Оценка и применение показателей промыслового усилия при

Âîäíûå áèîðåñóðñû è èõ ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå
УДК 639.2.081.117
К. А. Мельников, А. В. Мельников
ÎÖÅÍÊÀ È ÏÐÈÌÅÍÅÍÈÅ ÏÎÊÀÇÀÒÅËÅÉ ÏÐÎÌÛÑËÎÂÎÃÎ ÓÑÈËÈß
ÏÐÈ ËÎÂÅ ÒÐÀËÀÌÈ
Общая характеристика показателей промыслового усилия при лове тралами
Лов разноглубинными и донными тралами является важнейшим видом морского промысла, который дает свыше половины мирового улова. Соответственно, исследования промыслового усилия при лове тралами имеют первостепенное значение. Тралы применяют также как поисковое орудие лова. Кроме того, результаты лова тралами с учетом показателей промыслового
усилия широко используют для оценки запасов и управления запасами морских рыб. Лов тралами, по сравнению с другими видами лова, отличается, как правило, хорошей системой контроля и доступностью промысловых данных, необходимых для оценки различных показателей
промыслового усилия [1–3]. Большая часть исследований промыслового усилия относится
именно к траловому лову. При этом в различных исследованиях использованы многие основные
и вспомогательные показатели промыслового усилия.
При оценке обловленного пространства разноглубинными и донными тралами прежде
всего учитывают, что при облове скоплений в виде слоя рыбы меньшей высоты, чем вертикальное раскрытие трала промысловое усилие и производительность лова в большей степени характеризуют не обловленный объем водоема, а обловленный объем скопления.
Применение обловленного объема скопления вместо обловленного объема водоема
не только уточняет оценку промыслового усилия, но и позволяет оптимизировать соотношение
между вертикальным и горизонтальным раскрытием разноглубинного трала.
Но главное преимущество применения обловленного пространства как показателя промыслового усилия состоит в том, что оно входит во многие математические модели лова, промысла
и рыболовства и может быть выражено через основные параметры способов лова тралами.
Применение других показателей промыслового усилия в таких моделях как основных часто
менее эффективно.
При лове разноглубинными и донными тралами показатели промыслового усилия отличаются внешней и внутренней неравноценностью. Внешняя неравноценность в отношении улова и производительности лова обусловлена неравномерностью концентрации рыб и распределения видового и размерного состава рыб в пространстве и времени, а также пространственной
и временной неравномерностью промысла. При оценке неравноценности необходимо учитывать, что лов обычно производят в районах с высокой концентрацией рыб и в районах с более
высоким качеством рыб. При продолжительном промысле в различных частях промыслового
района неравноценность обычно снижается.
Внутренняя неравноценность лова тралами по улову, производительности лова и обловленному пространству водоема связана с различным влиянием на интенсивность и селективность лова прежде всего горизонтального и вертикального раскрытия, скорости траления,
а также их соотношения, сплошности оболочки передней части трала и размера ячеи тралового
мешка. При этом необходимо рассматривать влияние этих показателей на внутреннюю неравноценность при ограниченной и неограниченной располагаемой тяге судна. В первом случае
практически все перечисленные показатели лова взаимосвязаны, и их оптимальное соотношение рассчитывают из условия максимальной производительности лова. Во втором случае те же
показатели не ограничены, и каждый из них часто определяют отдельно.
При оценке внутренней неравноценности по обловленному объему водоема необходимо
учитывать, что при ограниченной располагаемой тяге судна можно получить различный обловленный объем в зависимости от соотношения размеров трала и скорости его перемещения. Сопротивление трала пропорционально площади сопротивления орудия лова в первой степени
и скорости перемещения орудия лова ориентировочно во второй степени. Поэтому, во-первых,
при одной и той же располагаемой тяге судна, в зависимости от соотношения размеров орудия
лова и скорости его перемещения, можно получить различный максимальный обловленный
объем; во-вторых, единице обловленного объема может соответствовать различный улов. Более
того, при очень больших размерах и очень небольшой скорости перемещения орудия лова
и наоборот, улов на единицу объема приближается к нулю.
51
ISSN 2073-5529. Âåñòíèê ÀÃÒÓ. Ñåð.: Ðûáíîå õîçÿéñòâî. 2011. № 1
Таким образом, в рассматриваемых случаях при использовании обловленного объема как
меры промыслового усилия целесообразно обловленный объем стандартизировать по размерам
