Встал насос или пропал свет, введите свои цифры и получите диапазон в минутах, а не гадание.
Считает для бассейна и УЗВ, где рыба сидит плотно и объема воды на кг немного. Введите свои цифры, получите диапазон в минутах и три вещи, которые надо сделать прямо сейчас.
Для домашнего аквариума расчет свой, он в статье сколько рыба проживет без компрессора.
Формула открытая, вот она:
| T (мин) = 60 × V (л) × (O2 текущий − O2 критический) / (q × M (кг) × kорг × kкорм) |
V: объем в литрах, ваши кубометры умноженные на 1000. q: расход кислорода на кг рыбы в час, зависит от вида и температуры, берем из таблицы ниже. k_орг: надбавка на биофильтр и органику на дне, у нас это 1,2, это наша оценка с запасом, точных измерений именно для вашего бассейна никто не даст. k_корм: после кормления расход подскакивает в 1,2-2 раза на 10-15 минут, для безопасности мы берем верхнюю границу, то есть 2, если кормили меньше часа назад.
| Температура | Расход, мг/кг/ч | Откуда цифры |
|---|---|---|
| 5 °C | 125-155 | Два замера по форели при 5 °C: 126 у рыбы около 100 г и 155 у десятиграммовой. Берем их как границы диапазона |
| 10 °C | 165-265 | Ближайший прямой замер, а не интерполяция: форель около 80 г при 9 °C, суточный разброс 163-263 мг/кг/ч. Округлили до 165-265 |
| 15 °C | 330-480 | Форель разного размера, замеры при 14-15 °C: 330 и 360 у рыбы около 100 г, 446 у десятиграммовой, 480 у малька около 1 г. Берем крайние значения |
| 20 °C | 370-540 | Прямых данных для этой температуры и сопоставимого размера рыбы не нашли. Взяли отдельную таблицу FAO для форели 100 г, где переход с 15 на 20 °C в естественных условиях без стресса дает рост на 12% (250 → 280 мг/кг/ч), и применили тот же прирост к диапазону 330-480. Встречающиеся для 20 °C цифры 144-216 мг/кг/ч относятся к крупной товарной рыбе и производителям, к нашему диапазону размеров они не подходят |
Числа по форели при 5-15 °C, из статьи про кислород, источник losos.arktikfish.com. Строка 20 °C пересчитана пропорционально приросту в отдельной таблице потребления кислорода форелью 100 г при переходе с 15 на 20 °C (250 → 280 мг/кг/ч, естественные условия без стресса): FAO, Chapter 21, Aeration and Oxygenation in Aquaculture, Table 3. Отдельной таблицы расхода для карпа с разбивкой по температуре мы не нашли, поэтому карп в калькуляторе считается по этой же таблице, по форели. Опубликованные цифры по карпу того же порядка или ниже: у карпа около 100 г при 20 °C обычное потребление 240 мг/кг/ч, при активном движении 440, в покое всего 50 (FAO, Transporting live fish). У нас на 20 °C стоит 370-540, то есть калькулятор скорее занижает время карпу, чем завышает, а ошибаться в меньшую сторону тут безопаснее. Отдельно предупреждаем: источники между собой расходятся. У FAO для форели 100 г при 15 °C стоит 250 мг/кг/ч, а в таблице выше та же рыба ест 330-360. Мы сознательно оставили большую цифру: она дает более короткий запас времени.
Порог, ниже которого мы считаем время до беды, тоже из статьи про кислород: для форели это 3 мг/л, для карпа 2 мг/л.
Кислород не берется из ниоткуда, его запас конечен и считается просто: объем воды в литрах, умноженный на концентрацию кислорода в мг/л. В бассейне на 10 м³ при 6 мг/л это 10000 × 6 = 60000 мг, то есть 60 г кислорода на всю рыбу разом. Именно от этой цифры и отталкивается калькулятор выше, дальше он делит ее на скорость расхода.
Потолок этого запаса задает температура. Чем холоднее вода, тем больше кислорода в ней физически может раствориться при полном насыщении: холодная вода удерживает газ лучше, чем теплая. Ниже таблица максимальной растворимости для пресной воды по температурам: три точки взяты напрямую из источников, две оставшиеся получены линейной интерполяцией между соседними точками.
| Температура | Максимум растворенного О2, мг/л | Откуда цифра |
|---|---|---|
| 0 °C | 14,6 | Прямое значение из источника |
| 5 °C | 12,8 | Прямое значение, тот же источник, что и в таблице расхода кислорода выше |
| 10 °C | ≈11,5 | Интерполяция между 5 и 15 °C, прямых данных не нашли |
| 15 °C | 10,2 | Прямое значение, тот же источник |
| 20 °C | ≈9,2 | Интерполяция между 15 и 25 °C |
Значения при 0 °C и опорная точка 25 °C (8,26 мг/л, нужна для интерполяции строки 20 °C), waterontheweb.org. Значения при 5 и 15 °C, тот же источник, что и в таблице расхода кислорода: losos.arktikfish.com.
