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:
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:
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.