орудия лова или по скорости его перемещения, если диапазон изменения этих показателей
достаточно широк.
При траловом лове показатели промыслового усилия можно применять практически для
решения всех задач в области лова, промысла и рыболовства. Наибольшее значение имеет использование промыслового усилия как мера материальных, временных и экономических затрат
на добычу рыбы, мера воздействия на запасы, использования водоема и запасов, а также
для оценки запасов, управления ловом, промыслом и рыболовством.
С учетом области применения показателей промыслового усилия при траловом лове можно использовать практически все абсолютные показатели промыслового усилия – улов, количество судов, время лова, количество судо-суток лова, некоторые параметры судов и численность
экипажа (при оценке материальных, трудовых и экономических затрат), показатели обловленного пространства водоема и скопления, экономические показатели промыслового усилия.
Из относительных показателей промыслового усилия в задачах лова, промысла и рыболовства при лове тралами наибольшее значение имеют различные показатели производительности лова, улов, улов на единицу обловленного пространства водоема, коэффициент уловистости,
интенсивность лова и вылова.
Практически при решении всех задач тралового лова имеет значение связь любого показателя промыслового усилия с уловом особенно, когда промысловое усилие выступает как мера
воздействия на запасы и использования запасов. Относительно меньшее значение рассматриваемая связь имеет, когда промысловое усилие применяют как меру материальных, трудовых
и экономических затрат на добычу рыбы.
Теснота связи с уловом абсолютных показателей промыслового усилия при лове тралами
зависит не только от вида показателя, но и от временных и пространственных показателей промысла, распределения объекта лова, интенсивности лова и вылова и т. д. Степень связи,
в общем, растет с увеличением интенсивности лова и вылова, а также промежутка времени,
за который эти показатели рассчитывают. При траловом лове наиболее часто интенсивность
лова и вылова рассчитывают за год. Тогда при интенсивном лове теснота связи абсолютных показателей промыслового усилия с уловом обычно оказывается средней с коэффициентом корреляции 0,5–0,7 и высоким разбросом значений улова по всем показателям. Наиболее высокий
коэффициент корреляции с уловом имеет обловленное пространство водоема. С учетом тесноты
связи с уловом показатели обловленного пространства имеют при траловом лове некоторое
преимущество перед другими показателями промыслового усилия.
Для оценки промыслового усилия при траловом лове большое значение имеет учет селективности лова и промысла.
При определении улова, коэффициента уловистости, производительности лова, улова
на усилие учет селективности не вызывает затруднений, если кривую селективности рыболовства определяет кривая селективности тралового мешка. Если селективность рыболовства значительно зависит от селективности на других этапах лова и от селективности промысла,
то оценка результирующей селективности рыболовства и ее влияние на улов, производительность лова и другие показатели промыслового усилия могут давать значительные погрешности
оценки промыслового усилия. Известны способы снижения такой погрешности.
При траловом лове возможна дифференциальная и интегральная оценка промыслового
усилия. Однако дифференциальная оценка промыслового усилия, т. е. оценка с учетом размерного, видового и полового состава улова и запаса должна быть основной.
Для аналитической и полуэмпирической оценки промыслового усилия при лове разноглубинными и донными тралами необходимо применять прежде всего основные уравнения лова
для величины улова и производительности лова и промысла. Эти уравнения в развернутом виде
содержат другие важнейшие показатели промыслового усилия – обловленное пространство водоема или скопления, коэффициент уловистости, количество судов, мощность главного двигателя судна, время лова или промысла, число судо-суток лова и промысла. Основные особенности количественной оценки этих показателей для тралового лова рассмотрены в [1]. На основе
этих уравнений получены также промыслово-экономические модели рассматриваемых видов
лова для оценки экономических показателей лова и промысла.
52
Âîäíûå áèîðåñóðñû è èõ ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå
Для оценки промыслового усилия в области рыболовства для тралового и других видов лова можно принять за основу выражение для определения интенсивности вылова как отношения
