سه شنبه, ۱۸ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 7 May, 2024
مجله ویستا


اختلاط آب در استخرهای آبزی پروری


اختلاط آب در استخرهای آبزی پروری
جذب نــور در لایــه های فوقانی آب استخــر صورت می گیرد، لذا آب اكثر استخرهای پرورش آبزیان در خلال فصل تابستان دچارلایه بندی می شود. این شرایط به دلیل تفاوتهای عمده در كیفیت آب خصوصاٌ دما و غلظت اكسیژن محلول بین سطح و عمق آب ایجاد می شود.
این اختلافات در كیفیت آب می تواند بر شرایط پرورش ماهی نیز تاثیرگذار باشد. در اکثر موارد، بسیاری از گونه های ماهی به سوی مناطقی ازآب استخر حركت می كنند كه درآن ناحیه، آب به لحاظ كیفیت در حد مطلوبی قرار دارد. اما در عین حال ممكن است در بین ستون های باریك آب اسیر(squeezed) شوند به عبارت دیگر تعداد زیادی ماهی در یک ستون باریک قرار گرفته و تنزل کیفیت حیاتی آب تشدید می شود که در نتیجه حیات ماهیان نیز به خطر افتاده و آنها را به آستانه بحران و مرگ نزدیک می کند. اختلاط مکانیکی (mechanically) آب استخر سبب ایجاد محیطی یكنواخت در تمام آب استخر شده و حجم آبی را كه می تواند توسط ماهی ها (بدون به خطر افتادن حیاتشان) اشغال شود، افزایش می دهد. از آنجا كه بسیاری از استخرهای خاكی پرورش آبزیان كم عمق می باشند، وزش بادهای سنگین در سطح آنها تا حدی موجب اختلاط آب می شود. اما، وجود باد، در اکثر مناطق مسئله ای غیرقابل پیش بینی بوده و برای اختلاط و تهویه آب استخرها چندان قابل اعتماد نیست. البته در این مورد استثنائاتی مانند وزش دوره ای باد در منطقه گواتر را می توان ذکر نمود که شرایط مناسبی را برای پرورش میگو در منطقه بدون استفاده از سامانه هوادهی (در شرایط تراکم معمول) رقم می زند.در فصل تابستان، هنگامی كه میزان تنفس موجودات بالاست، ممکن است بادهای ملایمی بوزد و چون مصرف اكسیژن در بالاترین حدخود قرار دارد ، اختلاط آب بسیار مفید خواهد بود. در شب نیز هنگامی كه غلظت اكسیژن محلول پائین است، وزش ملایم باد در سطح استخر موجب افزودن اكسیژن محلول آب می شود.اختلاط آب استخرها بطریق مكانیكی قابل اعتماد تر از مخلوط شدن آب با وزش بـــاد است، زیرا قابل تنظیم و قابل برنامه ریزی می باشد. امروزه ابزارهای هوادهی بطور وسیعی در واحدهای پرورش آبزیان، که میخواهند خود را به سطوح بالاتر اقتصادی ارتقاء دهند، مورد استفاده قرار می گیرد اما وسایـــل اختلاط آب بطور معمول در مزارع مورد بهره برداری واقع نمی شود.
اختـــلاط آب استخـــر همچنیـــن بــا عناویــن آمیختـــگی آب (water blending) ، چــرخش آب (water circulation) ، چرخش مصنوعی و یا به هم زدن لایه بندی آب (destratification) نیز شناخته می شود.
روش های مكانیكی متعددی برای كاهش دوام لایه بندی آب وجود دارد. که در ادامه به برخی از آنها اشاره خواهد شد.
لایه بندی آب در استخرهای پرورش آبزیان
لایه بندی آب به واسطه جذب انرژی نور خورشید توسط آب استخر بوجود می آید. شدت نورخورشید بصورت یك تابع نمایی با افزایش عمق آب كاهش می یابدآبهای سطحی، نور بیشتر و آبهای عمیق، نور كمتری را جذب می كنند. آب حدود ۳۰ درصد از انرژی نور خورشید را به صورت گرما جذب می كند. از آنجا كه آب این انرژی را در خود ذخیره می كند، به تدریج گرمتر شده و غلظت آن نسبت به آبهای لایه های زیـــرین كمتر می شود. نتیجه این امر، گرم تر شدن و كاهش غلظت لایه هـــای آبی است كه در بالای لایه زیرین، که سردتر و غلیظ تر است، قرار دارد.
