ГЛАВА ТРЕТЬЯ. ПО ЛЕСТНИЦЕ И НА ЛИФТЕ

Предыдущая глава свидетельствует, что взаимоотношения двух миров — надводного, где безраздельно властвует человек, и подводного, населенного рыбами и их животной и растительной пищей, — в ходе развития наземной цивилизации вступили в состояние конфликта, затеянного человеком, который, по справедливости, и обязан найти пути ко взаимному удовлетворению интересов обеих сторон. Если бы за эту тему взялся драматург, он, очевидно, положил бы в основу своего произведения следующую схему.

Пролог. Времена доисторические. На фоне девственного ландшафта текут полноводные реки и рассыпаны хрустальной прозрачности озера. Рыбы, обильные количеством и отменные качеством, охотно идут на удочки и в сети, люди варят уху, когда хотят и из чего хотят, закусывая зернистой икрой и балыками.

Действие I. Эпоха развития цивилизаций. Реки мелеют и загрязняются, уха приобретает керосиновый привкус, в человечестве выделяется прослойка браконьеров. Реки перегораживаются плотинами, нерестилища заливаются. Речная ихтиофауна, оскудев количественно и качественно, становится достоянием немногих. На долю большей части человечества остаются серебристый хек, тюлька и мускул морского гребешка.

Всеобщая паника. На сцену, бряцая термометрами, барометрами и прочими метрами, выходит наука.

Действие II. Что делать? Пока еще не решено, но кое-какую ободряющую информацию драматург нашел бы в настоящей главе.

С самых отдаленных времен и вплоть до не так уже давних полноводность и рыбообильность российских рек служили предметом удивления заезжих иностранцев, о чем свидетельствуют оставленные ими мемуары и описания путешествий.

Из них нам более других, еще со школьной скамьи, известен Гийом Левассер-де Боплан, тот самый «иноземный инженер», про которого мы читали в IX главе «Тараса Бульбы», как он самолично палил из польских пушек по запорожцам. Служа у поляков, француз этот составил и в 1650 году издал весьма дельное «Описание Украины». Описывая природу, быт, нравы, хозяйство страны, он отмечает как особенно рыбные небольшие левые притоки Днепра — Ворсклу и Орель. «В устье Орели, — читаем мы, — рыбаки за один замет добыли с тысячу рыб длиной не менее фута». В XVIII веке воды Днепра населяли осетр, белуга, стерлядь.

Во многих реках бассейна Волги, и в том числе Москве-реке, водилась в немалых количествах форель — холоднолюбивый вид лосося, весьма щепетильный в отношении качества воды.

И в то же время наши летописи, тоже с отдаленных времен, а позже и печатные труды отмечают великое оскудение тех же самых рек и озер, а ученые подтверждают, что так оно и есть и что главную причину этого бедствия составляют невежественные, хищнические способы добычи.

Так, писатель-публицист петровских времен И. Т. Посошков в своем широко известном труде «Книга о скудости и богатстве» писал, что «крестьяне не разумея... въместо снятков ловят молодую рыбу, щучонки, язики и плотички, а наипаче ловят недорослых окуньков. И не токмо дать ей год место перегодовать, но и самые зародыши рыбные ловят, еже менше овсяного зерна, и тем ловом в реках и озерах рыбу переводят. И тех рыбных зародышков, наловя и высуша, за четверик возмет гривне две, а естьли бы выросла в два года, то было бы возов десять или болши из четверика. Ныне жалуются на рыбу, глаголя: «Плох де лов стал быть рыбе». А отъчего плох стал, того не выразумеют; ни от чего иного плох стал быть лов, токмо от того, что молодую рыбу выловят, то не ис чего и болшой быть».

На тот же обычай вылова мальков окуня, «остреченков», жалуется и академик Н. Я. Озерецковский в своем описании путешествия на озеро Селигер в 1772 году.

