Експертен доклад №1

Гражданско участие за устойчиви планини

За външен експерт по проект „Гражданско участие за устойчиви планини”

По договор 7-005/15.02.2016

За Сдружение за дива природа БАЛКАНИ

Пенчо Георгиев Пандъков

Чрез своята дейност при управлението и използването на реките, човек променя установените в техните екосистеми естествени процеси и механизмите за регулация. Това нарушава функционирането им и води до деградация на хидроекосистемите, изразяваща се в загуба на местообитания и биологични видове. Много от хидроинженерните съоръжения (ВЕЦ, язовири, баражи, бентове, мостове и др.) изграждани в руслата на реките представляват бариери за миграцията на рибите. Миграционните бариери могат да лишат различните видове от достъп до подходящи места за размножаване, зимуване, хранене, развитие и израстване на личинките, разселване, компенсационни придвижвания, биологичен дрифт или укрития при неблагоприятни периоди. Във връзка с тези заплахи се предприемат различни мерки за ограничаване на негативното въздействие – изграждат се рибни проходи, трансформират се бентовете в рампи или се разрушават излезли от употреба съоръжения. С изключение на премахването на съоръжението, представляващо миграционна бариера, всички други мерки имат смекчаващ характер, който не спира отрицателното въздействие върху автохтонната ихтиоценоза. Ключово за създаването на ефективни рибопроходни съоръжения е те самите да са такива, че да осигуряват миграция на всички видове риби, характерни за съответната река или речен участък. В практиката често се проектират рибни проходи за нуждите на стопански ценни видове, „добри плувци“ и с изразена сезонна миграция (напр. сьомги, пъстърви, змиорки, скобари и др.), а много от дребните, по-рядко срещащи се или по-слабо познати видове риби остават в сянка и изградените съоръжения не позволяват тяхната миграция. В настоящия доклад ще се фокусираме върху видовете риби от приложение 2 на ЗБР и ефективността на различните типове рибни проходи по отношение на ограничаването на фрагментацията на популациите и местообитанията на тези видове.

А. Обща част

1. 
   Преминаване на рибите през миграционни бариери – биологични основи
   

• 
  Далечни мигранти (long-distance migrants) – изминават над 300 км в едно направление за година.
  
• 
  Мигранти на средно разстояние (medium-distance migrants) – изминават от 30 до 300 км в едно направление за година.
  
• 
  Близки мигранти (short-distance migrants) – изминават под 30 км в едно направление за година.
  

Важен фактор при планирането на рибните проходи са специфичните плувни способности на всеки вид (ICPDR, 2013). Скоростта на плуване на рибите е различна в зависимост от едновременното влияние на редица фактори като форма и размер на тялото, мускулатура, температура на водата, скорост на водния поток (Jens et al. 1997, DWA 2010, draft). Според DVWK (1996), скоростта на плуване се изразява в дължини на тялото за секунда (body length per second [BL/s]) и може да се класифицира в четири групи, в зависимост от своята продължителност (Bemish, 1978):

• 
  Скорост на постоянно плуване (sustained swimming speed) – рибите могат да поддържат тази скорост за дълъг период от време (над 200 min), без да изтощят мускулите си. Тази скорост обикновено се поддържа при миграцията на рибите. Според DWA (2005), тя е приблизително 2 BL/s.
  

• 
  Скорост на продължително плуване (prolonged swimming speed) – може да бъде поддържана за по-кратък период (от 20 s до 200 min) и води до изтощаване на мускулите.
  

• 
  Скорост на усиленото (енергично, интензивно) плуване (burst swimming speed) – може да бъде поддържана чрез анаеробния метаболизъм на мускулите за много кратък период (<20 s), след което рибата се нуждае от почивка.
  

Скоростта, при която тялото на рибата се отнася от водното течение (настъпва дрифт) след 20 секунди интензивно плуване се нарича критична скорост на интензивно плуване (critical burst swimming speed) (Clought & Turnpenny, 2001). Съществува специализиран софтуер наречен SWIMIT 3.3 (Jacobsonaquatic, 2006), който позволява тази плавателна способност да бъде изчислена в зависимост от вида и размера на рибата и от температурата на водата.

• 
  Максимална скорост на плуване (maximum burst swimming speed) – това е теоритичната максимално възможна скорост за определена риба. Тази скорост е от изключителна важност за проходимостта в стесненията на рибните проходи, където скоростта на течението е най-голяма.
  