لایه بندی در هنگام افزایش كدورت آب محسوس تر است، زیرا كدورت نفوذ نور خورشید را به ستون های آب محدود می سازد.
نخستین علت كدورت آب، وجود ذرات معلق شامل مواد آلی جامد مانند جلبكها و مواد غیر آلی جامد مثل ذرات گل رس، درستون آب می باشد. میزان لایه بندی آب در یك استخر را می توان ازطریق تفاوت بین دمای آبهای سطحی و عمقی و تقسیم نمودن آن در اعماق مختلف استخر محاسبه كرد. این مسئله، نسبت تغییرات دما با عمق را در واحد درجه سانتیگراد بر متر نشان می دهد. در فصل تابستان، گرمتر بودن آبهای سطحی استخر به میزان منهای ۶ تا منهای ۱۲ درجه سانتیگراد نسبت به آبهای تحتانی و نزدیک به كف استخر چندان غیر معمول نیست. حداكثر عمق استخرهای پرورشی بین ۱ تا ۵/۱ متر برای انواع خاكی آن و ۳ تا ۵/۴ متر برای آبگیرها یا آب بندان ها می باشد. طی فصل تابستان، این دو محیط در طـــول روز لایه بندی شده و در شب لایه بندی آنها از بین می رود (شكل ۲). گالری تصویر
از لحاظ زمانی،حداكثر لایه بندی آب معمــولا بین ساعـــت ۲ تا ۴ بعدازظهـــر در یك روز آرام رخ می دهد. ممكن است آب در استخرهای عمیق تر از ۲ تا ۳ متر، با این شیوه در شب ها به هم نخورد، و این مسئله موجب بوجود آمدن یك لایه پایا از آب فقیر از لحاظ شرایط حیاتی، می شود.كه موقتا و تنها در اثر وقوع جریانات قوی آب و هوایی ( بادهای شدید)، بصورت معكوس درآمده و بهم می خورد. بدون وجود عوامل طبیعی و یا مكانیكی مؤثر بر اختلاط آب، حوضچــــه ها یا آبگیــرهای عمیــق تر می توانند دارای لایه ای از آب سردتر در قسمت عمیق باشند كه حتی با وجود لایه بندی و بهم خوردگی روزانه لایه های فوقانی آب، در فصل تابستان، همچنان پایدار بمانند.
لایه بندی معمولا به لایه های آب با دمای مختلف اشاره دارد، اما این اصطــلاح می تواند به لایه هایی با غلظت های شیمیایی یا فیزیکوشیمیایی مختلف بویژه غلظت اكسیژن محلول نیز اشاره داشته باشد. از آنجا كه نور بیشتری در نزدیكی سطح آب وجود دارد، بیشترین فتوسنتز جلبك ها نیز درنزدیكی سطح آب رخ می دهد و این خود موجب تولید اكسیژن در طول روز می شود.اكسیژن اندكی نیز كه در كف استخر تولید می شود، غالباً توسط تجزیه كنندگان مواد آلی مصرف می شود. لذا آبهای سطحی استخر نسبت به آبهای عمقی آن، اكسیژن محلول بیشتری دارند. در یك بعد از ظهر آفتابی و آرام فصل تابستان، غلظـــت اكسیـــژن محلول می تواند بین ۱۵ میلیگرم بر لیتر در آبهای سطـــحی و تا کمتر از ۴ میلیگرم بر لیتر در آبهای عمقی استخر تغییركند. دمای آب، بسته به شدت لایه بندی ، از اختلاط اكسیژن محلول سطحی با آب های عمیق تر جلوگیری می كند.لایه بندی شیمیایی و فیزیکو شیمیایی بر دقت اندازه گیری غلظت اكسیژن محلــول نیز تاثیــــر می گذارد. در اندازه گیری هایی كه نزدیك به سطح آب انجام می شود، نمی تواند نشاندهنده كیفیت آب قابل دسترسی برای گونه های مختلف باشد. مثل میگوی آب شیرین كه در نزدیكی بستر استخر زندگی می كند. لایه بندی بر اساس اكسیژن محلول می تواند چنین گونه هایی را به قسمتهای كم عمق تر استخر هدایت كند كه در نتیجه گرفتار همجنس خواری، پرندگان شكارچی شده و نیز تحت تاثیر آب گرم تر قرار می گیرند.
