СПОСОБ АЭРАЦИИ ВОДОЕМОВ
WATER RESERVOIR AERATION METHOD

Изобретение относится к способам аэрации водоемов в условиях длительного морозного периода. Насыщение воды водоемов кислородом в теплый период обеспечивается контактом с атмосферным воздухом и жизнедеятельностью водных фотосинтезирующих организмов. После ледостава и снегопадов содержание растворенного кислорода в воде неглубоких водоемов снижается при отсутствии каких-либо иных источников кислорода, что негативно влияет на жизнь аэробных организмов. Практически полное отсутствие кислорода в состоянии выдержать лишь небольшая часть гидробионтов. Огромное разнообразие условий, в которых существует водоем (температурных, ландшафтных, удаленностью от жилья, наличия источников энергии и т.п.), требует аналогичного разнообразия экономичных и эффективных способов насыщения кислородом водоемов в морозный период. Известны способы аэрации водоемов, основанные на использовании различного типа нагнетателей воздуха в воду водоемов (Акимов В.А., Гуренко B.C., Савченко Ю.Н. Технические средства аэрации рыбоводных прудов. М.: Агропромиздат, 1990.), а также способ поддержания майны в незамерзающем состоянии (патент №2292420).
Недостатком этой группы способов являются значительные затраты на охрану и обслуживание устройств в течение всего морозного периода. Известны способы насыщения водоемов кислородом путем создания условий для жизнедеятельности водорослей, выделяющих кислород при достаточной освещенности. Для этого расчищают снег на ледяном покрове на площади до 30% от общей площади водоема. (Привезенцев Ю.А. Выращивание рыб в малых водоемах. М.: Колос 2000, с.103) Недостатком способа являются высокие затраты на регулярную уборку снега.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ аэрации водоемов путем устройства лунок. Во льду рубятся проруби (сверлятся лунки), а чтобы они дольше не замерзли, на них накладывается солома или тростник. Необходимо сделать столько прорубей, чтобы отношение их площади к общей площади водоема выражалось в нескольких процентах. (Вся рыбалка. - http://www.all-fishing.ru/index.php?name=pages«&op=view&id=899)
К недостаткам прототипа относятся: 1) необходимость большого количества лунок или большой площади прорубей, 2) необходимость постоянного восстановления лунок или прорубей, в том числе заткнутых соломой или камышом, или изготовления новых, т.к. при сильных морозах они быстро замерзают.
В целом способ создания и восстановления лунок, прорубей или майн является трудоемким, особенно при сильных морозах, поэтому он эффективен только при положительных температурах воздуха или слабых морозах.
Задача настоящего изобретения - сократить трудоемкость и повысить надежность аэрации в сильные морозы.
Поставленная задача решается тем, что в способе аэрации водоемов, включающем, как и прототип, устройство лунок для поступления атмосферного воздуха к поверхности воды, уровень воды в водоеме понижается для создания воздушной подушки между льдом и поверхностью воды, предотвращающей замерзание лунок и увеличивающей площадь контакта воздуха с водой. За счет контакта с водой, имеющей положительную температуру, температура воздуха повышается, плотность его снижается, и воздух выходит из одной части лунок. В другую часть лунок поступает свежий морозный воздух с высокой плотностью. В отличие от приведенного аналога лунки устраиваются не для обеспечения контакта воды с атмосферным воздухом, а для вентиляции образованной воздушной подушки. Например, на площади 100 кв. м вывешенного льда достаточно 2-3 лунок диаметром 10 см. Такая вентилируемая воздушная подушка заменяет до 12 тысяч лунок. Отсутствие прямого контакта лунок с поверхностью воды предотвращает замерзание лунок.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
В теплый сезон проводится обследование водоема и, при отсутствии в водоеме естественных опор для льда (пологие берега, островки, стволы деревьев или кустарника), устанавливаются искусственные опоры. В осенне-зимний период, после ледостава на участках предполагаемого вывешивания льда готовятся лунки из расчета - по 1 - 2 лунки на 100-200 кв. м вывешенного льда. Затем понижают уровень воды в водоеме на 5-40 см путем сброса части воды через водопропускное устройство или ее откачиванием на прилегающую к водоему территорию.
Пример 1
Экспериментальной подготовке к зимнему сезону подвергалась старица (бывшая протока Тарасовка) в пойме Тогурской протоки р. Оби (г.Колпашево Томской области). Длина старицы 4,5 км, ширина от 20 до 40 м. В юго-восточную часть старицы поступали сточные воды г.Колпашево в объеме около 2000 куб. м. в сутки. Из северо-западного конца старицы вода вытекала таким же расходом по ручью длиной 1 км в р. Тогурская Кеть.
Ранее проведенные трехлетние наблюдения показали, что в зимний период после ледостава концентрация растворенного кислорода в воде была близка к нулю (измерения выполнялись оксиметром, показания - 0,0 мг/л).
В сентябре на перепускной трубе диаметром 100 см в дамбе, разделяющей старицу на два участка, был установлен шибер на высоту до 40 см от уровня воды. К концу октября перепад уровней между юго-восточной и северо-западной частями старицы составил 40 см, на поверхности сформировался лед толщиной у дамбы 15- 20 см. Содержание кислорода в водоеме составляло 0.0 мг/л. Выше дамбы на 50 м были приготовлены лунки. Затем шибер был открыт и уровень воды в восточной и западной частях старицы выровнен. Лед повис на берегах старицы, и между поверхностью воды и льдом образовалась воздушная подушка. На некоторых участках русла старицы лед частично осел на воду. Между вывешенными и упавшими частями ледового покрова образовались майны, которые обеспечили дозированное проветривание подледного пространства на участках, где образовались воздушные подушки. Через двое суток замеры кислорода в воде показали, что его содержание составляет от 4 до 6 мг/л. В течение всего зимнего периода в контрольных точках достигнутое содержание кислорода не снижалось.
Пример 2
Экспериментальной обработке подвергалось бессточное озеро площадью 2500 кв. м, глубиной до 2.0 м, расположенное в пойме р. Томи. Предварительные наблюдения показали, что в наиболее холодные зимы водоем промерзает до дна и даже после относительно теплых зим характеризуется массовым замором. Концентрация растворенного кислорода уже в середине декабря составляла не более 0,2 мг/л.
Во второй декаде ноября после формирования сплошного ледяного покрова толщиной от 10 до 15 см были подготовлены 6 лунок на расстоянии 5-6 м от берега по периметру озера. С помощью погружного грязевого насоса откачано на берег около 350 куб.м воды. Около 80% ледового покрова обрушилось на воду, остальная часть оказалась подвешенной за счет опоры на берега и стволы кустарника в прибрежной части озера. Ежемесячный контроль показал, что концентрация кислорода в воде на глубине 10 см была не ниже 8 мг/л, на глубине 1 м - не менее 5 мг/л. После проведения мероприятия заморных явлений не обнаружено.