В густо населенной Западной Европе обстоятельства складывались несколько иначе. Здесь водяная мельница, фабричная плотина, судопропускной шлюз на небольшой реке, канал с бечевником составляли давнюю и обязательную принадлежность ландшафта. И тому, в чьей собственности находился подпертый плотиной или шлюзом участок реки, принадлежало и право лова. И он, естественно, был заинтересован, чтобы это право не оказалось фиктивным. Чтобы река не обезрыбилась, хозяин подпорного сооружения обеспечивал проход рыбы к нерестилищам и местам нагула, устраивал в обход плотины рыбопропускные каналы или лотки. Примерно до 80-х годов прошлого столетия промышленность довольствовалась плотинами с небольшими напорами и водохранилищами-прудами с суточным, а то и полусуточным запасом воды. В таких условиях нетрудно и недорого было соорудить для пропуска рыбы канал из верхнего бьефа в нижний. Рыбоходные устройства такого простейшего типа сохранились и до сих пор. Так, например, чтобы преодолеть плотину двухметрового напора на реке Сусквеганна (США), сельдь поднималась по деревянному лотку длиною 36,6 метра с уклоном 1:20, преодолевая довольно большую скорость течения в 4,5 метра в секунду.

При более высоких перепадах приходилось строить рыбоходы с более крутым уклоном. В таких случаях, чтобы скорость течения не превышала физических возможностей рыбы, в лотке устраивались зубья, пороги, неполные перегородки самой разнообразной конструкции. В 1881 году в Норвегии на реке Сир в обход одного водопада был построен лотковый рыбоход с подъемом на 27,2 метра и уклоном в одну восьмую, то есть примерно 125 метров падения на километр длины. В природе река с таким уклоном — это бурный поток, несущийся с бешеной скоростью в горном ущелье, но в данном случае, укротив ярость воды устройством перегородок, гидротехники даже в суженных местах ухитрились снизить его скорость до приемлемых пределов и разделили тремя бассейнами, в которых рыба могла бы немного отдохнуть. Все же впоследствии лотковые рыбоходы с перегородками различной формы строились с более пологими уклонами и главным образом на низконапорных плотинах. Для лотков системы Дэниля, вооруженных зубьями особой формы, (у нас такой построен на Земоавчальской ГЭС) голландская рыболовная инспекция установила предельную высоту подъема в 5,5 метра.

Туломский рыбоход

Начиная с 60-х годов прошлого столетия, с того знаменательного дня, когда к водяному колесу, в те поры уже достаточно усовершенствованному, пристроили динамо-машину и впервые преобразовали кинетическую энергию падающей воды в электрическую, начинается эпоха гидроэнергетики. Вот уже около сотни лет совершенствуется устройство плотин, они растут в высоту, усложняются конструктивно. Плотина гидроэлектростанции — это уже не простая земляная насыпь или каменная стенка, а важнейший элемент комплекса гидроузла, оснащенный сложными механизмами и состоящий из нескольких частей различного предназначения.

Весьма сложная, во многом далеко не ясная картина поведения и, если можно так выразиться, многообразных «переживаний» рыбы во время ее брачного путешествия и ската по течению ее самой и произведенного ею потомства поставила перед гидротехниками задачу — открыть проходным рыбам свободный и безопасный путь через плотину. Так рыбопропускное сооружение вошло в состав многих проектируемых, строящихся и построенных гидроузлов. Мы уже знаем, что практика эксплуатации даже по тем временам совершенных лотковых систем, как рыбоход Дэниля, ограничила их применение пятью с половиной метрами подъема — величиной, для плотин гидроэлектростанций совершенно недостаточной. Барьер этот проектировщики решили преодолеть с помощью рыбохода в виде лестницы. Сама идея не нова. Первый ступенчатый рыбоход для форели был построен в Шотландии в 1865 году. Этот тип сооружения и с технической, и с экономической, и с эксплуатационной точек зрения оказался подходящим и для современных плотин средних напоров.

Лестничный, или ступенчатый, рыбоход очень похож по устройству на прудковый, только прудки в нем идут один за другим сплошной чередой, как ступени, и соединены вплывными отверстиями, верхними или нижними. Чем выше ступень, тем больше напор, быстрее течение в отверстии, а следовательно, больше расход воды через него. Если выбрать скорость потока, соответствующую силам того вида рыб, ради которого это дело затеяно, и тот расход, который не слишком чувствительно отразится на выработке электростанции, мы получим разность уровней в двух соседних ступенях не более 40 — 45 сантиметров. Для создания в ступенях-бассейнах более спокойного режима и для частичного гашения энергии падающей воды им задаются достаточно просторные размеры, а вплывные отверстия располагают попеременно с обеих сторон. Практикуется также устройство струенаправляющих щитков, или же на днище набрасывают крупную гальку и булыжник. Для примера опишем три ступенчатых рыбохода.