مزیت های بالقوه اختلاط آب
تصور می شود اختلاط آب مزیتی برای اكوسیستم استخر و رشد و بقای ماهیان باشد. اگرچه مزایای ذكر شده ذیل تماماً توسط تحقیقات علمی به دست نیا مده اند، اما نتایج پروژه های به سازی وضعیت دریاچه ها به این اشاره دارد كه اختلاط آب می تواند موجب بهبود فعالیت های شیلاتی و شاید تولید ماهی در استخرهای پرورشی شود.
۱ - بهبود توزیع اكسیژن محلول در ستون آب
اختلاط مؤثر آب، محیطی همگنی را در ستون آب استخر به وجود می آورد. در استخرهایی كه آب آنها مخلوط نشده و دارای شكوفایی جلبكی زیادی هستند، بدلیل جذب بیشتر نور در لایه های سطحی ، فرآیند فتوسنتز منحصر به لایه های فوقانی آب خواهد بود. در این استخرها بدلیل فتوسنتز در حد بسیار بالا در سطح آب، غلظت بالای اكسیژن محلول درنزدیكی سطح و غلظت بسیار پائین آن در كف استخر، مشاهده می شود.
غلظت اكسیــژن محلول سطح آب عموماً موجب افزایش درجه اشباعیت آب استخر ( ظرفیت آب در نگهداری مقدار مشخصی اكسیژن در درجه حرارت ، فشار و شوری معین) می شود. در این موارد، اكسیژن محلولی كه از آب به هوا منتشر می شود باعث تقلیل اكسیژن موجود در استخر می گردد. اختلاط آب استخر موجب نگهداری اكسیژن تولیدی حاصل از فتوسنتــز و توزیع آبهای ســــطحی فوق اشباع در سرتاسر ستون آبی استخر می شود. این مسئله موجب افزایش اكسیژن موجود در آب برای مصرف ماهی ها در شب خواهد شد. اختلاط آب در شب، هنگامی كه غلظت اكسیژن محلول كمتر از حد اشباع باشد به انتشار اكسیژن از هوا به آب كمك می نماید.۲ - به حداقل رساندن انباشت مواد آلی
توزیـــع مجدد آبهای سطحی در ستون آب، می تواند تاثیر مثبتی بر فرآیندهایی داشته باشد كه در بستر رخ می دهند. جمعیت جلبك ها دائما در حال تغییر است، یعنی تعدادی از آنها هر روز از بین رفته و تعدادی دیگر جایگزین آنها می شوند. هنگامی كه این جلبك ها در كف استخر رسوب می كنند، این مواد آلی به سرعت تجزیه شده و تقاضای زیادی برای مصرف اكسیژن بوجود می آورند. بدین ترتیب غلظت اكسیژن در آب نزدیك به كف استخر تقلیل می یابد. عدم وجود اكسیژن در كف استخر به فرآیند تجزیه و تولید تركیبات مختلف شیمیایی ( اسیدهای چرب فرار و فرآورده های تخمیری) منتج می شود كه بعضی از این تركیبات برای ماهی ها سمی بوده و ممكن است موجب كاهش رشد آنها در بعضی استخرها شوند. بنابراین، اختلاط آب می تواند از انباشت تركیبات شیمیایی سمی در كف استخر جلوگیری كند.