годового улова к среднему за год запасу. Годовой улов при этом выражают в соответствии с основными уравнениями лова и промысла через концентрацию рыбы в обловленном пространстве,
величину обловленного пространства и коэффициент уловистости. Иногда годовой улов считают
равным допустимому годовому улову, как допустимому значению промыслового усилия.
Погрешность расчетной оценки показателей промыслового усилия и их взаимосвязи с применением основных уравнений лова, промысла и рыболовства обусловлена в основном ошибками
в оценке коэффициента уловистости, концентрации рыбы в обловленном пространстве водоема
и скоплении в промысловой части водоема. Рассматриваемая погрешность тесно связана с внешней и внутренней неравноценностью практически всех показателей промыслового усилия.
Погрешность расчетной оценки промыслового усилия существенно снижает применение
обловленного пространства скопления вместо обловленного пространства водоема, правильный
выбор расчетной скорости траления, применение вместо детерминированных расчетов вероятностных расчетов, оценку неравномерности распределения объекта лова и промысла при исследовании внешней неравноценности и т. д.
Эмпирическая оценка показателей промыслового усилия при траловом лове сводится
в основном к экспериментальному определению отдельных показателей промыслового усилия
и их простейших взаимосвязей между собой с применением эмпирических коэффициентов для частных случаев лова. Известны эмпирические зависимости улова от обловленного пространства водоема, мощности главного двигателя судна и длины судна как показателей промыслового усилия.
Известны также зависимости показателя промыслового усилия от влияющих факторов, которые не
являются показателями промыслового усилия (скорость траления, площадь устья трала, горизонтальное и вертикальное раскрытие трала, размер ячеи тралового мешка и т. д.).
Погрешности эмпирической оценки показателей промыслового усилия при траловом лове
определяются по правилам математической статистики и зависят прежде всего от объема экспериментального и статистического материала и сравнительно небольшой доверительной вероятности. Кроме того, необходимо учитывать погрешности, которые возникают при неправомерном использовании полученных результатов для других параметров траловых систем, условий
лова и показателей объектов лова.
Для лова тралами перспективна оценка промыслового усилия и его составляющих
не только как неслучайной, но и как случайной величины. Вероятностная оценка промыслового
усилия при траловом лове перспективна, если учесть, что известны не только законы распределения основных показателей промыслового усилия, но и их составляющих.
Наиболее перспективна при траловом лове стандартизация количества судов, судо-суток
лова, улова, обловленного пространства водоема и экономических показателей. Для оценки весовых показателей, с учетом которых производится стандартизация, можно использовать производительность лова и величину улова, обловленное в единицу времени пространство водоема,
количество судо-суток лова.
Количественная оценка показателей промыслового усилия
Для количественной оценки промыслового усилия при лове разноглубинными тралами
можно использовать прежде всего основные уточненные модели для определения производительности лова [4].
Уточнения основных уравнений лова разноглубинными тралами связаны с введением
в уравнения размерного состава облавливаемых скоплений вместо размера ячеи, изменением
исходного выражения для коэффициента уловистости трала, уточнением некоторых эмпирических коэффициентов, связанных с биометрическими показателями тела рыбы.
Производительность лова мы первоначально выражали через обловленный объём скопления vск , концентрацию рыбы в водоёме ρ и коэффициент уловистости трала ϕ :
Q = ρ ⋅ ϕ ⋅ vск = ρ ⋅ ϕ ⋅ Fc ⋅ vтр ,
(1)
где Fc – облавливаемая площадь скопления, равная площади проекции скопления в пределах
устья трала на направление, перпендикулярное направлению движения трала, м2; vтр – скорость
траления, м/с.
53
ISSN 2073-5529. Âåñòíèê ÀÃÒÓ. Ñåð.: Ðûáíîå õîçÿéñòâî. 2011. № 1
Коэффициент уловистости в соответствии с нашими уточнениями
(
)(
)
ϕ = 1 − pпу 1 − p у (1 − pоб ) (1 − pм ) ,
(2)
где pпу , py , pоб , pм – соответственно вероятность ухода рыбы из предустьевого пространства
трала, путём обратного выхода из трала, через его оболочку и через ячеи тралового мешка.
После подстановки в (1) и (2) всех значений мы получили развернутое выражение
для оценки относительной производительности лова:

 
L y  lтx − L y



Q0 = lтx L y 1 − exp−  0,27 − 0,02

 E y

E
y 
 

×
0,1N e
3, 2
Fy
0,82
(lтx + lтy )
0,36
1,34 





 ×


 ∞

1
−
g
(
l
)
p
(
l
)
dl
×
пу p
Fн 

 0
Fф
∫
(3)
 ∞
 ∞
 ∞

× 1 − g (l ) p y (lp )dl 1 − g (l ) pоб (lp )dl 1 − g м (l ) × S (l )dl ,
 0
 0
 0

∫
∫
∫
где L y – расчётная высота облавливаемых скоплений, м; lтx – горизонтальное раскрытие трала;
lтy – вертикальное раскрытие трала; E y – ошибка наведения трала по вертикали; Lp – даль-
ность активной реакции рыбы на элементы трала; g м (l ) – функция плотности распределения
размерного состава рыб, попадающих в траловый мешок; S (l ) – функция кривой селективности
для тралового мешка с внутренним размером ячеи A ; N e – номинальная мощность главного
двигателя судна, кВт; Fу – площадь устья трала в сечении по гужу; Fф – фиктивная площадь
оболочки трала; Fн – площадь сопротивления нитевидных материалов оболочки трала.
Одно из основных назначений математической модели в нашем случае состоит в определении производительности лова как относительного промыслового усилия через другие показатели промыслового усилия в соответствии с выражением (1), а также в оптимизации горизонтального и вертикального раскрытия трала, скорости траления при ограниченной располагаемой
тяге судна. Так как проектируемый трал работает в различных условиях (при различных сочетаниях влияющих факторов), то по соответствующим исходным данным одновременно определяют искомые показатели для нескольких (обычно 10–20) вариантов условий лова.
С применением математической модели производительности разноглубинного тралового
лова в качестве примера определены оптимальные параметры этого вида лова на промысле ставриды в районе Центрально-Восточной Атлантики (ЦВА). Результаты расчетов для 12 вариантов дневного и ночного лова приведены на рис. 1.
54
Âîäíûå áèîðåñóðñû è èõ ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå
Q, %
Qmax
9
99
98
7
97
96
12
95
30
35
246108 11
40
3
45
5
1
50
55
lтy, м
Рис. 1. К унификации разноглубинных тралов для лова ставриды с судов типа РТМА в районе ЦВА.
Номера кривых соответствуют номерам вариантов условий лова в ночное время (нечетные номера)
и для дневного лова (четные номера)
Отсюда следует, что в различных условиях оптимальные параметры лова отличаются.
Однако для лова в ночное время во всех случаях можно использовать трал с горизонтальным
раскрытием lтx = 100 м, вертикальным раскрытием lтy = 42 м, которым соответствует скорость
траления 2,0 м/с. Для лова в дневное время во всех случаях можно использовать трал с горизонтальным раскрытием 80 м и вертикальным раскрытием 35 м при скорости траления 2,26 м/с.
В некоторых случаях результаты расчетов полезно представить в виде изоплетной диаграммы или в трехмерном пространстве. На рис. 2 приведен пример изоплетной диаграммы
для оценки производительности лова Q0 сардинеллы в ЦВА при различных сочетаниях горизонтального и вертикального раскрытия трала, которые отложены соответственно по горизонтали и вертикали. Каждой точке изоплетной диаграммы соответствует различная скорость траления, которую ЭВМ рассчитывает отдельно.
Q
Рис. 2. Изоплётная диаграмма для оценки производительности тралового лова сардинеллы в ЦВА
при различных сочетаниях горизонтального и вертикального раскрытия трала
55
ISSN 2073-5529. Âåñòíèê ÀÃÒÓ. Ñåð.: Ðûáíîå õîçÿéñòâî. 2011. № 1
С применением основных уравнений лова рыбы разноглубинными тралами для условий
