УСТРОЙСТВО РЫБОВОДНОЙ УСТАНОВКИ
ПРУДЫ
Прудовое рыбоводство относится к экстенсивным видам рыбоводства. Возможности регули-
рования условий выращивания рыбы в прудах ограничены. На результатах выращивания силь-
но сказываются погодные условия (перегрев или низкие температуры), резкие колебания кон-
центрации кислорода в воде пруда в зависимости от количества водорослей, ветра, температу-
ры. Следует отметить и неустойчивость прудового хозяйства к таким природным явлениям, как
штормовые ветры и наводнения.
К положительным качествам прудового рыбоводства следует отнести возможность примене-
ния дешевых кормов, содержащих только растительные компоненты. Это возможно в прудах
при разреженном содержании рыбы, когда имеется возможность частично питаться естествен-
ным кормом. Немаловажной для фермерского хозяйства является возможность совместного
выращивания в прудах птицы (уток, гусей) и рыбы. При совместном выращивании (интегриро-
ванное хозяйство) фекалии птиц служат удобрением для развития в воде фито- и зоопланктона,
что повышает кормовую базу рыб и, одновременно, кормовую базу птиц. Затраты кормов в ин-
тегрированном хозяйстве снижаются для рыб на 25 - 30%, для уток на 20 - 25%.
К отрицательным качествам прудового рыбоводства следует отнести высокую потребность в
земельных и водных ресурсах, а также зависимость от погодных условий.
Большинство используемых в рыбоводстве прудов являются искусственными сооружениями
двух типов: обвалованные и копанные пруды. Неизменным условием существования пруда яв-
4
ляется его постоянная подпитка водой от независимого водоисточника. Постоянная подпитка
поддерживает неизменный уровень воды в пруду, компенсируя потери влаги за счет испарения
и фильтрации.
Строительство прудов ведется по определенным правилам, наработанным тысячелетним
опытом их создателей.
ОБВАЛОВАННЫЕ ПРУДЫ. При их создании большое значение имеет рельеф местности.
Больше всего подходят пологие овраги. Решающее значение имеет проницаемость грунта. Если
удерживающие свойства грунта невелики, то он не будет держать воду. Основные элементы
пруда приведены на рис. 1 и 2. Если при выборе места для строительства пруда есть полная
уверенность в том, что в грунте имеется водоупорный слой, что водоисточник обеспечивает за-
полнение пруда и его постоянную подпитку, а строительных материалов достаточно, то при
строительстве хозспособом следует соблюдать некоторые правила и пропорции, приведенные
ниже. Во всех других случаях проектирование и строительство пруда следует поручить специа-
листам.
ЛОЖЕ ПРУДА очищается от растительности, все углубления заполняются грунтом, камни,
корни и земля растительного происхождения удаляются, грунт прикатывается для придания
ему водоупорных свойств. Если водоупорные свойства грунта невысоки, то возможно исполь-
зование специальных покрытий: глина, бентонит, химические реагенты, пленки из различных
материалов. Глиняный покров выполняется материалом, содержащим не менее 20% глины. По-
крывается не только ложе пруда, но и его откосы до предполагаемого уровня воды. Толщина
слоя должна быть не менее 30 см для пруда глубиной до 3 м. Каждые 15 - 20 см покрова уплот-
няются до укладки следующего слоя.
Ложе выполняется с уклоном к плотине, это обеспечивает полное осушение ложа пруда. Ук-
лон ложа может быть выбран в следующих пределах: минимальный 1000:1, оптимальный
1000:3, предельный 1000:6.
ЯМА У ВОДОСПУСКА. При облове пруда с выпуском воды, рыба собирается в яме перед
водоспуском. Это сохраняет рыбу от излишнего нагревания или охлаждения при облове. Ино-
гда яму облицовывают бетоном, что облегчает облов. Дно ямы делают на 45 - 60 см ниже дна
пруда. Площадь ямы принимается от 1 до 10% общей площади пруда.
БЕРЕГОВЫЕ ОТКОСЫ выполняются таким образом, чтобы площадь пруда с глубиной ме-
нее 1 м была как можно меньше, чтобы избежать укореняющихся водных растений.
