ГРАНТ МОН РК (КМУ) по разработке РЗУ на 2021-2023 гг.

ИРН АР09058066 «Разработка активного передвижного гидроакустического рыбозащитного устройства, для защиты рыб и молоди от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ»

Актуальность:

 В настоящее время не производятся эффективные рыбозащитные устройства для защиты рыб и молоди рыб от попадания в водосбросные сооружения плотин крупных ГЭС и водохранилищ. Водосбросные сооружения крупных гидроузлов, характеризуются сверхвысокими (до 500 м3/с) объемами сбрасываемой воды. При этом на большом участке перед водосбросом возникает мощное течение, которое затягивает через водосброс рыбу и ее мальков. Традиционные виды рыбозащиты здесь малопригодны, ввиду экстремальных условий сверхвысокого объема водосброса. Научная новизна проекта заключается в реализации нового подхода в области рыбозащитных устройств – активной подвижной высокоинтенсивной акустической рыбозащиты, способной эффективно защищать рыб и молодь на водосбросах плотин крупных ГЭС и водохранилищ.

 Цель:

 Разработать эффективное рыбозащитное устройство (далее РЗУ), для защиты рыб и молоди рыб от попадания в водосбросные сооружения ГЭС и других крупных гидроузлов.

 Ожидаемые результаты:

 Разработка эффективного рыбозащитного устройства для крупных гидроузлов с залповыми водосбросами, изготовление и испытание опытного образца, оформлении пакета документов на изготовление и эксплуатацию.

 Достигнутые результаты за полгода:

 Проведено исследование гидрологических и ихтиологических условий водоема и водосброса плотины. Для данных целей в качестве модельного водоема выбрано Кировское водохранилище УКООС в Западно-Казахстанской области. В качестве модельного водосброса выбрана плотина Кировского водохранилища. В плане выполнения гидрологических исследований проведено 75 промеров глубин, и 85 замеров скорости течения, на акватории водохранилища и в районе водосбросного сооружения плотины. В плане ихтиологических исследований проведено 10 научных ловов, установлены концентрации и пути миграций рыб. Взяты на определение видового, возрастного и размерно-весового состава ихтиофауны 320 экземпляров рыб. Для определения концентрации, миграций и ската молоди рыб, взято 20 проб ранней молоди кругом Расса, и 10 проб поздней молоди мальковой волокушей. В результате проведенных исследований получены исходные гидрологические и ихтиологические данные, для принятия правильных решений по конструкции, комплектации и режиму эксплуатации активного передвижного гидроакустического рыбозащитного устройства.

 Полученные результаты в 2021 году:

 Проведённые гидрологические исследования позволили изучить глубины и сносящие скорости течения воды на подходе к водосбросу плотины. Ихтиологические исследования позволили получить данные по видовому, возрастному и размерному составу ихтиофауны, биологические характеристики защищаемых рыб и молоди. Исследования первого года послужили основой для принятия правильных решений по конструкции, комплектации режиму эксплуатации активного передвижного гидроакустического рыбозащитного устройства для эффективной защиты рыб и молоди от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ. В качестве модельного водоема выбрано Кировское водохранилище Урало-Кушумская оросительно-обводнительная система (УКООС) в Западно-Казахстанской области. В качестве модельного водосброса выбрана плотина Кировского водохранилища. Опубликована 1 статья в зарубежном издании, рекомендованном КОКСОН, проведен 1 полевой день.

 Перечень опубликованных работ в соответствии с календарным планом за 2021 год:

  1. Tumenov A. N., Assylbekova S. Zh., Kim A. I., Mukhramova A. A. Research of Kirovsk Reservoir for developing mobile active hydroacoustic fish protecting device. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry.-2021.-№3.-С.102-108. (InRuss.) DOI:10.24143/2072-9502-2021-3-102-108.;
  2. Проведен один полевой день в ТОО «Фирма Актилек», природопользователям Кировского водохранилища, при участии сотрудников рыбной инспекции по Западно-Казахстанской области и научных сотрудников Западно-Казахстанского филиала ТОО «НПЦРХ», на тему: «Разработка рыбозащитных устройств для плотин водосбросных сооружений, плотин водохранилищ и самотечных оросительных каналов», 12.07.2021 г.

