי לשפר את מעבר הדגים כחלק משיקום סביבתי כללי. מעלית דגים (Fish elevator) שובר את עיצוב הסולם על ידי מעין מעלית שנושאת דגים מעל מחסום. שיטה זו מתאימה היטב למחסומים גבוהים. עם מעלית דגים, דגים שוחים לתוך אזור איסוף בבסיס החסימה. כשמספיק דגים מצטברים באזור האיסוף, הם נדחפים לתוך מיכל מים הנושא אותם לתוך צינור הנשפך לנהר מעל המכשול. בנהר קונטיקט, למשל, שתי מעליות דגים מרימות עד 500 דגים בכל פעם, קרוב ל-16 מטרים, כדי לעקוף את סכר הוליוק (אנ'). בשנת 2013, המעלית הרימה למעלה מ-400,000 דגים. ניתוב דגים באמצעות רמפת סלעים (Rock-ramp fishway) שימוש בסלעים ובעצים גדולים כדי ליצור בריכות ומפלים קטנים המחקים מבנים טבעיים. בגלל אורך התעלה הדרוש לסולם, מבנים כאלה מתאימים ביותר למחסומים קצרים יחסית. יש להם יתרון משמעותי בכך שהם יכולים לספק בית גידול לרביית דגים. מעבר דגים בחריץ אנכי (Vertical-slot fish passage) דומה למערכת סכרים ובריכות, אלא שלכל "סכר" יש חריץ צר בסמוך לקיר התעלה. זה מאפשר לדגים לשחות במעלה הזרם מבלי לזנק מעל מכשול. מעברי דגים בחריץ אנכי נוטים להתמודד בצורה סבירה עם התנודות העונתיות במפלסי המים בכל צד של המכשול. מחקרים אחרונים מצביעים על כך שלתאי שיט יש פוטנציאל להיות מופעלים כמעברי דגים עם חריצים אנכיים כדי לספק גישה מוגברת למגוון של דגים, כולל שחיינים חלשים. סיפון דגים (Fish siphon) מאפשר את התקנת המעבר במקביל לנתיב המים וניתן לקשר באמצעותו שני נתיבי מים. המעבר משתמש באפקט הסיפון כדי לווסת את זרימתו. שיטה זו מועדפת במיוחד כדי לסייע בהגנה מפני הצפות. תותח דגים (Fish cannon) צינור פנאומטי רטוב וגמיש משתמש בלחץ אוויר כדי לינוק אלתית אחת בכל פעם ולירות אותה בעדינות אל מי היעד. המערכת תוכננה במקור על ידי חברת Whooshh מבלוויו בוושינגטון כדי להעביר בבטחה תפוחים. היעילות של סולמות הדגים אינה חד-משמעית, והיא משתנה עבור סוגים שונים של מיני דגים. מחקר אחד הראה שרק שלושה אחוזים מדגי ה-Alosa sapidissima (אנ') (באנגלית American shad) עוברים את כל סולמות הדגים בדרך לסביבת הטלת הביצים ההיסטורית שלהם. האפקטיביות תלויה ביכולת השחייה של מיני הדגים, ובאופן שבו הדג נע במעלה ובמורד הזרם. למשל, מעבר דגים שנועד לאפשר לדגים לעבור במעלה הזרם עלול שלא לאפשר מעבר במורד הזרם. מעברי דגים לא תמיד עובדים. בפועל האתגר הוא התאמת נתוני ביצועי שחייה למדידות הידרודינמיות. בדיקות יכולת שחייה ממעטות להשתמש באותו פרוטוקול והפלט הוא מדידה נקודתית או מהירות בתפזורת. לעומת זאת, מודלים פיזיים ונומריים של זרימת נוזלים (כלומר הידרודינמיקה) מספקים מפת זרימה מפורטת, עם רזולוציה מרחבית וזמנית מפורטת. לסוכנויות רגולטוריות יש משימה לא קלה להתאים מדידות הידרודינמיות ונתוני ביצועי שחייה. סולם דגים בסכר ג'ון דיי על הנהר קולומביה בארצות הברית סולם דגים על הנהר מז בהולנד סולם דגים בצפון ונקובר בקנדה פרט מסולם דגים באופסלה בשוודיה פרט מסולם דגים בנהר דארט (אנ') באנגליה בסכר הנהר צ'ארלס סמוך לבוסטון בארצות הברית סולם עונתי דו-כיווני בקמפ פיקו בלנקו על הנהר ליטל סור בביג סר (אנ') בקליפורניה בארצות הברית סולם דגים עבור אלתית בסמוך לתחנת כוח ב-Gullspång בשוודיה סולם דגים קטן על הנהר אוטר בדבון באנגליה מדיה וקבצים בנושא סולם דגים בוויקישיתוף What is a fish ladder? "James Smith (1789-1850) - Graces Guide". Office Of Technology Assessment Washington DC (1995) Fish passage technologies : protection at hydropower facilities Diana Publishing, ISBN 1-4289-2016-1. "How fish climb". Canal and River Trust. 22 בדצמבר 2020. ארכיון מ-26 בינואר 2021. {{cite web}}: (עזרה) Luther P. Aadland (2010). Reconnecting Rivers: Natural Channel Design in Dam Removals and Fish Passage. Minnesota Department of Natural Resources. Silva, S.; Lowry, M.; Macaya-Solis, C.; Byatt, B.; Lucas, M. C. (2017). "Can navigation locks be used to help migratory fishes with poor swimming performance pass tidal barrages? A test with lampreys". Ecological Engineering. 102: 291–302. doi:10.1016/j.ecoleng.2017.02.027. Quaranta, E., Katopodis, C., Revelli, R., Comoglio, C. (2017). Turbulent flow field comparison and related suitability for fish passage of a standard and a simplified low‐gradient vertical slot fishway. River Research and Applications, 33, 1295-1305. 'Salmon Cannon' Fires Fish Over Dams At 22mph 13 August 2014 www.youtube.com Whoosh: ‘Salmon Cannon’ Shoots Fish Upstream to Spawn 13 November 2014 www.livescience.com What is the 'salmon cannon' and how do the fish feel about it? 15 August 2019, www.theguardian.com Waldman, John. "Blocked Migration: Fish Ladders On U.S. Dams Are Not Effective". Yale Environment 360. Yale School of Forestry and Environmental Sciences. Kraft, Amy (20 בפברואר 2013). "Upstream Battle: Fishes Shun Modern Dam Passages, Contributing to Population Declines". Scientific American. Scientific American. {{cite web}}: (עזרה) Katopodis, C., Gervais, R. (2016). "Fish Swimming Performance Database and Analyses" (PDF). DFO CSAS Research Document No. 2016/002, Canadian Science Advisory Secretariat, Fisheries and Oceans Canada, Ottawa, Canada: 1–550.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link) Wang, H., Chanson, H. (2017). "How a better understanding of Fish-Hydrodynamics Interactions might enhance upstream fish passage in culverts". Civil Engineering Research Report No. CE162: 1–43.{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: multiple names: authors list (link)