По време на миграция, рибите използват разнообразни сетива, за да се ориентират (зрение, странична линия, вероятно слуха, магнитното поле на Земята, обонянието, сетивата за допир и усещане на температурата, налягането и др.). Все пак ориентацията и поведението на рибите в реката зависят основно от скоростта и посоката на водния поток. Всички риби са способни да отчитат скоростта на течението и да го използват за ориентация, плувайки към него, което се характеризира с т. нар. положителен реотаксис (Lucas & Baras, 2001). Изискуемата минимална скорост на течението, необходима за ориентацията на рибите в една река се характеризира с термина реоактивна скорост (reoactive velocity). Ако скоростта на течението на водния поток падне под реоактивната скорост на дадена риба, то тя загубва способността си да се ориентира по него, т.е. загубва положителния си реотаксис. Реоактивната скорост зависи както от вида на рибата, така и от нейната възраст.

2. 
   Функционалност на рибните проходи по отношение на миграцията на рибите през тях
   

1. 
   Функционалност на рибните проходи за осигуряване на миграция срещу течението
   

1. 
   За кои видове са предназначени РП?
   

2. 
   Сезонна функционалност на РП
   

3. 
   Местоположение на РП и на неговите вход и изход
   

• 
  При големи реки с широчина над 100 m е необходимо да се изградят най-малко 2 рибни прохода – по един от всяка страна на бариерата (Larinier et al., 2002). Някои риби мигрират покрай бреговете или са принудени да го правят поради силните турбулентни течения, създавани от ВЕЦ;
  
• 
  При миграционни бариери без използване на водата липсват конкурентни течения и по правило рибния проход трябва да се изгради близо до основното течение и брега;
  
• 
  При диагонални бариери, РП трябва да се ситуира от страната им, сключваща остър ъгъл с брега на реката (считано срещу течението), където обикновено се насочват рибите;
  
• 
  При бариери с ВЕЦ, РП трябва да се изгради близо до турбините и брега, тъй като потока идващ от турбините отвежда рибите право към тях;
  
• 
  При прегради с отклоняване на води за ВЕЦ е необходимо да се изградят рибни проходи както при бента в руслото на реката, така и при ВЕЦ-а на обходния канал;
  
• 
  Входа на РП трябва да е в непосредствена близост до миграционния коридор;
  
• 
  Входа на РП трябва да е близо до бариерата, но малко преди зоната на висока турбулентност;
  
• 
  Входа на РП трябва да е близо до речните брегове;
  
• 
  Входа на РП трябва да е от страната, от която са турбините на ВЕЦ;
  
• 
  При необходимост трябва да се изградят няколко РП или няколко входа на един и същ рибен проход, за да се отговори на нуждите на различните видове риби;
  
• 
  Изходът на РП трябва да отстои на достатъчно разстояние от водния пад или от водовземното съоръжение (Jager, 2002). Отстоянието зависи от скоростта на основното водно течение при изхода на РП. Ако тази скорост е от порядъка на 0,5 m/s, то отстоянието трябва да е не по-малко от 5 m, докато при по-големи скорости се препоръчват поне 10 m (DWA, 2010, draft). Според BMLFUW (2012), за големи реки, отстоянието трябва да е от порядъка на 50-100 m.
  

Разбира се в практиката реките и техните особености са толкова разнообразни, че всеки отделен случай изисква специфични решения, за да се проектират и изградят работещи и ефективни рибопроходни съоръжения.

4. 
   Привличащ поток
   

5. 
   Проходимост на рибните проходи
   

• 
  Хидравличните условия в рибния проход, трябва да са такива, че дори и видовете „най-слаби“ плувци и младите рибки (на възраст 1+ години) да могат да преминат през стесненията (bottlenecks) на рибния проход (ICPDR, 2013);
  
• 
  Критичната скорост на интензивно плуване на „най-слабите плувци“ сред видовете риби в една река, трябва да бъде използвана за определяне на максимално-допустимите стойности на скоростта на водата през рибните проходи (BMLFUW, 2012);
  
• 
  Важен хидравличен параметър е турбуленцията в рибния проход. Тя намалява плавателните способности на рибите (Pavlov et. Al, 2008) и е причина за изтощение и дори наранявания като загуба на люспи (Degel, 2006). Турболенцията се измерва във W/m³ и описва загубата на енергията на потока на единица обем. В различните ръководства се посочват конкретни допустими стойности за този параметър в РП, като за различните индикаторни видове и различните типове съоръжения, те са различни.
  