ПЛОТИНА. Предполагается, что высота плотины фермерского пруда не будет превышать 10
- 12 м. При строительстве таких плотин следует соблюдать ряд правил и пропорций.
Следует изучить грунт в основании плотины. Нельзя строить плотину на илистых заболо-
ченных грунтах, а также на высокопластичных, хорошо набухающих глинах.
Если на водоупорном слое сверху лежит водопроницаемый слой, то плотина должна иметь
замок от водоупорного слоя до гребня плотины. Самый простой замок строится из глины водо-
упорного слоя. По центру вдоль будущей плотины роется траншея до водоупорного слоя и за-
сыпается слоями глины с последующей утрамбовкой. В качестве замка могут быть использова-
ны бетон и сталь.
ГРЕБЕНЬ ПЛОТИНЫ чаще всего служит одновременно дорогой для обслуживания пруда,
поэтому ширина гребня выбирается с учетом средств обслуживания пруда. Для проезда транс-
портных средств ширина гребня должна быть не менее 5 м. Рекомендуемые значения ширины
гребня зависят от высоты плотины (табл.1).
Таблица 1
Высота плотины (м) Ширина гребня (м)
до 3 2,4
3 - 4,5 3
4,5 - 6 3,7
6 - 7,5 4,3
БОКОВЫЕ ОТКОСЫ плотины строятся в соответствии с качеством грунта: для неустойчи-
вых грунтов отношение горизонтали к вертикали принимается равным 4:1, для неплотных
грунтов - 3:1, для плотных грунтов - 2,5:1.
ВЫСОТА ПЛОТИНЫ (Н) рассчитывается с учетом глубины воды перед плотиной (h), высо-
ты волны (hв), высоты надводной части плотины (hн), припуска на осадку (hос), припуска на
осадку плотины от промерзания (hпр):
H = h + hв + hн + hос + hпр. /1/
Высота волны рассчитывается по наибольшей длине открытого водного пространства (L):
___
L = 0,014 × √L. /2/
Припуск на надводную часть плотины hн зависит от длины пруда (табл.2).
Таблица 2
Длина пруда (м) hн (м)
до 200 0,3
200 - 400 0,5
400 - 800 0,6
Припуск на осадку плотины для слабых грунтов принимается 10% от высоты, для более
прочных грунтов - 5%. Припуск на осадку от промерзания принимается в тех же пределах.
Пример: пруд длиной до 200 м, разгон волны на 100 м, глубина воды перед плотиной 2 м,
грунты слабые.
Н = 2 + 1,014 × 100 + 0,3 + 0,1 Н + 0,1 Н.
Ответ: Н = 3,05 м.
ЗАЩИТА ОТ ВОЛН. Часть плотины, принимающая на себя воздействие волн, должна быть
защищена от разрушения. Для крепления откоса плотины используется камень, бетонные пли-
ты, дерновка верхней части плотины.
ВОДОСБРОС. Плотина должна иметь два водосброса. Рабочий водосброс и ливневый. Через
рабочий водосброс обеспечивается нормальный сброс воды, через ливневый - пропускаются
воды, превышающие пропускную способность рабочего водосброса. Эти два водосброса могут
быть объединены в одном верхнем водосливе, но тогда для спуска пруда потребуется дополни-
тельный нижний водосброс.
Самый распространенный водосброс выполняется в виде стояка и водоотвода (рис. 1 и 2). В
стояке устраиваются щитки для регулирования уровня воды. Полный спуск пруда осуществля-
ется при последовательном удалении всех щитков. Такое устройство называется "монахом".
Сбрасываются из пруда верхние слои воды.
Горизонтальная отводная труба должна иметь диаметр, обеспечивающий достаточно быст-
рый сброс воды (не менее 150 - 200 мм). Труба должна быть защищена от поломок и прогибов
при осадке грунта, а также должна иметь противофильтрационный замок, предупреждающий
просачивание воды между грунтом и стенкой трубы. Защитный футляр и противофильтрацион-
ный замок выполняются, как правило, из бетона. Подстилающие трубу слои грунта тщательно
утрамбовываются. Используются для этой цели только плотные глиняные грунты.
ЛИВНЕВЫЙ ВОДОСБРОС предназначен для пропуска максимального ливневого стока. От-
метка этого водосброса выше отметки рабочего водосброса. Выбор отметки определяется акку-
мулирующей способностью пруда.