Разница между 0 и 20 °C: около 60% запаса. Но это именно потолок, а не то, что реально стоит в бассейне. Рабочая концентрация почти всегда ниже насыщения: рыба и биофильтр едят кислород постоянно, а не только во время аварии, поэтому воду обычно держат на уровне 6-8 мг/л, а не на пределе растворимости. Поле "Текущий кислород" в калькуляторе выше это ваша реальная цифра с датчика или теста, а не табличный потолок.
В формуле выше есть коэффициент k_орг = 1,2: надбавка сверх дыхания самой рыбы. Он не взят с потолка. По опубликованным данным для форелевого хозяйства девяносто процентов кислорода в бассейне уходит на дыхание рыбы, и около десяти процентов: на окисление ила, остатков корма и экскрементов на дне. Иначе говоря, органика добавляет к расходу рыбы примерно одну девятую сверху, около 11%. Наш коэффициент 1,2 добавляет 20%, почти вдвое больше это сознательный запас, потому что фактическую долю для конкретно вашего бассейна никто не измерял, а в запущенном бассейне ила больше.
Если у вас проточный бассейн без отдельного биофильтра: органика на дне все равно ест кислород, просто медленнее и без бактериальной загрузки фильтра. Коэффициент 1,2 в калькуляторе покрывает оба случая одной цифрой, потому что раздельных данных по каждому типу хозяйства для формулы мы не нашли.
Плотность посадки чаще всего и решает, будет у вас запас в час или в десять минут. Ниже: тот же расчет по открытой формуле выше, для бассейна 10 м³ с форелью при 15 °C, кислород падает с 6 до порога в 3 мг/л, без кормления за последний час.
| Плотность, кг/м³ | Биомасса в 10 м³ | Время до порога |
|---|---|---|
| 5 | 50 кг | 63-91 мин |
| 10 | 100 кг | 31-45 мин |
| 20 | 200 кг | 16-23 мин |
| 40 | 400 кг | 8-11 мин |
Расчет по формуле из блока "Как это посчитано" выше с крайними значениями расхода кислорода из таблицы для форели при 15 °C (330-480 мг/кг/ч), k_орг = 1,2, без кормления. Это не отдельные измерения, а та же формула, разобранная выше, примененная к разным плотностям посадки.
Разница между верхней и нижней строкой: почти в восемь раз. При 5 кг/м³ час на реакцию есть почти всегда, случайно проспать критический момент сложно. При 40 кг/м³ счет реально на минуты: будильник, который стоит между аварией и вашим телефоном, забирает половину и без того короткого запаса. Именно без такой вовремя пришедшей тревоги была потеряна полторы тонны рыбы за одну ночь: разбор этого случая в статье полторы тонны форели за одну ночь.
Холодная вода дает два эффекта сразу, и оба в вашу пользу, оба видны прямо в таблицах выше. Растворимость кислорода при 5 °C примерно на четверть выше, чем при 15 °C (12,8 против 10,2 мг/л): больше стартовый запас. Но и расход кислорода рыбой при 5 °C примерно втрое ниже, чем при 15 °C: по таблице выше это от 2,6 до 3,1 раза. Метаболизм у холоднокровной рыбы напрямую завязан на температуру тела, а она равна температуре воды. Оба эффекта работают в одну сторону, и запас больше, и горит он медленнее.
Поэтому при равной плотности посадки время до порога зимой растягивается в разы. Если стартовый кислород тот же, выигрыш примерно троекратный, только за счет более медленного расхода. Если холодная вода стоит близко к насыщению и вы начинаете падение не с 6, а с 11-12 мг/л, добавляется еще и запас по концентрации, и разница вырастает примерно до восьмикратной. Тот же бассейн 10 м³ со ста килограммами форели: летом при 15 °C и 6 мг/л это 31-45 минут, зимой при 5 °C и 11 мг/л, уже 4-5 часов. Это не повод расслабляться: авария зимой все равно авария, а более медленное развитие событий часто означает, что ее позже замечают. Но это объясняет, почему именно теплый сезон при высокой температуре и высокой плотности посадки называют самым опасным окном для замора при отключении оборудования, а не зиму.
Подробный чек-лист по минутам, что делать по шагам и чем аэрировать вручную: отключили свет, что делать в первые 15 минут. А если запас времени вышел слишком маленьким и вы не уверены, что дело в аварии, а не в самой плотности посадки: проверьте в калькуляторе плотности посадки, не посажена ли рыба плотнее, чем позволяет ваша реакция.
Пока вы вручную считаете минуты до критического порога кислорода, авария уже идет полным ходом, и в этом главный довод в пользу удаленного уведомления, которое считает эти минуты за вас. Разбор датчиков кислорода и температуры с уведомлением на телефон в статье контроль пруда удаленно.
