Температура воды зависит от расстояния пробега воды до впадения в пруд, размера пруда и дебита ручья. В истоках ручьев вода холодная, дальше от истока и при отсутствии береговых ключей она более теплая, чем в истоке, не холоднее, чем в обычных равнинных реках. По площади эти пруды небольшие – 5-10 га, но встречаются до 25 га и более.
Речные пруды снабжаются водой из рек. По характеру устройства они разделяются на две резко обособленные группы: русловые и пойменные.
Русловые пруды устраивают преграждением долины реки поперечной плотиной главным образом с целью использования энергии воды для малых гидроэлектрических станций, приведения в движение мельниц, крупорушек, маслобоек и для снабжения водой ракопитомников, располагаемых в поймах реки ниже плотины. Площади этих прудов бывают различными – от 5 до 300 га.
Глубина водоема зависит от хозяйственного назначения и обычно бывает не менее 3–4 м; к вершине и по берегам глубины сходят к нулю.
Пруды тепловодны и в большинстве случаев проточны. Солевой состав воды в них зависит от качества ее в реке, водосборной площади и ее стоков, от грунтовых подтоков и характера ложа пруда.
Пойменные пруды образуются при обваловании пониженной части поймы. Подача воды в пруды производится с помощью перемычки, поднимающей воду в реке и канале, располагаемого в повышенной части поймы, на уровень горизонта воды пруда. Обычно такие пруды располагают в пойме главной реки, а водой снабжают из протока.
Устраивают пойменные пруды в целях раководства и в отдельных случаях для самотечного орошения земельных участков, расположенных на пойме ниже пруда. По размерам пруды различны, в раководных хозяйствах их делают площадью от 30 до 100 га. Глубина прудов у плотины не превышает 1,5–2,0 м и равномерно понижается к надпойменной террасе. Химический состав воды определяется качеством воды реки и почвой ложа пруда. Летние дождевые воды и грунтовые токи на качество воды оказывают ничтожное влияние. Пруды тепловодны.
Пруды, питаемые водой за счет поверхностного стока, часто называют атмосферными. Обычно они наполняются водой весной, а потери воды в летнее время пополняются грунтовыми и дождевыми водами (грунтово-атмосферное питание) либо только за счет дождевых вод (атмосферное питание).
Пруды с грунтово-атмосферным питанием устраивают путем преграждения мокрых лощин и балок, имеющих подтоки поверхностных грунтовых вод. Глубина прудов у плотины 1,5–2 м, постепенно она уменьшается к вершине. Пруды тепловодны. Площадь прудов обычно составляет 10–15 га, но бывает и больше – до 50 га.
Состав воды определяется качеством весенней воды, стекающей с водосборной площади, почвой ложа и грунтовыми водами. В зимнее время в таких прудах наблюдаются заморы.
Пруды с атмосферным питанием водой строят так же, как и грунтово-атмосферные, но закладывают в суходольных балках и оврагах, не имеющих подтока поверхностных грунтовых вод. Снабжаются водой исключительно за счет весенних и летних стоков. Площадь прудов 8-10 га, но встречаются пруды до 50 га и более. Эти пруды бывают населены исключительно измельчавшим карасем. К числу водоемов с грунтово-атмосферным водоснабжением относятся пойменные запруды.
Пойменные запруды возводят путем обвалования участка поймы или посредством поперечной плотины в тальвеге или другой пониженной части поймы, затопляемой паводковой водой. С начала спада полой воды в плотинах вставляют щиты – запирают воду. Запруды располагают в логах выше горизонта воды в реке. Ежегодно их заливают паводковые воды; они пополняются водой за счет летнего стока с местной водосборной площади и частично грунтовыми токами. Запруды используют для орошения и разведения раки. По площади они разнообразны – от 5 до 100 га. Берега пологие, зарастают растительностью. Напоминают собой пруды лощинного типа, изредка встречаются с крутыми обрывистыми берегами.
При строительстве новых прудов и приспособлений, имеющихся для ракововодства, необходимо предусмотреть:
а) водоспуск, позволяющий спускать воду и осушать ложе пруда на зиму или только осенью на время вылова раки;
б) ракозаградительную верховину, препятствующую уходу раков из прудов, если они построены на ручьях или малых реках.
В тех случаях, когда воду из пруда нельзя спускать по хозяйственным соображениям, целесообразно построить 2–3 пруда, располагая их один за другим. При таком расположении прудов сначала спускают воду для вылова раков из нижнего пруда, затем его наполняют водой из пруда, расположенного выше. Верхний пруд остается на зиму осушенным, а оставшиеся запасы воды в нижнем – будут расходоваться на хозяйственные потребности.