Рыбоход Кегумской ГЭС на реке Даугаве. Пользуясь этим сооружением, рыба поднимается по 81 ступени на 16 метров, пройдя по трем маршам лестницы 240 метров. Рыбоход предназначен для пропуска к нерестилищам балтийского лосося. Несмотря на сравнительно тихое течение во вплывных отверстиях — около 1,5 метра в секунду, пройти 240-метровый путь могли только сильные, неистощенные экземпляры. Поэтому при реконструкции были пристроены к торцам маршей два просторных бассейна для отдыха.

Удачно запроектирован и исправно работает рыбоход Ниж-нетуломской ГЭС на реке Туломе в Мурманской области. По его 57 ступеням размером 3X5 метров с поверхностными вплывными отверстиями переваливает через плотину, поднимаясь почти на 20 метров, главная промысловая рыба этого края — семга. Каждая одиннадцатая ступень рыбохода увеличена до 4,5×8 метров и служит для отдыха на этом довольно длинном пути. Скорость потока в отверстиях — 2,5 метра в секунду — была выбрана после длительных наблюдений. Семга, нерестующая в Туломе, может передвигаться против течения и при больших скоростях — 3 — 4, а в исключительных случаях и до 8 метров в секунду.

Самым мощным по пропускной способности считается комплекс рыбопропускных устройств при гидроэлектростанции Бонневиль на реке Колумбии. Он состоит из четырех однотипных лестничных рыбоходов, трех двойных рыбопропускных шлюзов, рыбоспуска для молоди и коллектора — своего рода прихожей, точнее, сборного пункта. Многочисленность и разнообразие рыбопропускных устройств продиктованы, во-первых, расположением гидроузла на двух протоках, разделенных островом, во-вторых, раздельным расположением основных сооружений и, в-третьих, потребностью обеспечить проход не только быстроходным лососям, но и рыбам тихоходных видов, для которых, как мы увидим дальше, высокие лестничные рыбоходы не по силам. Каждая из четырех бонневильских лестниц состоит из 75 бассейнов, возвышающихся один над другим на 30 сантиметров, с донными вплывными отверстиями.

Несколько рыбоходов приходится устраивать и при расположении подпорных сооружений широким фронтом. Так, например, на той же Колумбии у гидроузла Рок-Айленд рыбоходов три-два по краям, третий посредине, причем он был сооружен уже после пуска ГЭС в эксплуатацию на том участке, где скоплялись рыбы, не нашедшие входа в основные рыбоходы.

Весьма важное значение имеет место расположения входа в рыбоход. В сложнейшем комплексе внутренних и внешних возбудителей, движущих рыбу вверх по течению к нерестилищу, крупную роль играет реотаксис — потребность рыбы ощущать встречный ток воды вдоль тела. Именно благодаря реотаксису рыба всегда придерживается основной струи течения. Один из исследователей удачно заметил, что чувство реотаксиса для рыбы подобно встречному потоку людей, нагруженных покупками, для приезжего в незнакомом городе: он ориентирует его путь к рынку или средоточию магазинов и создает уверенность, что ищущий приобретет тот предмет, в котором нуждается.

Сравнение это остроумно, но не совсем точно. На подходе к гидросооружению рыба вступает в область сложного сочетания струй от турбин, холостого водосброса и других устройств. Привычное ощущение направляющей струи исчезает, и рыба в ее поисках мечется вдоль напорного фронта и боковых ограждений. Метания эти, хотя и беспорядочные, образуют в сумме зону поисков. И если в этой зоне проектировщик, умудренный накопленным опытом, нащупает местечко потише, где рыба могла бы учуять струю, пущенную по рыбоходу вниз, то, проверив свои, пока еще интуитивные, предположения на модели, он выберет место для входа в рыбоход там, где вероятность возвращения к рыбе утерянного было реотаксиса превысит ту статистическую неопределенность, которая в просторечии звучит как «то ли выйдет, то ли нет». Свои соображения он может подкрепить, назначив дополнительный, заманивающий попуск воды в нужном направлении, запроектировав коллектор или специальные направляющие и гасящие устройства.

Вряд ли есть основания надеяться, что все экземпляры пройдут рыбоход, что называется, за один мах, и, исходя из этого, определять его пропускную способность по четырем правилам арифметики.

Ведь поведение рыбы очень разнообразно и не всегда понятно. Установлено, что редкие экземпляры проходят несколько бассейнов подряд без остановки, и случается, что, облюбовав один из них, рыбы остаются пожить в них на самые разнообразные сроки — от одних-двух суток до месяца.