Если рыба уже стоит у поверхности и заглатывает воздух, посчитать время можно параллельно с первыми действиями, а не вместо них: полный порядок действий именно для этого поведения собран в статье рыба хватает воздух у поверхности.
В бассейне и УЗВ на кг рыбы приходится немного воды: при плотностях из таблицы выше это от 25 л на кг при сорока килограммах на куб до 200 л при пяти. В земляном пруду на кг рыбы выходит от 100 л при десяти килограммах на куб до 500 л при двух, а при совсем редком зарыблении и кубометр с лишним. Это меняет знаменатель формулы, а не саму физику: чем больше воды на килограмм рыбы, тем дольше горит один и тот же запас кислорода при той же скорости потребления.
Если применить ту же формулу к одному кубометру пруда с форелью при 15 °C, кислороде 8 мг/л и падении до порога 3 мг/л, без кормления: получится такая картина по плотностям, характерным именно для прудового, а не индустриального выращивания.
| Плотность, кг/м³ | Время до порога |
|---|---|
| 2 | 4,3-6,3 ч |
| 5 | 1,7-2,5 ч |
| 10 | 52-76 мин |
Расчет по той же открытой формуле, что и в блоке "УЗВ на плотной посадке" выше, пересчитан на 1 м³ вместо 10 м³ и на плотности, типичные для прудового хозяйства, а не для УЗВ.
При 10 кг/м³ пруд уже ведет себя почти как бассейн: счет идет на десятки минут, а не на часы. Запас в часах дает не сам факт, что это пруд, а именно низкая плотность посадки. Плотно зарыбленный пруд с остановившейся аэрацией опасен примерно так же быстро, как бассейн.
Дело тут не в коэффициентах, а в самой постановке задачи: подо льдом нет ни насоса, который встал, ни компрессора, который можно включить, поэтому считать нечего от момента аварии. Лед и снег на нем перекрывают доступ света: фотосинтез водных растений и водорослей останавливается, а именно он днем возвращал в воду часть кислорода. Лед перекрывает и контакт с атмосферным воздухом: обмена с воздухом больше нет вообще, в отличие от открытой воды, где хотя бы ветер немного перемешивает верхний слой.
С этого момента запас кислорода, накопленный в пруду до ледостава, только тратится. Кроме дыхания рыбы, кислород постоянно уходит на окисление ила и органики на дне это тот же процесс, что дает 10% расхода в разделе про ил выше, только в пруду без биофильтра он идет медленнее и по всей площади дна. Опубликованная оценка донного потребления: 1-3 г кислорода на квадратный метр дна за сутки. Возьмем для примера рабочий запас на начало зимовки 9 мг/л это заметно ниже потолка растворимости в холодной воде из таблицы выше, но реальная вода перед ледоставом до потолка обычно и не дотягивает. Порог для карпа 2 мг/л мы взяли из блока про критический уровень выше, разница получается 7 мг/л. При глубине пруда 1,5-2,5 м донное потребление само по себе, без дыхания рыбы, дает такую картину.
| Глубина пруда | Расход на ил, мг/л в сутки | Дней до порога (запас 7 мг/л) |
|---|---|---|
| 2,5 м | 0,4-1,2 | 6-18 |
| 2,0 м | 0,5-1,5 | 5-14 |
| 1,5 м | 0,7-2,0 | 4-11 |
Норма донного потребления 1-3 г О2/м² в сутки, FAO, Chapter 21, Aeration and Oxygenation in Aquaculture, тот же документ, из которого взят прирост для строки 20 °C в таблице расхода. Пересчет на мг/л по глубине и дни до порога: наш расчет на основе этой цифры, не отдельное измерение.
Отсюда и разница с УЗВ: там счет идет на минуты, потому что воды на кг рыбы мало, а расход идет одновременно от рыбы и от плотного биофильтра. В пруду подо льдом воды на кг рыбы много, расход идет медленно и без биофильтра, поэтому счет растягивается на сутки и недели, а не на минуты. Но то, что времени формально больше, не значит, что его достаточно: за зиму донное потребление успевает съесть весь запас там, где ледостав пришел на мелкий или сильно заиленный пруд.
Если признаки замора уже налицо, снулая рыба у лунки, запах, мелочь у поверхности, время на раздумья измеряется уже не сутками, а часами. Порядок действий именно для этой стадии, включая расчет площади майны и аварийную аэрацию без света: в статье рыба гибнет подо льдом, что делать прямо сейчас.
Как регулярно проверять пруд в этот период и что именно смотреть в майне и в поведении рыбы, чтобы не пропустить момент, подробно расписано в статье февральский контроль зимовки подо льдом.
Расчет показывает запас времени, а состав контроля зависит от оборудования и схемы хозяйства. Пришлите исходные данные, предложим бета-комплект и смету после выбора каналов. Пока подтвержден только канал температуры.
Обсудить расчет