Геометрия и уловистость двух донных тралов

Известия ТИНРО

2012

Том 171

ПРОМРЫБОЛОВСТВО

УДК 639.2.081.117(265.54) О.Н. Кручинин, М.А. Мизюркин, Е.А. Захаров, В.А. Сафронов*

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

геометрия и уловистость двух донных тралов

Приведены результаты исследования геометрии двух донных тралов (В-1 и В-2), существенно различающихся размерами боковой пласти и загрузкой по нижней подборе. Работы проведены на МРТК «Янтарь» в 2012 г. в зал. Петра Великого на полигоне с глубиной 30 м и являются продолжением исследований геометрии и уловистости донной траловой системы. Выявлено, что наличие боковой пласти с большими размерами привело к увеличению не всех геометрических параметров траловой системы, а лишь вертикального раскрытия. С увеличением скорости траления у тралов уменьшается вертикальное раскрытие и увеличивается расстояние между крыльями трала и досками. Однако при увеличении скорости траления свыше 2,3-2,4 уз вертикальное и горизонтальное раскрытие тралов и расстояние между досками стабилизируются, из чего можно сделать вывод, что рабочая скорость траления для этих типов тралов должна быть в пределах

2,4-2,5 уз. Видовая избирательность тралов идентична, наблюдается лишь небольшое различие по встречаемости тех или иных видов. Однако суммарный показатель вылова по всем видам у трала с большей загрузкой и размерами боковой пласти в 1,9 раза выше.

Ключевые слова: залив Петра Великого, донные тралы, геометрия траловой системы, приборы контроля орудий лова, расстояние между досками, вертикальное и горизонтальное раскрытие трала, видовой состав уловов, уловистость тралов.

Kruchinin O.N., Mizyurkin M.A., Zakharov E.A., Safronov V.A. Geometry and catchability of two bottom trawls // Izv. TINRO. — 2012. — Vol. 171. — P. 285-291.

Three-dimensional geometry is considered experimentally for two bottom trawls (B-1 and B-2) with different height of the lateral net insertion. The experiments were conducted aboard RV Yantar in the area of Peter the Great Bay with depth 30 m in 2012. The larger lateral net insertion provided an increase of vertical opening of the trawl but its other geometric parameters did not change much. Meanwhile, the vertical opening decreased and the distances between the wings and between the boards increased with increasing of the speed of trawling up to 2.3-2.4 knots, and all these parameters became stable under higher speed. Thus, the speed of trawling no less than 2.4 knots is concluded as the optimal value for these types of trawls. Species catchability was almost identical for both trawls, but the catch of the most of species was higher in 1.9 times, on average, for the trawl with the larger lateral net insertion.

Key words: Peter the Great Bay, bottom trawl, trawl geometry, fishing gear testing, trawl board, vertical opening of trawl, horizontal opening of trawl, catch species composition, catchability of trawl.

* Кручинин Олег Николаевич, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: promryb@tinro.ru; Мизюркин Михаил Алексеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией, e-mail: promryb@tinro.ru; Захаров Егор Андреевич, младший научный сотрудник, e-mail: promryb@tinro.ru; Сафронов Владимир Анатольевич, аспирант, e-mail: promryb@tinro.ru.

Kruchinin Oleg N., D.Sc., senior researcher, e-mail: promryb@tinro.ru; Mizyurkin Michael A., D.Sc., professor, head of laboratory, e-mail: promryb@tinro.ru; Zakharov Egor A., researcher, e-mail: promryb@tinro.ru; Safronov Vladimir A., post-graduate student, e-mail: promryb@tinro.ru.

Введение

Один из наиболее употребляемых способов оценки запасов гидробионтов в настоящее время — учетная траловая съемка. При этом методика оценки запасов гидробионтов на основе траловых учетных съемок во многом несовершенна и зачастую приводит к искаженным результатам (Вдовин, Дударев, 2000). Для повышения достоверности учетной съемки необходимо проведение работ по исследованию влияния различных факторов на геометрию траловой системы и уловы рыб и беспозвоночных. Такие исследования актуальны с позиции совершенствования методики проведения биоресурсных работ и могут быть полезными также при разработке и выявлении адекватности математических моделей механики донной траловой системы.

Цель настоящей статьи — анализ результатов экспериментальных работ по определению геометрических параметров и уловистости двух донных тралов, основное различие которых заключается в размерах боковой пласти и загрузке по нижней подборе. Эта работа является продолжением начатых нами исследований геометрии и уловистости донной траловой системы (Мизюркин и др., 2010, 2011; Кручинин и др., 2011).