۳ - كاهش شكوفایی جلبك ها
اختلاط آب می تواند با كاهش غلظت فسفر محلول در آب استخر، موجـــب كاهش شكوفایی جلبك ها شود. از بین مواد مغذی اضافه شده به استخرهای آب شیرین برای تغذیه یا غنی سازی، كودهای فسفره مهم ترین ماده برای رشد جلبك ها می باشند. از لحاظ تئوری، كاهش غلظـت فسفر می تواند موجب كاهش شكوفایی جلبك ها شود، درنتیجه، خطر كمبود اكسیژن و ایجاد خطرات بالقوه برای حیات آبزیان و تلفات آنها نیزكاهش می یابد. اختلاط آب موجب حفظ غلظت مناسب اكسیژن محلول در كف استخر شده و به این ترتیب موجب بوجود آمدن یك لایه اكسیژندار در محل تداخل آب و رسوبات كف استخر می شود. این موضوع مانع انتشار فسفر به داخل آب شده و موجب محصور شدن آن در رسوبات استخر می گردد. اگرچه وجود این فرآیند در دریاچه ها و منابع آبی اثبات شده است ولی هنوز در مورد استخرهای پرورشی بطور قطعی سندیت نیافته است.
۴ - تغییر در تركیب شكوفایی جلبكی
اختلاط آب ممكن است بر تركیب گونه ای جلبك ها تاثیر بگذارد. این موضوع با توجه به قابلیت بالقوه كنترل طعم بد ایجاد شده بوسیله جلبك های سبز ـ آبی، مسئله حائز اهمیتی است. اگر شدت شكوفایی جلبك ها بسیار بالا باشد، شكــــوفایی آنهــا ازطریق نور قابل دسترس برای فتوسنتز محدود می شود.تراكم جلبك ها در بسیاری از استخرهای آبزی پروری، به واسطه نور محدود می شود. با محدود شدن نور قابل دسترسی برای برخی جلبك ها ، به رشد جلبكهای سبز ـ آبی كمك می شود، زیرا این گونه ها نسبت به سایر انواع جلبك ها قابلیت رقابت پذیری بیشتری برای جذب نور دارند. همچنین، ستون آب ثابتی كه در زمان لایه بندی آب استخر تشكیل شده، باعث می شود شرایط مطلوب تری برای رشد جلبك های سبز ـ آبی بوجود آید. بنابراین، به لحاظ تئوری اختلاط آب موجب محدود شدن رشد جلبك های سبز ـ آبی خواهد شد. تحقیقات بر روی تركیب گونه ای جلبك ها در استخرهایی كه در آنها اختلاط آب صورت می گیرد و استخرهای فاقد این حالت هنوز در حال پیگیری است، لیكن شواهدی نیز وجود دارد كه نشان می دهد اختلاط آب می تواند بر تركیب گونه ای جلبك ها تاثیر بگذارد. اگر اختلاط آب بتواند موجب كاهش رشد جلبك های سبــز ـ آبــی گردد، بنابراین می تواند شیوه ای موثر برای كنترل شكوفایی این جلبك های بد طعم و مزه نیز محسوب شود.
ملاحظات انرژی
در صنعت پرورش تجــاری گربه ماهی، آبزی پروران معمولا در خلال فصل تولید از دستگاه های هواده پارویی (paddlewheel aerator) با قدرت ۵/۲ تا ۵ اسب بخار در هكتار تقریبا به مدت ۱۰۰۰ ساعت بهره می برند. این موضوع نشان دهنده سرمایه گذاری و هزینه کرد آبزی پروران در زمینه نیروی الكتریكی است تا از این طریق بتوانند تولیدی درحدود ۴۵۰۰ تا ۶۸۰۰ كیلوگرم در هكتار بدست آورند.