• 
  По цялата си дължина рибният проход трябва да има непрекъснат воден поток, във всяка точка на който да се поддържа скорост равна или по-голяма от минималната реоактивна скорост за видовете риби, за които е предназначен;
  
• 
  Навлизащата в рибния проход вода трябва да има по-висока скорост от основният воден поток, който минава край изхода му (DWA, 2010, draft);
  
• 
  Пространственото оразмеряването на рибните проходи (дължина, ширина, дълбочина) се съобразява с размерите на възрастните индивиди на най-едрите видове, за които е предназначен рибния проход. Например, ако РП е басейнов тип, в някои технически ръководства се препоръчва дължината на басейните да е минимум три пъти по-голяма, а ширината – минимум два пъти по-голяма от дължината на най-едрите риби;
  
• 
  РП трябва да представлява продължение на естествения дънен субстрат на реката. Дебелината на грубия дънен субстрат в РП трябва да е минимум 20 sm. По този начин се редуцира скоростта на водата в близост до дъното (Gebler, 1991), което позволява на бентофилните видове и на младите на останалите видове риби да мигрират през РП. Според Adam et al. (2009), ако дънният субстрат е прекалено едър, той може да повиши турбуленцията и да попречи на „по-слабите“ плувци да мигрират през РП;
  
• 
  Светлинните условия в РП трябва да са близки до естествените и без резки промени (DWA, 2010, draft). Известно е, че рибите мигрират изключително рядко (най-вече случайно) през тъмни съоръжения, като например тръби (Okoplan, 2002).
  

2. 
   Функционалност на рибните проходи за осигуряване на миграция по течението
   

3. 
   Анализ и оценка на влиянието на различните типове съоръжения върху популациите на видовете от Приложение 2 на ЗБР
   

1. 
   Критерии за оценка на фрагментацията на местообитанието
   

Ефективността на рибните проходи може да се оцени на базата на експериментални изследвания. За целта се използват различни методи, като например капани за риби, мрежи, камери, броячи, маркиране и проследяване на риби и други. Подобни проучвания са правени за различни рибопроходни съоръжения в Европа. Оценка на ефективността на рибния проход трябва да се направи за всяко едно изградено съоръжение. За да оценим ефективността на различните типове рибни проходи, в настоящия доклад сме възприели критериите на Woschitzetal. (2003), които съчетават в себе си както качествената така и количествената оценка на функционалността на оценяваното съоръжение по отношение на преминаващите през него видове риби и възрастови групи. В Таблица 2 е направено обобщаване на критериите за оценка на ефективността на различните хидротехнически съоръжения върху популациите на видовете риби, включени в Приложение 2 на ЗБР.

2. 
   Оценка на предимствата и недостатъците на различните типове РП
   

Оценка на предимствата и недостатъците на различните типове РП е направена в Таблица 4.

Тип РП	Предимства	Недостатъци
Обходен канал (байпас)	Наподобява естествения хабитат на рибите. Сравнително ниски разходи за конструиране и поддръжка. Този тип най-добре поддържа естествения речен континуум и свързаност на хабитатите.	Остава огромен отпечатък върху околния ландшафт. Трудно е да се конструира оптимален вход към РП при тесен релеф.
Естествен обходен канал	Наподобява най-много естествения хабитат на рибите. Сравнително ниски разходи за конструиране и поддръжка.	Изисква много голям опит при дизайна и конструирането.
Басейнов тип	Остава малък отпечатък върху околния ландшафт. Осигурява оптимален достъп за рибите дори при условия на тесен релеф.	Сравнително високи разходи за конструиране и поддръжка. Напълно не съответства на естествения хабитат на рибите.
Тип Рампа	Осигурява добра свързаност и условия за придвижване както по течението, така и срещу течението.	Много високи разходи за конструирането му. При постоянни ниски водни нива на реката трудно може да се постигне здравина в конструирането.

1. 
   Видът на бариерата – дали е възможно да се премахне, има ли ВЕЦ, отклонява ли води, колко е висока бариерата и т.н.
   
2. 
   Възможностите, определени от релефа и наклона на мястото.
   

• 
  При високи прегради с големи разлики във водните нива от двете им страни и особености на релефа, които не предоставят достатъчно място. В този случай се препоръчва изграждането на технически рибни проходи (стъпаловидни от басейнов тип, тип рампа и др.).
  
• 
  При ниски прегради с малки разлики във водните нива, за предпочитане са близките до природата типове рибни проходи като обходен канал (байпас) и др.
  
• 
  При високи прегради с големи разлики във водните нива от двете им страни и достатъчно място са възможни и двете решения (техническите РП и близките до природата РП), както и комбинации от тях.