Материалы и методы

Работы проводились в Уссурийском заливе в районе бухты Горностай на полигоне с глубиной около 30 м на судне МРТК «Янтарь». Траления выполнялись донными тралами 23,2 м двух вариантов (рис. 1, 2).

Конструктивно вариант второй (В-2) отличается от первого (В-1) увеличенным размером боковой пласти: у второго высота в вытяжку составляла 4,3 м, у первого — 2,4 м (рис. 1, 2). Кроме того, у трала В-2 загрузка нижней подборы была на 15 % больше, чем у трала В-1.

Геометрию траловой системы исследовали с помощью гидроакустической аппаратуры «Scanmar», в комплект которой входили датчики вертикального и горизонтального раскрытия трала и датчики расстояния между распорными досками. В качестве распорных средств использовались траловые У-образные доски размером 1,35 х 1,75 м в плане. Датчик вертикального раскрытия устья трала крепился на верхней подборе,

Рис. 1. Трал донный 23,2, вариант первый

Рис. 2. Трал донный 23,2, вариант второй

датчики горизонтального раскрытия — на крыльях трала, а датчики расстояния между траловыми досками располагали в защитных металлических кожухах, приваренных к траловым доскам.

За период работ выполнено по 12 тралений тралами В-1 и В-2. В каждом тралении с помощью датчиков «Зсаптаг» регистрировали по 12-15 значений вертикального раскрытия тралов, горизонтального раскрытия (расстояния между крыльями) и расстояния между досками при различных скоростях траления.

Результаты и их обсуждение

Геометрия донных тралов В-1 и В-2

Как было показано выше, тралы различались размерами боковой сетной вставки, что должно было отразиться на периметре их устья и геометрии всей траловой системы. Периметр устья трала можно найти из раскроечного чертежа как сумму размеров в посадке верхней, нижней и боковых пластей:

Р Л = 2(N ( а , и ї '

- N ( )а ( )u2( )) + 4N

яч(н.пл) яч(н.пл) 2(н.плу я

я ч (бок.пл)ая ч (бок.nл)U2(бок.nл),

где N , , N , , N . — количество ячей по периметру сечения в верхней, нижней

яч(в.плу яч(н.плу яч(бок.пл) ГГ./ ГУ

и боковых пластях с учетом ячей, забираемых в шов; а , , а / , а „ , — шаг ячей

•' 7 Г 7 яч

в верхней, нижней и боковых пластях, м; п2(в , п2(н , и2(бокмл) — коэффициенты посадки верхней, нижней и боковых пластей по периметру сечения.

Используя данные чертежей тралов, по формуле определили, что периметр устья В-1 в посадке равен 12,4 м, а трала В-2 — 13,4 м, т.е. разница составляет всего 1 м. Если принять допущение о форме вертикального сечения устья трала в виде эллипса, то такая небольшая разница в периметре должна привести к тому, что при большем вертикальном раскрытии трала с увеличенной боковой пластью горизонтальное раскрытие этого трала будет соизмеримо или меньше, чем у трала с меньшей высотой боковой пласти.

Для подтверждения этого предположения проанализировали распределение (частоту встречаемости) значений вертикального и горизонтального раскрытия и расстояния между досками у тралов В-1 и В-2 (рис. 3).

Анализ гистограмм на рис. 3 показывает, что наиболее встречаемые значения вертикального раскрытия у трала В-1 лежат в диапазоне 1,5-1,9 м, а у трала В-2 — в

1,0--1,4 1,5—1,9 2,0--2,4 2,5-2,9 3.0—3.4 3.5—3.9 4,0-4,4

Вертикальное раскрытие, м

4,0—5,9 6,0—7,9 8.0-9.9 10,0-11,9 12,0-13,9

Горизонтальное раскрытие, м

14,0-15,9

35

30

5—9,9 10-14,9 15-19,9 20-24,9 25-29,9 30-34,9 35-39,9 40-44,9

Расстояние между досками, м

Рис. 3. Распределение значений геометрических параметров тралов В-1 и В-2 Fig. 3. Geometric parameters of the trawls B-1 and B-2

диапазоне 2,0-2,4 м. Наиболее встречаемые значения горизонтального раскрытия для этих двух тралов относятся к одному и тому же диапазону — 10,0-11,9 м, а расстояния между досками — соответственно к диапазонам 40,0-44,9 м и 30,0-34,9 м.