ЦВА установлены зависимости производительности лова, а следовательно, и показателей промыслового усилия от параметров устья тралов, скорости траления, высоты скоплений, размеров
и скорости перемещения рыбы, ошибки наведения трала, дальности реакции рыбы на элементы
трала. На рис. 3 и 4 приведены примеры таких зависимостей для лова в районе ЦВА.
Qотн, м3/с
8
4 500
7
6
3 500
5
4
3
2 500
2
1
1 500
Lр = 1
500
5
10
15
20
25
30
35
Ly, м
Рис. 3. Зависимость относительной производительности лова сардинеллы ЦВА Qотн
от высоты скоплений рыбы Ly и ошибки наведения трала E y , м: 1, 2 – 15; 3, 4 – 12; 5, 6 – 8; 7, 8 – 3.
Судно типа «Атлантик» ———; «Супер-Атлантик» - - - - . Дальность реакции рыбы Lp = 1 м
Qотн, м3/с
5 000
4 000
1
3 000
2
3
2 000
4
5
6
7
1 000
8
500
0
4
8
12
EY, м
Рис. 4. Зависимость относительной производительности лова сардинеллы в ЦВА Qотн
от ошибки наведения трала Ey и высоты скоплений рыбы Ly, м: 1, 2 – 40; 3, 4 – 30; 5, 6 – 20; 7, 8 – 10.
Судно типа «Атлантик» ───; «Супер-Атлантик» - - - . Дальность реакции рыбы Lp = 1 м
56
Âîäíûå áèîðåñóðñû è èõ ðàöèîíàëüíîå èñïîëüçîâàíèå
Кроме основной модели, для оценки промыслового усилия и приближенного обоснования
горизонтального и вертикального раскрытия разноглубинных тралов, скорости траления можно
использовать простые математические модели при облове скоплений различных размеров
и формы, степени подвижности рыбы, для судов с различной мощностью главного двигателя
[4]. При расчетах с применением приближенных моделей необходимо минимальное количество
исходных данных.
Выполненные исследования позволяют на современном уровне оценивать показатели
промыслового усилия и основные параметры лова разноглубинными тралами для различных
районов, условий и объектов лова, что позволяет повысить промысловую и экономическую
эффективность лова и способствует развитию разноглубинного тралового лова.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
3.
4.
Мельников К. А. Новая система показателей промыслового усилия для управления процессами лова
рыбы // Материалы Междунар. конф. «Перспективы международного рыболовства и рыболовства
Каспийского бассейна». – Астрахань: Изд-во ООО «ЦНТЭП», 2005. – С. 34–38.
Мельников К. А. Определение промыслового усилия орудий лова внутренних водоемов в промыслово-экологических исследованиях // Материалы семинара «Совершенствование лова и управления
запасами промысловых рыб». – Астрахань: Изд-во ООО «ЦНТЭП», 2006. – С. 36–41.
Мельников К. А. Особенности определения промыслового усилия тралов и кошельковых неводов
в задачах управления ловом и запасами промысловых рыб // Материалы семинара «Совершенствование
лова и управления запасами промысловых рыб». – Астрахань: Изд-во ООО «ЦНТЭП», 2006. – С. 41–45.
Мельников В. Н. Качество, надежность и работоспособность орудий промышленного рыболовства. –
М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1982. – 264 с.
Статья поступила в редакцию 17.02.2011
EVALUATION AND APPLICATION
OF FISHING EFFORT INDICATORS
AT TRAWLING
К. A. Меlnikov, А. V. Меlnikov
General characteristics and quantitative evaluation of fishing effort indicators at trawling, using fundamental equations of midwater trawling, are considered
in the paper. The results of the research enable to evaluate at the modern level indicators of fishing effort and basic parameters of midwater trawling for various regions, conditions and fishing objects, stimulating the increase in fishing and economical efficiency of the catch and the development of midwater trawling.
Key words: trawling, fishing effort, quantitative evaluation.
57