چنانچه این میزان از سرمایه گذاری برای انرژی الكتریكی حتمی فرض شود، این سوال مطرح می شود که: آیا باید منحصرا نیروی الكتریكی مذکور به هواده های پارویی اختصاص داده شود؟
شاید نصب همزمان دستگاه های مخلوط كننده (mixers) آب و هواده ها (aerators) در یك استخر بتواند نیاز كلی به انرژی را كاهش داده و بهره وری از نیروی الکتریکی و سرمایه گذاری در زمینه آن را به حداکثر برساند. تحقیقات در این زمینه نشان داده است كه ۶ تا ۸ ساعت بكارگیــری نوعی دستگاه محوردار گردش دهنده جریان (axial flow circulator) در وسط روز، نیاز به هوادهی با هواده پارویی را تا ۵۸ درصد كاهش می دهد. در عین حال، میزان مصرف انرژی در شرایط به کارگیری توام یك مخلوط كننده آب با یك هواده پارویی در استخرها بسیار نزدیک به انرژی مصرفی استفاده از یك هواده پارویی به تنهایی است.در کنار این موضوع باید اشاره داشت که تولید ماهی در استخرهایی که دو دستگاه مخلوط كننده و هواده را به کار گرفته اند بسیار شبیه به تولید در استخرهایی بوده که فقط از هواده استفاده نموده اند. بنابراین هیچ مزیت اقتصادی برای بكارگیری ترکیبی این دو وسیله با هم، وجود ندارد و در عین حال سطح كارآیی تركیب دستگاه ها نیز پایین بوده است.بیشتر دستگاه های مورد استفاده كه به آب استخرها حالت دورانی می دهند، كارایی بسیار پائین و در حدود ۱/۰ درصد دارند. این موضوع می تواند به این ترتیب شرح داده شود كه انرژی معمولا در یك نقطه بكار برده می شود و تلاطم جریان آب نیز تنها در همان نقطه صورت می گیرد. مقدار انرژی مورد نیاز برای اختلاط ستون آب لایه بندی شده در یك دمای مشخص (یا به عبارت بهتر در غلظت مشخص) واقعا پایین است. مشكل این است كه كاهش غلظت در سراسر استخــر گستـــرش می یابد. این امر نشان دهنده نوعی چالش دشوار مهندسی است كه نمی توان آنرا به سادگی و با استفاده از تجهیزات مخلوط كننده آب (كه در بیش از یك نقطه ایجاد تلاطم در آب می كنند)، حل كرد. می توان اثربخشی تجهیزات مخلوط كننده آب را با نصب بافل های عمودی (vertical baffles) در امتداد محور طولی استخر افزایش داد و با هدایت جریان آب و به ایجاد جریانی یكنواخت در سرتاسر ستون آب كمك نمود.
دستگاه های مخلوط كننده آب
دستگاه های زیادی برای اختلاط آب استخرها مورد استفاده قرار گرفته اند. اكثر هواده های مکانیکی (mechanical aerators) به شیوه های مختلفی موجب اختلاط آب استخر می شوند و نخستین هدف آنها، افزودن اكسیژن محلول در آب است.
انواع دستگاه های مخصوص مخلوط كردن آب كه در استخرهای تجاری پرورش گربه ماهی به کار می روند به واسطه اندازه بزرگ استخر (۸ هكتار)، عمق كم (۱ تا ۵/۱ متر) و لایه بندی شدید آب، بازدهی اندکی دارند. موثرترین ابزار اختلاط آب، دستگاه هایی هستند كه در مقایسه با میزان نیروی استفاده شده، حجم آب زیادی را جابجا نمایند.
در برخی از دریاچه ها، منابع آبی و آبگیرهای عمیق از ابزار شكننده لایه بندی آب برای گسترش حجم حیاتی محیط آبی، استفاده می شود، این وسایل می توانند فضای قابل اشغال و مورد استفاده مفید و بدون مخاطرات حیاتی برای ماهی ها را در استخر وسعت بخشیده و كیفیت آب را بهبود بخشند. دستگاه های شكننده لایه بندی (destratifiers) عموما با جابجایی آب از بخش های عمیق تر دریاچه به نزدیكی سطــح و یا بالعكــس، انتقال آب از سطح به بستر دریاچه، عمل می كنند. بعضی از وسایل شكننده لایه بندی آب دارای تیغه های پره ای بزرگی (large fan blades) هستند كه موجب حركت عمودی آب می شوند و برخی دیگر نیز موجب انتقال آب از بستر استخر به سطح می شوند.