 Полученные результаты в 2022 году:

 Разработана конструкция и изготовлен прототип активного передвижного гидроакустического рыбозащитного устройства для эффективной защиты рыб и молоди от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ. Получены 2 патента в казахстанском патентном бюро, проведен 1 семинар.

 Перечень опубликованных работ в соответствии с календарным планом за 2022 год:

 

  1. Cпособ экологической защиты рыб и молоди от попадания в водопропускные сооружения: Патент Республики Казахстан на полезную модель №6982.Активное передвижное гидроакустическое рыбозащитное устройство для плотин гидроэлектростанции и водохранилищ: Патент Республики Казахстан на полезную модель №7135.Проведен семинар на тему «Разработка рыбозащитных устройств для защиты рыб и молоди от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ».

 

ФИО членов исследовательской группы с их идентификаторами (ScopusAuthorID, ResearcherID, ORCID, если имеются) и ссылками на соответствующие профили:

 Туменов А.Н., директор Западно-Казахстанского филиала, номер ORCID — https://orcid.org/0000-0001-7995-2001; Ссылка на профиль Scopus — https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57193997565;

 Пилин Д.В., старший научный сотрудник Западно-Казахстанского филиала, номер ORCID — https://orcid.org/0000-0003-4188-1185; Ссылка на профиль Scopus — https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57191248333&eid=2-s2.0-84988378030;

 Мухрамова А.А., главный ученый секретарь, номер ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-4701-6195WebofScienceResearcherID — AAU-9605-2020; Ссылка на профиль Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57216540827;

 Тулеуов А.М., научный сотрудник Западно-Казахстанского филиала, номер ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-3313-5203;

 Булеков Н.У., младший научный сотрудник Западно-Казахстанского филиала;

 Баяндина А.М., главный экономист, номер ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-4975-0681.

 Информация для потенциальных пользователей

 Полученные результаты в 2023 году:

Данный вид рыбозащитного устройства может быть применен в области водного и сельского хозяйства для водопользователей, на крупных ГЭС и водохранилищах, для повышения уровня безопасности молоди рыб. Согласно действующего Водного кодекса Республики Казахстан эксплуатация водозаборов без РЗУ не допускается. Данная разработка направлена на решение насущной проблемы оснащения водосбросов плотин крупных ГЭС и водохранилищ (напр. каскад ГЭС на р.Ертыс, Капшагайская ГЭС, плотины водохранилищ Актюбинское море, Шардара, УКООС, др.), эффективными отечественными РЗУ.

В 2023 г. проведены испытания активного передвижного гидроакустического рыбозащитного устройства, для эффективной защиты рыб и молоди от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ. Определена эффективность разработанного рыбозащитного устройства. Испытания РЗУ показали, что средняя эффективность составляет 63,4 %. Этот показатель соответствует Требованиям к рыбозащитным устройствам водозаборных и сбросных сооружений, от 31 мая 2019 года № 221. Согласно приложения 1 Требований, эффективность РЗУ для молоди рыб размером более 12 миллиметр составляет не менее 60 % для сбросных сооружений. Таким образом, разработанное активное передвижное гидроакустическое рыбозащитное устройство для защиты рыб и молоди от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ, имеет среднюю эффективность на 3,4 % выше, чем в нормативном требовании. Разработан пакет технической документации на изготовление и эксплуатацию активного передвижного рыбозащитного устройства, для защиты молоди рыб от попадания в водосбросы плотин крупных ГЭС и водохранилищ. Целью документации является изготовление данного РЗУ на казахстанских предприятиях. Это позволит заметно снизить стоимость РЗУ за счет исключения затрат на доставку и техобслуживание из другой страны. Техническая документация структурно содержит два раздела. Первый раздел посвящен вопросам изготовления и компоновки РЗУ. Второй раздел – вопросам эксплуатации РЗУ.

В 2023 г. направлены в рецензируемые издания публикации по теме грантового проекта: «Method for environmental protection of fish from going into water discharge facilities» и «Experiments on frightening effects to fish by underwater sound emitters for diversion from dangerous areas of reservoirs». Данные статьинаправлены для публикации в рецензируемое издание Caspian journal of Environmental Sciences с импакт-фактором равным 44 процентиля.