Ученый разработал укрытия для рыб, спасающие их от сброса воды с плотин

Гидроэнергетика угрожает рыбам ниже плотин из-за водохранилищ и сброса больших объемов воды. Растущий спрос на энергию может усилить эту проблему. Докторант EPFL создал укрытия, позволяющие популяциям рыб находить убежище в периоды интенсивных колебаний уровня воды.

Треть энергии в Швейцарии производится на ГЭС, что означает эксплуатацию более тысячи километров водных путей. Ожидается, что объемы производства вырастут с отказом от атомной энергетики.

Удерживая и сбрасывая большие объемы воды, плотины вызывают значительные колебания глубины и скорости течения. Эти изменения влияют на флору и фауну, которой питается молодь форели. Высокая скорость потока также размывает русло, унося гравий, за который цепляется рыба, и оставляя лишь крупные камни. Когда среда обитания резко меняется и продолжает подвергаться внезапным и повторяющимся изменениям, рыба не может мигрировать.

Индикатор качества воды

В сотрудничестве с EAWAG, Жан-Марк Риби, докторант Лаборатории гидравлических сооружений (LCH) и профессор Инженерно-архитектурного колледжа Фрибура, разработал способ защиты молоди форели. Он создал углубления для установки в берегах канализированных рек. Эти глубокие боковые ниши длиной примерно 15 метров каждая обеспечивают спокойствие для их обитателей. Установленные в шахматном порядке на протяжении одного километра ниже плотин, такие укрытия могут спасти исчезающую фауну. «Интерес к благополучию рыб может показаться незначительным, но рыба служит ценным индикатором качества воды».

Укрытия, разработанные в EPFL, также устраняют другую угрозу — обсыхание. К сожалению, если форель приближается к берегу, она может оказаться в ловушке на внезапно обмелевшем участке. Из-за работы турбин и каскадов водохранилищ ГЭС уровень воды может резко меняться несколько раз в день в зависимости от потребностей в энергии. Это один из важных моментов, который должны решать гидроэнергетические компании, чтобы уменьшить амплитуду колебаний.

Рыбы как инстинктивные гидроинженеры

Лабораторные испытания проводились на старой гидроэлектростанции во Фрибуре. «Нам нужна была проточная и необработанная вода, чтобы вырастить нашу группу из двадцати рыб», — говорит Жан-Марк Риби.

Когда первые тесты провели в построенном для этого канале, только 35% молоди форели выбрали для укрытия убежище. «Мы не можем заставить рыбу выбрать один проход вместо другого, поэтому нам пришлось играть на естественных инстинктах животных».

Форель, выбранная для экспериментов, обитает в горных ручьях, поэтому ей необходима свежая и богатая кислородом вода. Представители семейства лососевых (ручьевая форель) плывут против течения. Чтобы привлечь их в спасительную нишу, ключевое значение имеет разница в скорости воды между рекой и укрытием.

В испытательном канале опробовали 12 конфигураций, чтобы найти идеальную форму. Ее характеризует наличие центрального островка в убежище, который отклоняет часть основного потока, создавая течение, привлекающее рыбу. При такой конфигурации почти 90% молоди форели искали убежище в укрытии.

Исследователям теперь необходимо подтвердить правильную работу этих рыбных укрытий в естественных условиях. В качестве площадки для полевых испытаний этого подхода рассматривается река Тиль у въезда в Ивердон-ле-Бен.