Количество измерений, по которым построены гистограммы на рис. 3, и средние значения вышеназванных геометрических параметров приведены в табл. 1.

Данные табл. 1 показывают, что наличие боковой сетной вставки у трала В-2 с высотой в вытяжку, почти в два раза превышающей таковую у трала В-1, привело к увеличению лишь вертикального раскрытия, при этом горизонтальное раскрытие и расстояние между досками у трала В-2 в среднем было несколько меньше, чем у трала В-1.

Интерес представляет также анализ изменения геометрических параметров тралов при изменении скорости траления (рис. 4).

Таблица 1

Количество измерений и средние значения геометрических параметров тралов В-1 и В-2

Table 1

Number of measurements and average values of geometrical parameters for the trawls B-1 and B-2

Параметр Вертикальное раскрытие Горизонтальное раскрытие Расстояние между досками

В-1 В-2 В-1 В-2 В-1 В-2

Кол-во измерений 142 162 142 162 142 162

Ср. значение, м 2,3 2,9 10,0 9,8 27,5 24,3

Скорость траления, уз

Скорость траления, уз

Скорость траления, уз

Рис. 4. Изменение геометрических параметров тралов В-1 и В-2 при увеличении скорости траления

Fig. 4. Change of geometrical parameters ofthe trawls B-1 and B-2 with trawling speed increasing

Анализируя графики на рис. 4, можно выделить общие для двух тралов закономерности: с увеличением скорости траления у тралов уменьшается вертикальное раскрытие и увеличивается расстояние между крыльями трала и досками. Такое положение вещей может объясняться тем, что при увеличении скорости траления растет распорная

сила досок, что приводит к увеличению расстояния между ними, при этом растет и расстояние между крыльями трала, а вертикальное раскрытие должно уменьшаться, так как периметр устья трала остается неизменным.

На графиках видно также, что при увеличении скорости траления свыше

2.3-2,4 уз вертикальное и горизонтальные раскрытие тралов стабилизируется. Отсюда можно сделать вывод, что рабочая скорость траления для этих типов тралов должна быть не ниже 2,4-2,5 уз.

Различия в изменении геометрии тралов В-1 и В-2 заключается в следующем. У первого из них вертикальное раскрытие подвержено более резкому уменьшению, а расстояние между крыльями и досками — более резкому увеличению с увеличением скорости траления более 2 уз. Происходит это по двум причинам. Во-первых, размер боковой пласти у второго трала почти в 2 раза больше, чем у первого, за счет чего увеличивается вертикальное раскрытие. Вместе с тем за счет добавления сетного полотна у трала В-2 увеличивается его гидродинамическое сопротивление, которое растет пропорционально квадрату скорости и приводит к схождению досок и соответственно к уменьшению расстояния между крыльями трала.

Уловы донных тралов В-1 и В-2

В уловах тралов зарегистрировано 34 вида гидробионтов, среди которых рыбы, крабы, двустворчатые моллюски, кукумария, асцидия, актиния и звезды. Для сравнительного анализа уловистости и избирательности тралов В-1 и В-2 из всего видового состава нами были выделены 9 видов, составляющих по количеству до 96 % уловов.

Результат анализа избирательности представлен на рис. 5, где видна идентичность распределения видов в уловах. Наблюдается лишь небольшое различие по встречаемости тех или иных видов: в уловах трала В-1 большую долю составили навага и сельдь, в уловах трала В-2 — все остальные виды.

Анализ уловистости (по количеству выловленных экземпляров на час траления) представлен в табл. 2, данные которой показывают, что по соотношению вылова (В-2/В-1) уловистость трала В-2 превышает таковую трала В-1 по всем видам в

1.4—7,1 раза. Исключение составляет сельдь, которую тралом В-1 выловили в 2,5 раза больше. Суммарный показатель вылова по всем видам у трала В-2 в 1,9 раза выше, чем у трала В-1. Так как основное количество рыб в уловах (до 80 %) представлено стайными видами (навага и корюшка), то такой результат можно объяснить увеличенным вертикальным раскрытием, а превышение вылова по донным объектам (камчатский краб, краб-стригун и кукумария) — повышенной загрузкой по гужу нижней подборы у трала В-2.

