Новая рыбопропускная система должна восстановить популяции мигрирующих рыб

Исследователи из Университета штата Пенсильвания считают, что добавление природоподобного рыбопропускного сооружения к плотине на реке Саскуэханна позволит мигрирующим рыбам легче достигать нерестилищ.

«Основная идея — открыть часть плотины и позволить рыбам пройти, — сказал Сяофэн Лю, доцент гражданского строительства и главный исследователь проекта. — Звучит просто, но это не так. Рыбы очень привередливы в отношении скорости течения, турбулентности, колебаний и даже температуры и качества воды. Все эти условия должны быть соблюдены».

Когда в 1904 году была построена плотина Йорк-Хейвен, а вскоре после неё ещё три, они перекрыли русло реки, поставив под угрозу исчезновения как рыбную промышленность, так и сами виды рыб.

Хотя некоторые рыбы адаптировались и нашли альтернативные места для нереста, их популяции резко сократились. До строительства плотины десятки миллионов рыб ежегодно поднимались против течения во время весеннего хода. Однако к 1980-м годам биологи оценили популяцию американского шэда, когда-то главной рыбы Саскуэханны, всего в несколько тысяч особей в реке и заливе.

В последние десятилетия предпринимались усилия по постепенному открытию реки и её притоков для мигрирующих рыб. На плотине Йорк-Хейвен сейчас используется рыбная лестница, а на трёх других — рыбоподъёмники. Однако эти меры имеют ограниченный успех, так как рыбам всё ещё сложно найти путь и пройти все четыре плотины.

Для улучшения ситуации Лю и его коллеги разрабатывают «природоподобный» рыбопропуск для Йорк-Хейвен. Часть плотины будет удалена и заменена русловой конструкцией, имитирующей естественные условия миграции.

Поскольку гидравлические условия на таких участках сложны, для снижения неопределённостей будут использованы как компьютерное, так и физическое моделирование. Команда задействует:

• 3D-высокоразрешительную вычислительную модель для изучения турбулентного потока.
• Модель для отслеживания движения рыб.
• Физическую масштабную модель для изучения идеальных характеристик потока и реакции целевых видов — американского шэда и угря.

Модель будет включать более 600 валунов высотой 1.2–1.8 метра для имитации естественных препятствий в русле. Конструкция будет работать как рампу с участками для отдыха, где рыбы смогут восстановить силы за валунами после преодоления быстрин.

Успешная модель будет передана компании Cube Hydro Partners, LLC, владельцу и оператору гидроэлектростанции Йорк-Хейвен и партнёру по финансированию проекта. Компания надеется, что проект предоставит критически важную информацию и количественные данные для улучшения дизайна.

«Для нас это захватывающая возможность сотрудничать с энергетической компанией над важной экологической проблемой, — сказала со-руководитель исследования Пегги Джонсон. — Создание функционирующего и устойчивого рыбопропускного сооружения требует междисциплинарных исследований и направлено на восстановление здоровой среды в реке».