Биологи знают, что причиной этого могут быть самые различные обстоятельства, но гидротехникам от этого не легче. И если принять за очевидность, что пропускная способность тем меньше, чем выше лестница, то вывод может быть только один — лестничные рыбоходы годятся лишь для малых и средних напоров, а для преодоления высоконапорных плотин рыбе нужна какая-то помощь. Оказать им эту помощь задумал инженер Ж. Борланд, предложивший гидравлический подъемник, который вошел в состав сооружений многих современных ГЭС и положительно зарекомендовал себя на напорах до 60 метров. У нас подъемником по схеме Борланда оборудован рыбоход Верхнетуломской ГЭС, вступившей в строй в 1965 году. Рыбоход в целом скомбинирован из двух частей: лестницы из 30 просторных камер с перепадом в 0,3 метра, бассейном отдыха в ее конце и гидравлического подъемника, состоящего из нижней шлюзовой камеры на 600 рыб, вертикальной шахты и верхней шлюзовой камеры. Подход к рыбоходу огражден с верховой стороны электрическим заградителем; из входного отверстия подается заманивающий ток воды с небольшой (0,6 метра в секунду), но реотактильно достаточной скоростью.

Когда рыба, пройдя лестничную часть, заполнит нижнюю шлюзовую камеру, закрывается затвор, разделяющий эти части, и вода, поднимаясь по шахте, увлекает с собой рыбу до наружного выхода из верхней камеры. Весь цикл продолжается от 3 до 10 часов. Общая высота подъема рыбы 63,4 метра, 9 метров по лестнице и остальное в шахте.

В качестве дополнительного стимула завлечения рыб здесь применен электросвет. Вся трасса освещена люминесцентными лампами, более сильными в отводящем тоннеле ГЭС, откуда начинается рыбоход, и у входа на лестницу.

Если просмотреть перечень действующих лестничных рыбоходов, мы увидим, что почти все они обслуживают лосося — отличного пловца и прыгуна с сильно развитым миграционным инстинктом. Лососю вполне по душе активный способ преодоления преград, но есть не менее ценные проходные рыбы, например из семейства осетровых, менее мобильные, тихоходные и плохо приспособленные к прыжкам. У них не меньше, чем у лососей, развита способность находить направление в «родимую» реку, но, если бы они встретили на своем пути рыбоход, они беспомощно толклись бы, отходили, вновь подходили, сплошным слоем устилали бы дно перед плотиной, но даже и на первую ступень подняться не смогли бы. Здесь самостоятельный подъем приходится заменять каким-то иным способом. И так же, как человеку, современная техника в этих случаях предлагает рыбе вместо лестницы лифт. Но у рыбы во много раз больше, чем у человека, развит инстинкт самосохранения. Рыболовам отлично известно, что даже тихий скрип уключин, любая тень на воде, незнакомый запах для рыбы прежде всего сигнал опасности. И поэтому приблизиться к движущемуся нагромождению металла, испускающему непонятные и поэтому страшные звуки и запахи, она не только не решится, но в полной панике шарахнется назад и в сторону. Чтобы предупредить такую нежелательную реакцию, входу в подъемник обычно предшествует комплекс направляющих, подводящих и улавливающих устройств. Всю эту механику мы можем рассмотреть на примере первого в Советском Союзе рыбоподъемника Цимлянской ГЭС, построенного на Дону.

Схема гидроузла: 1 - здание ГЭС; 2 - рыбоход; 3 - рыбозаградительная сеть; 4 - плавучий рыбонакопитель; 5 - шлюз