6
Самый простой ливневый водосброс - это дернованный канал трапециевидного сечения.
Чтобы в канале не оставались лужи, он должен иметь уклон на входе со стороны пруда не ме-
нее 2%, а выходная часть канала должна иметь уклон от пруда.
Пропускная способность канала должна обеспечить сброс от 50 до 100% ливневого стока.
Ливневый канал устраивается в обход плотины и, по возможности, в грунте с ненарушенной
структурой. Расчетная глубина потока в канале не должна превышать 0,3 м. Максимальная ско-
рость движения жидкости принимается по соответствующей таблице (табл. 4). Конец сбросного
канала располагают значительно ниже плотины и защищают от эрозии. Сам канал тщательно
засевают травой и содержат сухим, чтобы растительность могла нормально развиваться. Не ис-
ключено применение других способов устройства ливневых каналов.
УХОД И ЗАЩИТА. В качестве дополнительных мер по защите дамб и береговой полосы
пруда устраивают каменные насыпи, а собственно дамбу засевают травой. Высаживать деревья
и кустарники по берегам прудов не рекомендуется, так как растительный мусор с них попадает
в воду и создает ряд проблем: закупорку водоспусков, снижение концентрации кислорода в во-
де в процессе гниения растительных останков.
На зиму пруд обычно сливают, дают высохнуть и проводят боронование дна с внесением из-
вести для улучшения качества воды. Весной пруд обрабатывают гербицидами, чтобы предот-
вратить нежелательное развитие растительности. Вопросы удобрения прудов для повышения их
урожайности рассматриваются ниже.
Рис.1. Устройство обвалованного пруда (разрез): 1 - плотина; 2 - замок плотины;
3 - гребень плотины; 4 - защита от волн; 5 - «монах»; 6 - труба водослива; 7 - противоэрозийное
устройство; 8 - боковые откосы плотины; 9 - ложе пруда; 10 - береговой откос; 11 - проницае-
мый слой; 12 - водоупорный слой; 13 - яма перед водоспуском.
Рис.2. Устройство обвалованного пруда; 1 - зеркало пруда; 2 - гребень плотины; 3 - защита
откоса от волн; 4 - боковой откос плотины; 5 - «монах»; 6 - труба водослива; 7 - ливневый ка-
нал; 8 - противоэрозийное устройство; 9 - яма у водоспуска.
ВОДОСНАБЖЕНИЕ. Для обеспечения прудов водой высокого качества и в достаточном ко-
личестве необходимы подходящие источники водоснабжения. Ключи и большие родники, как
правило, обеспечивают постоянный расход в течение всего года, тогда как расходы поверхно-
стных источников воды колеблются в зависимости от сезона, количества осадков и других фак-
торов. В местах стока поверхностных вод в пруд, следует выполнять защиту от чрезмерного
поступления воды. Ручьи ни в коем случае не должны протекать через пруды, так как это при-
ведет к заилению, затоплению и другим нежелательным последствиям.
Если источником водоснабжения является ручей, то пруд нужно строить по одной из его
сторон и отводить из него воду в пруд по мере необходимости. Следует предусмотреть меры
защиты от паводков. Отвод воды водоисточников в пруд часто осуществляется по каналам.
РАСЧЕТ КАНАЛОВ. Каналы для отвода воды в пруды, а также ливневые каналы строятся на
основании знания закономерностей течения воды по каналам. Течение жидкости в открытых
каналах происходит под действием сил гравитации, возникающих из-за наклона канала. Сво-
бодному течению жидкости в канале препятствуют его стенки, создающие определенное сопро-
тивление из-за неровностей и обрастания. Расчет параметров каналов базируется на формуле
Маннинга выведенной в 1890 г.
v = 1 / n × R2/3 × i1/2 /3/
где v - скорость потока в м/с;
n - коэффициент шероховатости, зависящий от вида канала, материала стенок и их обраста-
ния (табл. 3);
R - гидравлический радиус или отношение площади живого сечения воды в канале к смочен-
ному периметру (например, для прямоугольного канала шириной b с глубиной воды h, R = b × h
/ (2 × h + b), м;
i - уклон канала, определяемый как перепад высоты канала на единицу его длины (например,
при перепаде 1 см на 1 м i = 0,01 в относительных единицах).