Следующей задачей было определение уловистости тралов в зависимости от изменения геометрических параметров. К сожалению, короткий период проведения

к

с

о

d

50

40

30

20

10

0

a b-1 w

И B-2 1

I i

!

—vm 777 V V/- №. Ш

(Л

3

с

ф

Cl

Е

3

С

ГО

о

<

го

о

го

Е

ф

о о ф =

0 ^

1 °

'и

О

го

Cl

ГО

Ф

Cl

J3

О

с го го о Е с

3 о о и 3 Го

О ^

о

го

та

(Л

та

_ф

LU

Ф

CL

(Л

го

го

О

с

го

Е

(Л

J3

го

.с

Ф о о го о —

X

о

>

£

О х

Е JB

(Л Ф

Е ~о

ф

Е

(Л

О

(Л

(Л 3

ф о ~0 о

го

Рис. 5. Встречаемость основных видов в уловах тралов В-1 и В-2 Fig. 5. Main fish species occurrence in catches of the trawls B-1 and B-2

Таблица 2

Вылов основных объектов тралами В-1 и В-2

Table 2

Catch of the main fish species by the trawls B-1 and B-2

Вид B-1 B-2 В-2/В-1

Шт. Шт./час. трал. Шт. Шт./час. трал.

Acantholumpenus mackayi 28 3 227 17 6,2

Chionoecetes opilio 27 3 250 19 7,1

Clupea pallasii 258 26 139 11 0,4

Cucumaria japonica 82 8 299 23 2,8

Eleginus gracilis 1967 197 3560 274 1,4

Limanda aspera 46 5 241 19 4,0

Myoxocephalus jaok 47 5 397 31 6,5

Osmerus mordax dentex 1718 172 5139 395 2,3

Paralithodes camtschaticus 30 3 322 25 8,3

Всего 4203 420 10574 813 1,9

работ и весьма скудные уловы в этом рейсе не позволили нам при анализе выявить такие зависимости для каждого трала. Однако характер изменения суммарного улова тралов В-1 и В-2 позволил сделать вывод о получении максимальных уловов при вертикальном раскрытии около 2,5 м и горизонтальном — около 11,0 м.

Выводы

В уловах тралами зарегистрировано 34 вида, среди которых рыбы, крабы, двустворчатые моллюски, кукумария, асцидия, актиния и звезды. Наиболее часто встречаются 9 видов (более 96 % общего вылова).

Анализ распределения значений геометрических параметров тралов показал, что наличие боковой пласти у трала В-2 с высотой в вытяжку, почти в 2 раза превышающей таковую у трала В-1, привело к увеличению не всех геометрических параметров траловой системы, а лишь вертикального раскрытия.

С увеличением скорости траления до 2,3-2,4 уз у тралов уменьшается вертикальное раскрытие и увеличивается расстояние между крыльями трала и досками, но при дальнейшем увеличении скорости траления эти геометрические параметры стабилизируются. Поэтому рабочая скорость траления для этих типов тралов должна быть не ниже 2,4-2,5 уз.

Видовая избирательность тралов В-1 и В-2 идентична, наблюдается лишь небольшое различие по встречаемости тех или иных видов в уловах. Суммарный показатель уловистости по всем видам у трала В-2 в 1,9 раза выше, чем у трала В-1, что можно объяснить увеличенным вертикальным раскрытием и загрузкой по нижней подборе.

Полученные предварительные выводы требуют подтверждения в дальнейших исследованиях по этой теме.

Список литературы

Вдовин А.Н., Дударев Д.А. Сравнительная оценка количественных учетов рыбной сырьевой базы Приморья // Вопр. рыб-ва. — 2000. — Т. 1, № 4. — С. 46-57.

Кручинин О.Н., Мизюркин М.А., Сафронов В.А. Способ определения коэффициентов уловистости донного трала // Изв. ТИНРО. — 2011. — Т. 164. — С. 374-383.

Мизюркин М.А., Кручинин О.Н., Сафронов В.А. и др. Геометрические параметры, натяжение ваеров и уловы донного трала при различной длине кабелей // Изв. ТИНРО. — 2011. — Т. 164. — С. 360-373.

Мизюркин М.А., Кручинин О.Н., Сеславинский В.И. и др. Геометрия и уловистость донного трала в зависимости от длины кабелей // Тр. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию А.Л. Фридмана. — Калининград : КГТУ, 2010. — С. 54-63.

Поступила в редакцию 27.06.12 г.