این تجهیزات کارکرد مناسبی در دریاچه ها و منابع آبی كه عمیق تر از استخرهای آبزی پروری هستند دارند ولی به ندرت قادر به شكستن لایه بندی آب در دریاچه های بزرگ می شوند. این دستگاه ها منطقه ای را در نزدیکی خود ایجاد می کنند که در آن لایه های آب به خوبی مخلوط شده است. در استخرهای پرورشی كم عمق، حركت عمودی آب به اندازه حركت افقی آن مؤثر نیست. به همین سبب در این استخرها براستفاده از وسایلی تاكید شده كه باعث حركت افقی آب می شوند.
۱ - هواده پارویی
اضافه كردن اكسیژن محلول به آب استخر نخستین هدف هواده پارویی است. آنها آب را به هوا پرتاب كرده و تلاطمی از جریان آب ایجاد می كنند كه تا مجاورت دستگاه هواده می رسد. محور (shaft) این دستگاهها معمولا با سرعت نسبتا بالایی (۷۵ تا ۸۰ دور در دقیقه) می چرخد. در استخرهــای پرورش تجاری گربه ماهی، هواده پارویی منطقه آبی پر اكسیژنی را به وجود می آورد كه پناهگاهی برای ماهیان در مواقع كاهش غلظت اكسیژن محلول آب، محسوب می شود.چنانچه چند دستگاه هواده پارویی به طور مستمر در استخر، به خصوص در مناطق حساس، کار کنند، آب استخر به خوبی اختلاط می یابد، با این حال، هواده های پارویی ابزار مخلوط كننده مناسبی برای آب استخرها محسوب نمی شوند زیرا این هواده ها در مرتبه نخست برای اكسیژن دهی به آب طراحی شده اند نه برای اختلاط ستون آب.
بكارگیری هواده های پارویی در روز، موجب اختلاط مناسب آب می شود، اما كاهش اكسیژن خالص استخر را نیز باعث می گردند.
این موضوع به عملكرد مكانیكی مخلوط كننده ها برمی گردد كه موجب آزاد شدن اكسیژن محلول در زمانی كه آب درحالت فوق اشباع است می شوند. هرچه اختلاط آب ملایم تر باشد باعث انباشته شدن اكسیژن محلول بیشتر و مخلوط شدن بیشتر در لایه های عمیق تر آب استخر خواهد شد.
۲ - پمپ دارای پروانه دمنده (propeller aspirator pump)
این پمپ ها شامل تركیبی از یك موتور الكتریكی هستند كه به یك محور توخالی با یك پروانه در انتها متصل می شوند. موتور الکتریکی در بالای سطح آب قرار داشتــه و محور توخالی نیــز به صورت زاویه دار در آب قرار می گیرد. در بخش هایی از محور كه روی سطح آب قرار می گیرد سوراخهایی تعبیه شده است. به موازات چرخش محور و مكش آب به وسیله پروانه، هوا نیز به درون این سوراخ ها نفوذ كرده و از طریق انتهای محور خارج می شود.
این وسیله نسبت به سایر هواده های مكانیكی، بهتر جریان آب را به چرخش می اندازد. برخلاف عملکرد هواده های پارویی كه با ایجاد جریان سطحی در آب سبب بوجود آمدن جریان برگشتی در امتداد كف استخر می شوند، این پمپ ها یك جریان عمقـــی و یك جــریان آب بازگشتـــی به سطح استخر بوجود می آورند.
۳ – گردش دهنده آب با جریان محوری
طرح های مختلفی از گردش دهنده آب با جریان محوری مورد بررسی قرار گرفته اند. آنها آب را با عرض زیاد (۱۵ سانتیمتر) و با قطر زیاد (۶۰ تا ۷۵ سانتیمتر) توسط تیغه های پارو مانند خود كه با یك محور به انتهای یك موتور چرخ دنده ای متصل است، جابجا می كنند. دستگاهی كه در شكل شماره ۳ نشان داده شده است دارای تیغه های پارویی بر روی محوری به طول ۱۲۰ سانتیمتر و قطر ۹۰ سانتیمتر می باشد. این گردشگر دارای سه یا چهار تیغه پارو مانند است كه هر كدام از آنها نیز دارای شش تیغه می باشند. نیروی مورد نیاز محور گـــــردشگر، که با سرعت ۱۲۰ تا ۱۴۰ دور در دقیقه می چرخد توسط موتوری به قدرت ۵/۲ تا ۳ اسب بخار تامین می شود. این دستگاه باعث جابجایی آب به میزان حدود ۴۵۰۰۰ لیتر در دقیقه می شود.