Правильная сеть канав пруда включает магистральную канаву, боковые ответвления к пониженным участкам и нагорные канавы, которые перехватывают грунтовые воды и исключают заболачивание отдельных участков пруда. Устройство водосборных канав должно быть таким, чтобы обеспечивался не только полный спуск воды из пониженных мест, но и осушение ложа пруда. По своему устройству пруды должны соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям, направленным на создание неблагоприятных условий для развития личинок малярийного комара.
Чтобы избежать заболачивания участков, прилегающих к дамбам прудов, карьеры делают спускными или предусматривают канаву для сброса фильтрационных вод и осушения прилегающей площадки. Русло реки ниже плотины выпрямляют с целью понижения уровня воды в реке и осушения поймы. Необходимо избегать малых по площади прудов и значительной площади прудов с мелководной зоной.
При постройке прудов комплексного назначения особое внимание уделяется глубине прудов. Для целей ракововодства средняя глубина прудов в северных районах и средней полосе должна быть в пределах 0,8 м, в южных – до 1 м. Такие глубины для нагульных прудов являются оптимальными, при большей глубине ракопродуктивность ниже. В специализированных хозяйствах при постройке пойменных прудов можно допускать и меньшие средние глубины, при которых ракопродуктивность бывает даже выше.
Площади прудов в различных районах крайне разнообразны и зависят от рельефа местности. Однако большое значение имеет и выбор участков под пруды.
Для строительства прудов могут быть отведены самые разнообразные участки земли с различными почвами при условии, если на них можно построить дамбы и залить участки водой. Чем плодороднее почва пруда, тем выше его естественная ракопродуктивность.
Под пруды могут быть использованы и малоплодородные почвы, например, солончаковые, непригодные под пашню, суходольные участки в балках, дающие низкие урожаи трав вследствие выщелачивания питательных веществ потоками весенних паводковых и летних ливневых вод.
Осушаемые заливы водохранилищ
Энергетические и судоходные водохранилища отличаются от обычных водоемов резким колебанием уровня воды, особенно в летний период, когда поступление воды в водохранилище сокращается до минимума. Колебания уровня в различных водохранилищах достигают от 2 до 17 м.
Зона временного осушения в водохранилищах образуется в результате понижения уровня воды. Эта особенность резко выражена в водохранилищах равнин с их обширными площадями мелководья, составляющих 40–80 % площади водохранилищ. Осушение мелководий происходит преимущественно в осенне-зимний период. Весной в паводок осушенные площади вновь покрываются водой: в водохранилищах сезонного регулирования – полностью, а в водохранилищах многолетнего регулирования – полностью лишь в многоводные годы.
Неспускная часть водохранилищ, в отличие от зоны временного осушения, может быть названа зоной постоянного затопления. Для жизни раков в водохранилищах зоны имеют разное значение. Зона постоянного затопления является местом зимования, а зона осушения – местом размножения. Обе зоны могут быть использованы для разведения раков.
Ежегодное осушение больших площадей мелководья и вместе с этим полное освобождение их в этот период от дикой раки открывает широкие перспективы использования зоны осушения водохранилищ для организации прудового раководства. Колебания уровня воды происходят здесь так же, как в обычных водохранилищах. Снижение горизонта воды начинается в летний период и продолжается до весеннего половодья.
Осушаемые участки водохранилищ, пригодные для устройства прудов, представляют собой поймы небольших речек, ручьев, балок, лощин и других понижений, по которым стекала вода с водосборной площади в реки. Осенью эти участки осушают, зимой промораживают. Во время весеннего половодья просушенные и промороженные участки вновь покрываются водой.
С наименьшими затратами средств могут быть использованы заливы, глубоко врезавшиеся в материк, имеющие узкий выход в водохранилище.
Гидрологический режим отгораживаемых заливов несколько отличается от прудов тем, что заливы заполняются водой не непосредственно с водосборной площади, а из водохранилища, с началом подъема воды. В это время температура воды в прудах бывает значительно выше, чем в отгороженных заливах, так как в последние попадает более холодная вода из водохранилищ, покрытых льдом. В дальнейшем температура воды в заливах бывает примерно одинаковой с температурой прудов.
