Способ обогащения водоемов кислородом,продуцируемым фитопланктоном в процессе фотосинтеза

 

СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ВОДОЕМОВ КИСЛОРОДОМ, ПРОДУЦИРУЕМЫМ ФИТОПЛАНКТОНОМ В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА, включающий забор воды из глубинных слоев, подъем ее и распределение по поверхности водоема, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса фотосинтеза, обогащения кислородом воды по всей площади водоема и снижения его диффузии из воды в воздух, забор воды осуществляют в центральной глубоководной части водоема, а распределение ее по поверхности производят двумя горизонтальными противоположно направленными в сторону мелководий потоками, которые подают в пульсирующем режиме для генерирования на поверхности волн и создания вертикального циркуляционного течения в глубоководной части и придонного противотечения на мелководье, при этом длина генерируемых волн составляет 0,3- 0,5 глубины водоема в месте забора воды. (Л со о оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

3(59 А 01 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

СФ

Ю

CQ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3486721/28-13 (22) 20.08.82 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) О. А. Откаленко и О. О. Откаленко (53) 639.331.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 451428, кл. А 01 К 63/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 864612, кл. А 01 К 61/00, 1977. (54) (57) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ВОДОЕМОВ КИСЛОРОДОМ, ПРОДУЦИРУЕМЫМ ФИТОПЛАНКТОНОМ В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА, включающий забор воды из глубинных слоев, подъем ее и распределение по поверхности водоема, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса фотосинтеза, обогащения кислородом воды по всей площади водоема и снижения его диффузии из воды в воздух, забор воды осуществляют в центральной глубоководной части водоема, а распределение ее по поверхности производят двумя горизонтальными противоположно направленными в сторону мелководий потоками, которые подают в пульсирующем режиме для генерирования на поверхности волн и создания вертикального циркуляционного течения в глубоководной части и придонного противотечения на мелководье, при этом длина генерируемых волн составляет 0,3—

0,5 глубины водоема в месте забора воды.

30301

11

Изобретение относится к рыбоводству, а именно к способам улучшения гидрохимического режима рыбоводных водоемов, и может быть использован для предупреждения возникновения в них запорных ситуаций.

Известен способ обогащения водоемов кислородом, предусматривающий забор воды в придонных слоях водоема и выброс ее в воздух тонкими радиально направленными струями (1) .

Однако способ основан на насыщении воды кислородом воздуха в процессе ее разбрызгивания струями на определенном участке акватории и не обеспечивает эффективного массообмена по всей площади водоема.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обогащения водоемов кислородом, продуцируемым фитопланктоном в процессе фотосинтеза, включающий забор воды из глубинных слоев, подъем ее и распределение по поверхности водоема. При этом происходит обогащение поверхностных слоев воды биогенными элементами, находящимися в нижних слоях водоема, что стимулирует развитие фитопланктона (2).

Подача воды в известном способе происходит турбулизированными потоками. Это позволяет хорошо перемешивать поднятую воду с поверхностной но не обеспечивает массообмен, как в глубоководной части водоема, так и на мелководье, что снижает интенсивность фотосинтеза.

Цель изобретения — интенсификация процесса фотосинтеза, обогащение кислородом воды по всей площади водоема и снижение диффузии кислорода из воды в воздух.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обогащения водоемов кислородом, продуцируемым фитопланктоном в процессе фотосинтеза, включающий забор воды из глубинных слоев, подъем ее и распределение по поверхности водоема, забор воды осуществляют в центральной глубоководной части водоема, а распределение ее по поверхности производят двумя горизонтальными противоположно направленными в сторону мелководий потоками, которые подают в пульсирующем режиме для генерирования на поверхности волн и создания вертикального циркуляционного течения в глубоководной части и придонного противотечения на мелководье, при этом длина генерируемых волн составляет 0,3 — 0,5 глубины водоема в месте забора воды.

На чертеже изображена схема циркуляции воды в водоеме.

Для осуществления способа используют устройство, включающее (фиг. 1) корпус 1 с заборной трубой 2, в котором смонтированы два ротора 3 с лопастями, приводимые во вращение один навстречу другому.

Способ обогащения водоемов кислородом осуществляют следующим образом.

С помощью устройства забирают воду из придонных слоев водоема, поднимают ее к поверхности, а затем поднятая вода роторами 3 выбрасывается двумя противоположно направленными в сторону мелководий потоками 4. . Роторы 3 подают воду в пульсирующем режиме, в результате чего генерируются на поверхности водоема волны 5, а в водоеме возникает вертикальное циркуляцнонное течение 6 в глубоководной части водоема и придонное противотечение 7 на мелководье.

Такие приемы подъема и распределения воды обеспечивают интенсивный массообмен между придонными и поверхностными слоями воды в водоеме, при этом биогенные элементы, находящиеся в нижних слоях воды, выносятся на поверхность и могут быть использованы фитопланктоном, развивающимся в этих слоях воды, а значительная часть кислорода, продуцируемого фитопланктоном, будет поступать в глубинные слои воды, что снизит его диффузию из воды в воздух.

Длина генерируемых волн 5 должна составлять 0,3 — 0,5 от глубины водоема в центральной глубоководной части, где производят забор воды, чтобы онн могли распространяться без значительной потери энергии в зоне влияния вертикального циркуляционного течения н расходовать энергию на создание придонного противотечення при набегании нх на мелководье.

При движении волн на глубокой воде, когда длина волны меньше глубины в данном месте водоема, частицы воды описывают замкнутые траектории, не перемещаясь поступательно и не перемешиваясь, поэтому волны распространяются-без значительной потери энергии. При набеганни волн на мелководье, когда глубина уменьшается до величины, соизмеримой с длиной волны, появляется поступательное перемещение частиц воды и возникает придонное противотечение 7, направленное от берега к глубоководной части.

При известном соотношении между длиной волны Я, частотой V и скоростью распространения волн Сф л = ч изменяя частоту пульсации, можно получить волны необходимых параметров (длины), что требуется для водоемов раз личной глубины.

Пример 1. Необходимо обогатить воду в рыбоводном водоеме с глубиной в центральной части 4 м и средними глубинами на мелководье 1,5 м.

Воду забирают в центральной глубоководной части водоема на глубине 3,5 м, поднимают к поверхности и направляют горизонтально к противоположным берегам водоема двумя пульсирующими потоками. Для распространения волн в глубоководной час11

3 ти без значительной потери энергии длина их должна быть равна 1,5 м (0,5 от глубины в месте забора). При скорости распространения волн Са =2 м/с частота должна составить

V= —, - — — 5 — 1,33 волн/с.

Пример 2. Производят обогащение кислородом водоема с максимальными глубинами 2,5 м и средней глубиной на мелководье 1,2 м.

30301

Способ осуществляют так же, как и в примере 1, но длина волны составляет 1,2 м.

Частота при той же скорости распространения волн Са=2 м/с равна

V= — 2 —— 1,66 волн/с.

Использование предлагаемого способа обогащения воды рыбоводных водоемов кислородом позволит снизить энергозатраты, улучшить условия обитания рыб и тем самым повысить рыбопродуктивность.

Редактор Е. Лушникова

Заказ 9106/7

Составитель С. Филиппова

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж?21 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытый

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4