Сооружение, которое рыба встречает сразу же при подходе к плотине, — это направляющая сеть. Влекомая все тем же чувством реотаксиса, рыба идет вдоль нее и попадает в подходной лоток, спокойное течение в котором не возбуждает в рыбе каких-либо новых, беспокоящих ее ощущений. В конце лотка установлена пара сетчатых рам — это стенки ловушки, за которой следует садок — просторное помещение 5×18 метров. Стенки ловушки сходятся под углом и запущены концами внутрь садка, образуя вход в него двухметровой ширины. Получается некое подобие верши, из которой, как известно, рыба обратной дороги не находит. Рыба завлечена, и в действие вводятся подвижные элементы. Первый из них — вертикальная побудительная решетка, которая, двигаясь по направлению к камере подъемника, перегоняет в нее рыбу из садка. Затем закрывается затвор нижнего бьефа, шахту начинают наполнять водой, а вслед за уровнем воды, но на 3 — 4 метра ниже всплывает другая решетка, выполняющая примерно ту же роль, что и пол сухопутной лифтовой кабины, и не дающая рыбе остаться на дне шахты. Наверху рыб встречает встречный ток воды из верхового лотка, по которому они наконец выбираются на свободную воду водохранилища. Весь этот цикл продолжается не более часа. Роль подъемной машины лифта выполняет вода. Вся система этого подъемника потребляет воду в довольно солидном количестве, но выработка энергии от этого сколько-нибудь заметно не страдает, так как почти весь расход поступает в рыбоподъемник, уже пройдя через турбины.

На путях к нерестилищам вверх по Волге первое препятствие перед мигрантами — это плотина Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС, нижней ступени волжского каскада гидроузлов. Проектировщики считали, что здесь будут скопляться и требовать пропуска к нерестилищам многочисленнейшие стада рыб, идущих с моря, и, чем большее число их удастся перебросить через плотину, тем больше икры будет выметано, тем больше молоди будет нагуливаться на приустьевых пастбищах.

Поэтому рыбоподъемник был запроектирован и построен с двумя широкими и длинными подходными лотками и двумя подъемными шахтами.

Все механизмы этого сложного сооружения, в том числе и насосы водоподачи, приводит в действие специально предназначенный для этого гидроагрегат мощностью 11000 киловатт. Его отсасывающая труба раздвоена и подает отработанную гидроагрегатом воду в лотки с «завлекающей» скоростью, не превышающей одного метра в секунду. На лотках установлены побудительные передвижные решетки. Проведя рыбу до входа в приемник шахты, решетка останавливается и остается в этом положении, пока затвор не закроется за зашедшими туда рыбами, после чего решетка поворачивается и в горизонтальном положении отъезжает в исходную позицию. Рабочее вертикальное положение она примет вновь, когда лоток будет заполнен следующей партией. В процессе дальнейшего прохождения через подъемник рыбу подгоняют еще две решетки — подъемная горизонтальная в шахТе лифта и выталкивающая вертикальная в верхнем, выпускном лотке. Вся эта механизация управляется с пульта, установленного в специальном здании.

Проектная продолжительность цикла — 108 минут. За это время каждая «нитка» подъемника забирает, поднимает и выпускает в верхний бьеф осетров и примкнувших к ним спутников: сомов, сельдей и других. Подъемник работает только летом, с июня до сентября, причем осетры идут в него преимущественно ночью. Ежегодно через рыбоподъемник Волгоградской ГЭС переправляются десятки тысяч осетров, всего лишь несколько штук белуг, несколько десятков или сотен белорыбиц, от 400 до 1500 севрюг и неожиданно большое количество сомов — от 14 до 25 тысяч штук! Малое количество пропущенной через подъемник белуги объясняется тем, что эту рыбу летняя работа подъемника решительно не устраивает: ведь белуга поднимается с зимних квартир на нерест ранней весной, сразу после ледохода. Но белуга — завзятый хищник. Она пожирает взрослые экземпляры ценных промысловых рыб, и вопрос, разумно ли будет обеспечить ей благоприятные условия размножения, организовав работу подъемника в феврале и марте, требует изучения.

Практика эксплуатации волгоградского рыбоподъемника убедительно свидетельствует, что во всем процессе переброски командная роль принадлежит побудительным решеткам. Стоит прекратить их движение — и рыба останавливается в лотке и не входит в открытое входное и даже выходное отверстия. А когда в нормальных условиях работы решетка останавливается в крайнем положении, то есть немного не дойдя до отверстия затвора, рыбы входят в шахту медленно и неохотно, а некоторые экземпляры стремятся удрать обратно. Поэтому здесь предполагают поставить специальную электроподгонялку, которые, кстати сказать, широко используются в заграничной практике и на морском лове.