گردش دهنده آب با جریان محوری باید بر روی یك سطح سخت، مانند یك سكوی چوبی، در كف استخر قرار داده شود. این گردشگر باید طوری گوشه استخر قرار گیرد كه آب را به موازات اضلاع یک استخر مستطیل شكل به جریان درآورد.
۴ - هواده های پارویی كم سرعت
این هواده هـــا (شكل۴) یكی از اجزای اصلی سیستـم های پــرورش آبزیـــان به روش سامانه آبزی پروری كرت بندی شده (partitioned aquaculture system) (PAS) هستند كه توسط مهندسین دانشگاه كلمسون (Clemson University) توسعه یافته و مورد بررسی قرار گرفتند. سیستم آبزی پروری كرت بندی شده متشكل است از كانالهای دراز (raceway) پرورش متراکم ماهی با عمق كم (۵/۰ متر)، یک ممانعت کننده (baffled) و ناحیه باز استخر كه رشد انبوه جلبكی در آن رخ می دهد.برای حذف مقادیر بالای فضولات تولید شده در كانال های دراز پرورش ماهی ، نرخ بالایی از رشــد جلبكی نیاز است. هواده پارویی كم سرعت، حجم زیادی از آب را با سرعتی پائین اما ثابت (۵/۷ تا ۱۰ سانتیمتر بر ثانیه)، در سرتاسر استخر به حركت در می آورد. تیغه های پارو مانند از صفحات فولادی که در یک قالب آهنــی قرار دارند، ساخته می شوند. هر تیغه معمولاً از ۵ متر طول و ۱ متر عرض برخوردار است، كه ۵/۰ متر آن زیر آب فر می رود.یک مجموعه تیغه کامل، دارای شش پره است كه به محوری اتصال دارد. این تیغه های پارو مانند باسرعت ۱ تا ۳ دور در دقیقه می چرخند و به وسیله یك سیستم هیدرولیك روغنی با موتور الكتریكی به قدرت ۳ اسب بخار كار می كنند. نیروی واقعی مورد نیاز بسیار كمتر و در حدود ۱ تا ۲۵/۱ اسب بخار می باشد. موتور الكتریكی به یک سیستم هیدرولیك با چهار تیغه پارویی ۵ متری متصل است كه می تواند بیش از ۸۳۰۰۰ لیتر آب را در دقیقه جابجا كند. در بسیاری از موارد یك هواده پارویی كم سرعت، مناسب ترین وسیله اختلاط آب محسوب می شود زیرا قادر است با وجود سرعت كم، حجم زیادی از آب را با انرژی كم جابجا كند. این هواده ها با ممانعت کننده هـا تركیب شده و در طـــول استخر قـــرار می گیرند و به این ترتیب یك جریان گردشی یكنواخت، در سرتاسر استخر بوجود می آورند.
۵ - هواده پارویی با نیروی تراكتور
این نوع هواده های پارویی در مواقع نیاز به هوادهی اضطراری به طور گسترده ای در استخرهای پرورش تجاری گربه ماهی استفاده می شوند. محور مركزی این دستگاه از طریق یك محور محرك به مركز قوای محركه (power take off) تراكتور (P.T.O) متصل است. بیشتر هواده های پارویی متصل به تراكتور، آب را از كناره استخر جابجا می كنند. در عین حال برخی از هواده های پارویی كه با نیروی تراكتور كار می كنند، دارای تیغه های پارو مانند بلندی هستند كه جریان آبی را بطور موازی با كناره استخر، ایجاد می نمایند.برای به حداكثر رساندن انتقال اكسیژن، این ابزارها با پره هایی در عمق میانی آب و با سرعت متوسط كـــار می كنند. برای دستیابی به اختلاط بهتر آب، تیغه های پارو مانند بایستی بطور كامل درون آب استخر قرار داده شوند و موتور تراكتور نیز با سرعت مناسبی تنظیم شود. دو تراكتور كه در دو سوی مخالف یك استخر بزرگ خاكی قرار می گیرند می توانند ظرف مدت ۲ تا ۳ ساعت، آب استخر را كاملاً مخلوط كنند.