Большинство открытых каналов, рек, ручьев, дренажных канав, лотков и сточных желобов
рассчитываются с применением формулы Маннинга.
8
При расчете земляных каналов необходимо учитывать ограничения на скорость потока из-за
влияния эрозии и выпадающих из воды осадков. Скорости выше допустимых увеличивают риск
разрушения канала от эрозии, а низкие скорости ускоряют рост отложений на дне канала. Мак-
симальные скорости движения воды в канале без растительности приведены в табл.4.
Минимальная скорость движения воды рассчитывается по формуле
__
vmin = 0,5 × √R. /4/
Для симметричных трапециевидных каналов (рис. 3) площадь живого сечения воды
w0 = (b + m × h0) × h0, /5/
здесь m = ctg ϕ - угол заложения откосов, изменяется от 0,5 до 3, для прямоугольных каналов
m = 0.
Смоченный периметр _____
П0 = b + 2 × h0 × √1 + m2 /6/
Гидравлический радиус
w0 (b + m × h0) × h0
R = ––– = ––––––––––––––––– /7/
По b + 2 x ho x √1 + m2.
Рис.3. Трапециевидный канал (поперечное сечение).
Максимально допустимое значение скоростей Таблица 4
При расчете каналов трапециевидного сечения приходится решать три типа задач:
ЗАДАЧА 1 - определение расхода воды по каналу Q, м3/с при заданном уклоне и принятом
поперечном сечении канала w0.
Пример: канал проложен в суглинистом грунте, имеет уклон равный
i = 0,0004, ширину по дну b = 2 м, глубину воды h0 = 1,2 м, коэффициент шероховатости
0,0225, m = 1.
Решение:
Живое сечение воды
w0 = (2 + 1 × 1,2) × 1,2 = 3,84 м2.
Смоченный периметр
П0 = 2 + 2 × 1,2 × 1 + 12 = 5,39 м.
Скорость потока
v = 1 / 0,0225 × 0,712/3 × 0,00041/2 = 0,71 м/с.
Расход воды
Q = w0 × v =3,84 × 0,71 = 2,73 м3/с.
По таблице 4 допустимая скорость течения 1,14 м/с.
Минимальная скорость течения
vmin = 0,5 × 0,71 = 0,42 м/с.
Заиления и размыва не произойдет.
ЗАДАЧА 2 - определение требуемого уклона канала (i = ?) при заданном расходе и геомет-
рических параметрах сечения.
Пример: канал с параметрами b = 8 м, h0 = 1,6 м, Q = 15 м3/с, m = 1,5,
n = 0,014. Определить уклон дна канала,
Решение:
w0 = (8 + 1,5 × 1,6) × 1,6 = 16,64 м2.
10
П0 = 8 + 2 × 1,6 × 1 + 1,52 = 13,77 м.
R = 16,64 / 13,77 = 1,21 м.
v = Q / w0 = 15 / 16,64 = 0,9 м/с,
Решаем уравнение 3 относительно i
v2 × n2 0,42 × 0,0142
i = ––––––– = –––––––––––– = 0,000123.
R4/3 1,214/3
ЗАДАЧА 3 - известны значения Q, i, m, n. Определить значения размеров живого сечения b и
h0. Эта задача имеет два неизвестных b и h0, поэтому она решается подбором b и h0 до тех пор,
пока не получится требуемый расход.
КОПАНЫЕ ПРУДЫ. Такие пруды строят путем извлечения грунта и заполнения ямы водой.
Копаные пруды, за исключением тех, что вырыты ниже уровня грунтовых вод, следует облицо-
вывать материалом с низкой проницаемостью (глина, бентонит). Дно прудов, подпитываемых
грунтовыми водами или врезаемых в водоносный слой, должно быть из проницаемых материа-
лов.
Копаные пруды имеют ряд недостатков. Они легко затопляются в паводок, спустить их мож-
но только с помощью насоса, что затрудняет облов, очистку дна и удаление нежелательных ви-
дов рыб.
Копаные пруды чаще используются для нетоварного производства рыбы и полива огородных
культур.