Мечение осетра, отловленного ниже плотины, для пересадки в Волгоградское водохранилище

Практика проектирования и эксплуатации подъемника установила, что, во-первых, даже две его нитки не могут пропустить хотя бы одну десятую мигрантов, а во-вторых, что выбор места для него, и в частности для устья подходного лотка, оказался не совсем удачным и по-прежнему остается задачей со многими неизвестными. Чтобы в дальнейшем не повторялись такие промахи, у Волгоградской плотины ведутся работы по изучению поведения рыб перед плотинами. Результаты этих работ, возможно, послужат основанием для более точных рекомендаций, а пока, чтобы ликвидировать или хотя бы уменьшить заторы рыб перед плотиной, в дело были пущены прорези — стариннойконструкции суда для перевозки живой рыбы. Когда-то в прорезях купцы-рыбники доставляли в обе столицы живых стерлядей и даже осетров. Им особенно церемониться с рыбой-товаром было ни к чему, но в наших условиях рыба-производитель потребовала бережного обращения. В живорыбных прорезях перевозится в иные годы больше осетров, чем проходит через подъемник, но массовую погрузку, транспортировку и выгрузку рыба переносит весьма болезненно и реагирует на это изрядной цифрой отхода. Прорезь не только не сняла проблему лотка, но, наоборот, заострила ее.

Ясно, что одной только инженерной интуицией при ее разрешении вряд ли обойдешься, и достигнет ли проектировщик желаемого результата, определит не эксперт, а в конечном счете сама рыба. Убедительный пример тому мы видели на ГЭС Рок-Айленд, где пришлось после пуска в эксплуатацию вырубать в готовом сооружении пролет посредине напорного фронта.

Чем шире река в створе сооружений, тем труднее выбрать место для рыбоподъемника. Несомненно, что рыбьи тропы до постройки гидроузла где-то были «протоптаны», но ведь после каждого половодья и паводка рельеф дна мог меняться, пресловутая главная струя, возможно, дробилась, смещалась, и установить, какие именно факторы будут завлекать или отпугивать мигрантов в кипении нижнего бьефа, можно лишь путем эксперимента и лишь после того, как работа сооружения проявит там себя при всех режимах. Задача захвата рыбы намного упростилась бы, если бы удалось подходной лоток сделать блуждающим, например, по дуге достаточно большого радиуса. На основе этой идеи инженером Гидропроекта Б. С. Малеванчиком была разработана конструкция оригинального плавучего рыбонакопителя. По внешности и конструктивно он представляет собой подобие плавучего дока длиной 60—80 метров, к одному из концов которого приставлен контейнер, а к другому шарнирно прикреплена наклонная решетка, соединяющая дно реки с днищем накопителя. Подведя этот снаряд к возможному или наблюденному месту скопления рыб, его устанавливают в рабочую позицию по направлению тока воды на якорях или расчалках и опускают наклонную решетку. Если проходящий через снаряд ток от турбин или холостого водосброса оказывается для образования завлекающей струи недостаточным, ему в помощь подают насосами дополнительное количество воды с расчетом, чтобы струя сохраняла реотактильную скорость и направление на достаточно далеком расстоянии.

А. Г. Поддубный с сотрудниками выпускает осетра с прикрепленным к спине ультразвуковым датчиком

Если ее влияние в общей сумме всех внешних воздействий на рыбу окажется господствующим и перекроет шум насосов, новые, непонятные запахи и другие отпугивающие факторы, рыбы пойдут навстречу струе в накопитель и мало-помалу заполнят присоединенный к нему контейнер. После этого контейнер будет отсоединен, взят на буксир и выведен через судоходный шлюз подальше от плотины.

При двух контейнерах процесс захвата, накопления и выпуска пойдет без длительных перерывов. Это даст весьма реальный эффект в пиковые дни сезонных миграций. Заметим, что при переброске мигрантов этим способом высота плотины роли не играет — был бы только судоходный шлюз.

Так в общих чертах выглядит задача, как она представляется проектировщикам гидроузлов. Но попытаемся оценить возможность и способы ее решения с точки зрения самой рыбы.

Методика исследования рыбьих путей-дорог началась с мечения рыб, прикрепления к ним поплавков, красящих воду таблеток и других средств визуального наблюдения, а в текущем десятилетии уверенно вступила на путь гидролокации. Вот как выглядят исследования последних трех-четырех лет, проводимые под руководством сотрудников Института биологии внутренних вод АН СССР А. Г. Поддубного и Физико-механического института АН УССР Ю. И. Спектора над наиболее ценным и перспективным объектом лова — осетром.