ملاحظات كاربردی
نوع وسایل مورد انتخاب برای اختلاط آب، تعداد موردنیاز این وسایل، تعیین محل به کار گیری آنها و مدت زمان بكارگیری شان را مشخص می كند. لازم به تاكید است كه مسئله مهم آن است که بیشتر حجم آب استخر بایستی به گردش درآید. اختلاط آب، تنها در یك گوشه استخر و یا منطقه كوچكی نزدیك هواده های پارویی، فایده چندانی ندارد.مساحت اكثر استخرهای پروش تجاری گربه ماهی كه به شكل مستطیل هستند زیاد بوده (۴ تا ۸ هكتار) و اختلاط آب در آنها كار مشكلی است. به طوركلی، وسایل اختلاط آب باید طوری مورد استفاده قرار گیرند كه جریان آب ایجاد شده را در امتداد محور طولی استخر هدایت كنند.اثربخشی بسیاری از ابزارهای مخلوط كننده آب می تواند با ایجاد یك یا چند مانع خاكی در داخل استخر بهبود یابد. اگرچه این موانع می توانند زیستگاه مناسبی برای پرندگان و سایر جانوران بوده و همچنین مانعی در زمان عملیات صید استخر تلقی گردند. به استثنای بهره گیری از وسایل مخلوط كننده آب،‌ بهترین شیوه اختلاط آب، شكل دادن استخر در زمان ساخت آن است.
به عبارت بهتر، اختلاط آب باید در زمان طراحی استخر مورد توجه قرار گیرد. سیستم آبزی پروری كرت بندی شده یكی از نمونه های طراحی با این شیوه است.بهترین زمان برای عملكرد بهینه تجهیزات به منظور تامین هدف مخلوط كردن آب، متفاوت است. اگر هدف از اختلاط، افزایش غلظت اكسیژن محلول در كف استخر یا ایجاد تغییر در میزان اكسیژن محلول تولید شده در ساعات میانی روز و در اثر فتوسنتز و یا استفاده از اکسیژن در شب باشد، بهترین زمان استفاده از این تجهیزات به مدت چند ساعت در طول روز و پیش از وقوع لایه بندی است.وسایل مخلوط کننده آب باید به مدت ۳ تا ۸ ساعت در طول روز روشن بوده و در هنگام شب خاموش باشند.
در برخی از محیط های پرورشی مانند سامانه آبزی پروری كرت بندی شده، باید در زمینه اختلاط مداوم آب هوشیار بود. در این خصوص، اختلاط آب در شب، سبب انتشار اكسیژن از هوا به آب خواهد شد. در مقابل، اكسیژن محلول آب در استخرهایی كه برخی از وسایل (مثل هواده های پارویی) در طول روز در آنهــا كار می كنند، از دست خواهد رفت.در حالت کلی، در استخرهایی كه آب آنها دائما مخلوط می شود، اكسیژن بیشتری نسبت به استخرهای با آب ساكن تولید خواهد شد.
میزان سود مندی اختلاط آب بسته به نوع استخر، گونه آبزی مورد پرورش و شرایط آب و هوایی در یك منطقه معین، مشخص می شود. البته هنوز هم بعضی از مسائل فنی و اقتصادی در این زمینه بدون پاسخ باقی مانده است. بر همین اساس، هنوز هزینه های مترتب و ارزش مزایای حاصل از اختلاط آب استخرها مشخص نشده و سود و زیان اقتصادی آنها بطور دقیق مشخص نگردیده است.

عیسی گلشاهی، عباس مختاری آبكناری و شراره طاهری