По условиям водоснабжения отгораживаемые заливы разделяют на две группы: с зависимым водоснабжением и независимым. Заливы с зависимым водоснабжением получают воду из водохранилищ и при понижении горизонта воды в водохранилище не пополняются водой. Заливы с независимым водоснабжением весной могут получать воду из водохранилища, а после понижения горизонта воды в водохранилище снабжаются водой за счет постоянного дебита ручьев и рек, впадающих в залив. Солевой состав воды может быть различным, так как, помимо почв, на качество воды в заливах оказывают влияние и сточные воды.
По условиям спуска воды заливы также разделяют на две группы: раннего и позднего освобождения от воды. Заливы раннего освобождения могут быть спущены осенью до ледостава, а заливы позднего освобождения – только в результате зимнего понижения горизонта воды в период ледостава. Для сохранения раки следует хорошо спланировать ложе таких заливов и устроить водосборные канавы, по которым сходит рак при спуске воды из залива, покрытого льдом.
Под нагульные пруды более подходят заливы, глубоко врезанные в материк, освобождающиеся от воды в конце сентября. Это дает возможность в осеннее время отгораживать плотинами большие площади от водохранилища. Для удешевления раководного и хозяйственного обслуживания отдельные заливы делают площадью не менее 15–20 га. Наибольшая глубина заливов должна быть близкой к глубинам раководных прудов, то есть 1,5–2 м. Для полного осушения заливов необходимо, чтобы максимальные глубины были в нижней части заливов, а к средней и верхней части залива постепенно уменьшались. При наличии ручьев, впадающих в заливы, глубины прудов в русловой части не должны превышать высоту уровня водохранилищ в период его понижения.
Массивы торфяных выработок
Торфяные массивы разделяются на верховые, переходные и низинные. На севере преобладают верховые, к югу чаще встречаются низинные болота. Верховые торфяные болота образуются в результате отложения отмирающих сфагновых мхов, пушицы, багульника, кассандры, подбела и других растений, переносящих высокую кислотность, в условиях которой процессы разложения идут очень медленно.
Низинные болота образуются в низинах, лощинах, поймах рек и на озерах, в результате отложения отмирающих остатков тростника, камыша, рогоза, осоки и других растений, произрастающих в условиях щелочной, нейтральной или слабощелочной среды. Процесс разложения остатков растительности в таких болотах тормозится не повышенной кислотностью, а недостатком кислорода.
В воде низинных болот содержится мало растворенного кислорода, атмосферный же кислород не может проникать к разлагающейся растительности вследствие слоя воды, покрывающего болота. Переходные болота занимают среднее положение между верховыми и низинными.
В зависимости от способов добычи торфа остаются различные по качеству выработки. При гидравлическом способе карьеры имеют вид длинных и широких водоемов. В тех случаях, когда применяют машинно-формовочный способ багерами или экскаваторами, получаются узкие и длинные карьеры глубиной 3 м и более. При фрезерном способе, когда торф вырабатывается тонкими слоями, остаются фрезерные поля относительно большой площади, с ровным дном. Фрезерные поля наиболее пригодны для постройки прудов. Естественная продуктивность прудов на них почти в два раза выше прудов, построенных на карьерах, вырабатываемых гидравлическим способом.
Почва торфяных выработок кислая, с рН, равным 4,1–4,4, вследствие чего естественная ракопродуктивность прудов на них, если не проводится известкование, крайне низка. В почве торфяных выработок содержится много органических соединений, прочно связанных с коллоидами гуминовых веществ. Коллоиды гумуса очень быстро адсорбируют соединения фосфора, которые находятся в виде нерастворимых соединений.
Для того чтобы использовать эти органические соединения, необходимо устранить кислотность воды и обеспечить достаточное количество кислорода в придонных слоях для развития микроорганизмов, минерализующих органические вещества и обогащающих воду азотом и фосфором.
Пруды на торфяных выработках ничем не отличаются от обычных прудов на торфянистых или суглинистых почвах, кроме рН воды, которая обычно колеблется в пределах 6,6–6,8. При ежегодном внесении в почву извести рН воды приближается к нейтральной. В прудах на торфяных выработках хорошо развивается кормовая база, особенно зоопланктон, интенсивное использование которого обеспечивает довольно высокую ракопродуктивность.
Малые водохранилища
По характеру водоснабжения водохранилища разделяются на три группы: 1) с водоснабжением за счет атмосферных осадков; 2) из постоянно действующих источников; 3) со смешанным водоснабжением.