Выловив подходящий экземпляр, исследователи укрепляют на одной из спинных жучек электронную метку — миниатюрный ультразвуковой передатчик. Таких обьектов одновременного наблюдения может быть несколько, но у каждого этот аппарат будет настроен на свою, индивидуальную, частоту, что позволит следить за путем каждой из наблюдаемых рыб в отдельности и за всей группой вместе. За осетром на расстоянии не ближе 100—150 метров неотступно следует судно с приемным аппаратом. Принятый звуковой сигнал, пройдя через цепь приборов, превращается в видимый на экране электроннолучевой трубки, градуировка которого дает возможность пеленговать с точностью до 5° все извивы и повороты осетрового пути. Расстояние от приемного устройства до источника сигнала определяется по амплитуде ультразвуковой волны, изменяющейся при удалении или приближении рыбы. Путь подопытного осетра наносится на специально подготовленную карту участка реки. Одновременно замеряются с судна и записываются гидрофизические данные — температура, прозрачность, подводная освещенность и электропроводность воды, направление и скорость течения. В результате многих наблюдений оказалось возможным сумму реакций осетра на внешние раздражители, которая представлялась при прежних способах наблюдения лишь в общем, итоговом виде, расчленить на составляющие элементы и вывести стереотипы поведения в различных условиях.

Прежде всего подтвердилось, что любое вмешательство человека в жизнь рыбы, любой контакт с нею, будь то вщлов, мечение, загон в камеры подъемников, перевозка, пропуск через турбины, повергают рыбу в состояние шока, иногда короткое, иногда длительное, иногда необратимое. Выпущенная или вышедшая сама на волю, она отстаивается, как бы стараясь прийти в себя, иногда в течение нескольких минут, иногда часами, иногда пассивно сплывает или же, обуреваемая (читатель, надеемся, простит нам очеловечивание рыбьих чувств) стремлением укрыться от опасности, кидается в водозаборные и сбросные отверстия турбин. Мы знаем теперь также, что путь по вольной воде к нерестилищу осетр прокладывает неторопливо. Ежедневно он проходит 25 — 35 километров, двигаясь утром и вечером побыстрее, днем помедленнее, перемежая движение отдыхом и весьма частыми рекогносцировками. Придерживаясь главной струи, он плывет, обычно следуя направлению той изобаты, то есть линии равных глубин, которая проходит ближе к приглубому берегу. В сомнительных местах, над ямами, в тиховодах, в местах с обратным и круговым течением или отыскивая выход из озера в «свою» реку, он описывает несколько кругов и, если этот поиск его не удовлетворяет, выпрыгивает из воды, чтобы, обозрев обстановку, сориентировать путь по берегу или по солнцу, а потом движется уже гораздо уверенней и с заметно большей скоростью.

Примечательно, что рыба воспринимает поляризацию света и поэтому ориентировка по солнцу ей доступна и в облачные дни.

Навигационный биоинструментарий осетра весьма сложен и в деталях не весь исследован. Кроме реотаксиса и зрительной ориентировки осетр для выбора направления руководствуется обонянием, вынюхивая знакомый букет запахов родной реки, только одной ей принадлежащий, слухом, сообщающим ему опять-таки знакомые шумы перекатов и отмелей. Указывают и на более сложные инстинкты, такие, как чувство конкуренции, побуждающее обогнать попутные партии мигрантов, на некий индукционный механизм направления движения и т. п. И все же штурман из осетра не блестящий. Проложенный им маршрут может вдвое превысить наикратчайшую длину пути в реке, а в водохранилище, в особенности у плотины, и в несколько раз. Можно, впрочем, добавить, что самцы ориентируются уверенней, чем самки, и не исключено, что именно по этой причине они и приходят на нерестилища раньше.

Весьма любопытна чувствительность осетра к воздействию электромагнитного поля. Приближаясь к пересечению реки проводами линий высокого напряжения, осетр замедляет движение, меняет направление, а выбравшись из поля, резко ускоряет движение и лишь потом возвращается (облегченно вздохнув, хочется сказать) на прежнюю трассу. Судоходных шлюзов осетр боится, его пугают шум и вид шлюзовых механизмов, судов, и добровольно через шлюз он не пойдет.

В естественных условиях рыбы-производители проходных видов, отложив и оплодотворив икру, а их новорожденное потомство, достигнув во время пребывания в реке, иногда довольно длительного, стадии, именуемой молодью, сплывают по течению вниз, в предустьевые пространства моря. В этой фазе жизненного цикла рыба слывет у рыбаков и ихтиологов под названием покатнои, или покатника, - она как бы скатывается по пологому уклону реки к местам нагула - взрослые производители, чтобы восстановить силы для следующей нерестовой миграции, молодь - чтобы, созрев, превратиться во взрослую, способную к размножению особь. Это путешествие, составляющее заключительную, катадромную часть миграции взрослых особей и знаменующее начало самостоятельной жизни для молоди, осложнено в условиях зарегулированного режима реки неизбежной встречей с подпорными сооружениями С достаточной достоверностью установлено, что и для взрослой рыбы, и для малька проход через сооружения даже средненапорной ГЭС вполне возможен - те и другие или скатываются по струе холостого водосброса, или проскальзывают через турбины. Благополучное прохождение через рабочее колесо во время работы зависит от системы турбины, быстроты вращения и величины поперечника колеса. Чем быстрее оно вращается и чем выше величина статического напора, тем больше опасность быть разорванной лопатками колеса или расшибиться, скатываясь с водосброса. Для молоди наибольшую опасность представляет кавитация, то есть образование пустот в воде.

В среднем после этой рискованной операции невредимыми оказываются 50-60 процентов взрослого покатника. Остальные, судьба которых сложилась не столь благоприятно, достаются выпишу сомам. Эти хищники толкутся у водосбросных отверстии волжских ГЭС в ожидании добычи, так же как описанные в главе первой их предки у промысловых ватаг, где они кормились отходами от разделки, - любопытный пример, как техника, используя силы природы, попутно, но не преднамеренно превращает свободного хищника в спутника человека

Сброс покатника через турбины и водосливы высоконапорных 1 ЭС практически исключен. Поэтому во многих странах строились и строятся специальные рыбоспуски. Их конструкция еще не вышла из стадии затяжного эксперимента. Один из способов, предложенных для организованного сплава производителей и молоди, берет свое начало в оригинальном приеме морского лова, в котором в качестве добывающего инструмента вместо традиционных невода или трала служит насос, возможно, в комбинации с завлекающим действием электросвета. Но в море, где рыбу добывают, чтобы тут же разделать и заморозить или переработать в консервы, с ней не церемонятся. Насос льет засосанную воду с рыбой на некую разновидность сита, вода стекает в море, рыба по транспортеру поступает в обработку. В наших условиях ни малек, ни взрослый производитель — это не пищевое сырье, с ними надо обращаться очень бережно и, поймав на подходах к плотине, незамедлительно выпустить в нижний бьеф. Если при этой операции всю воду, засосанную с рыбой, сбрасывать по трубопроводу в обход гидростанции, этот расход ощутимо уменьшит выработку энергии: при напоре даже в 50 метров каждый кубометр секундного расхода — это почти 400 киловатт установленной мощности, а сколько этих кубометров придется сбросить и сколько штук рыбешки в них окажется — это еще неизвестно.

Видимо, больше надежды все на тот же контейнер. Есть также идея использовать для сброса покатников и рыбоподъемник, запустив его в работу в обратном направлении. Весьма примечательно, что, не дожидаясь инженерного решения этого вопроса, неожиданным помощником и союзником рыбоводов выступила сама природа. На тех участках, где раньше наблюдался наиболее оживленный скат молоди и производителей, усилилось после постройки плотины осаждение живого и растительного корма и создались благоприятные условия для развития планктона. На новоявленных пастбищах стала задерживаться, иногда надолго, покатная рыба, причем в определенное время у нее, естественно, начиналось развитие половых продуктов.

Этот процесс проходил в оседлых условиях медленнее, растягивался иногда на два-три сезона, но в конце концов все же давал положительный результат. Но одновременно мимо осевших проходили в нижний бьеф и дальше в море покатники, продолжающие катадромную часть миграции по традиционному, исстари установленному порядку. Им помогала проточность, которая сохранилась в водохранилище в границах старого русла реки. Таким образом, в недалеком будущем должно сформироваться, а может быть, уже и сформировалось два стада — одно с сокращенной трассой брачного путешествия, умещающейся з пределах пресной воды, и другое, проходное, ходящее путями, хотя и завещанными от предков, но теперь уже оснащенными технически. И все-таки для закрепления этого стихийного движения необходимо вмешательство гидротехники. Под Саратовской ГЭС должно соорудить в подходящих местах искусственные нерестилища, а ниже ее построить учуг — заграждение, которое остановит осетров осеннего стада на подходах к нерестилищу на зимовку в удобном для этого месте.