Оросительные водохранилища устраивают с целью задержания атмосферных вод; весной они наполняются водой до проектной отметки. В июне из водоема берут воду на полив, в результате чего горизонт ее понижается и площадь сокращается на 50–70 % к площади весеннего залития. Плотность посадки раков в такие водохранилища рассчитывается на среднюю площадь (полусумма площади водоема при посадке раков и площади его в августе, после расхода воды) или по максимальному зеркалу весеннего залития (в этом варианте с уменьшением площади водоема летом необходима подкормка рака).
Промышленные водохранилища устраивают для технологических целей: крахмалопаточных производств, сахарных заводов, некоторых металлургических и других производств. Эти водохранилища могут быть использованы для выращивания раков при условии спуска воды и вылова его зимой или ранней весной и последующего наполнения водой в половодье.
Для разведения раков водохранилища могут быть использованы:
1) методами прудового раководства путем ежегодного заселения и вылова всего выращенного (например, водохранилища, которые можно спускать или облавливать продольной тоней);
2) методами воспроизводства стад, не имеющих условий для размножения (не уходящих с водой во время весеннего паводка).
При постройке новых водохранилищ предусматривается устройство донных водоспусков для полного спуска воды с целью вылова раков. Большие по площади водохранилища, вода из которых никогда не спускается, должны быть приспособлены для неводного лова путем сглаживания неровностей дна. Для этого проводят следующие работы:
а) деревья, кустарник и заросли жесткой растительности удаляют, пни выкорчевывают;
б) ямы после удаления пней и камней засыпают землей;
в) отвесные берега речек и оврагов срезают под углом 45°.
Во всех водохранилищах, которые будут заселяться раками, предусматривается устройство на время половодья разборных ракозаградительных верховин.
Малые озера ледникового происхождения
На территории России насчитывается огромное количество небольших по площади озер.
В Ленинградской области имеется, например, 1041 озеро площадью 144,4 тыс. га. Из них закреплено за колхозами 83 озера площадью 57,6 тыс. га. Добыча рака в них до 1961 г. колебалась от 4,8 до 5,7 тыс. ц, или 8-10 кг с 1 га в год. Остальные озера совсем не использовались для раководства.
Добыча рака из большинства озер нашей страны крайне низка, и не превышает 25 кг с 1 га и лишь в редких случаях достигает 35 кг.
Опыты по разведению рака в мелководных озерах показали возможность получения из них за счет бентоса и планктона значительно большей продуктивности.
Пойменные озера
Пойменные озера являются частью гидрологического комплекса рек, в поймах которых они расположены. Пойма (долина) в древние времена при таянии ледников была руслом реки. Ее дно покрывали углубления, мели, перекаты, песчаные гряды, характерные для русла реки. С уменьшением количества воды в реке дно русла постепенно обнажалось, покрывалось наносами и растительностью. При выходе реки на пойму прежде всего заметен приречный вал, за ним расположена прирусловая часть поймы. Поверхность прирусловой части поймы неровная, прорезана небольшими притоками – микропонижениями.
За прирусловой частью поймы находится центральная пойма со спокойным, ровным рельефом. Лишь в средине поймы заметны понижения (тальвега), которые образовались вследствие неравномерных осадков минеральных частиц, принесенных полой водой, а в большей степени – в результате навевания переменными бризами сухих песков с песчаных дюн. Тальвег делит центральную пойму на две части: прирусловую и притеррасную.
Наносы и углубления в пойме образовались неравномерно. В местах поймы с быстрым течением углубления остаются с водой и после спада половодья.
Текучая вода, действуя в определенных направлениях, размывает один берег, заносит (намывает) противоположный, и русло реки в некоторых участках отходит далеко от берега.
В результате размыва одного и намыва другого берега русло образует извилины, излучины, которые развиваются в петли, концы которых постепенно сближаются, река промывает пойму, образуя новое спрямленное русло, а излучина или петля, постепенно оторвавшись от реки, превращается в староречье. С течением времени концы этого староречья заиливаются, и оно становится пойменным озером.
Часто во время половодья река меняет направление, оставляя на месте старого русла заливы, протоки и озера. Отложения, наносы и развитие растительности на пойме изменяют движение воды по пойме в половодье. Во многих местах поймы происходит вымывание грунтов и образование углублений, превращающихся со временем в озера. Вода, стекающая от таяния снега с местной водосборной площади реки, вымывает рыхлый грунт в пойме, образуя поперечные углубления. Конец этого углубления со временем покрывается наносами реки. Тут образуется озеро-запруда.