鳙幼鱼4种典型游泳状态特性研究

在23±0.5℃水温条件下,利用游泳行为测试水槽分析早期发育阶段鳙幼鱼（Hypophthalmichthys nobilis）（5.0～9.0cm,2.5～11.5g）游泳行为特性与水流流速变化的响应关系。结果表明该体长范围鳙幼鱼的平均临界游泳速度为0.468±0.161m/s;平均突进游泳速度为0.672±0.154m/s,且绝对临界游泳速度和绝对突进游泳速度均随体长的增加而线性增加,相对突进游泳速度随体长的增加而线性减小;绝对突进游泳速度与绝对临界游泳速度存在如下关系： ;在测试突进游泳速度中鱼类游泳行为随水流流速变化存在4种游泳状态相互穿插（顶流前进、顶流后退、顶流静止、顺流而下）,根据鱼类运动过程中的四个阶段分别对应的4种游泳状态,得到以鳙幼鱼为过鱼对象的鱼道池室主流流速为16.0～46.5cm/s;对于鱼道高流速区的竖缝、孔口等最佳流速应为46.5～85.4cm/s。本研究成果补充了四大家鱼游泳特性指标,为四大家鱼资源保护、鱼类洄游通道建设提供参考依据。     

峡江鱼道过鱼效果初步评价

鱼道是解决拦河筑坝阻隔鱼类洄游的重要手段之一。为了满足兴建峡江水利枢纽工程后洄游鱼类上溯的要求,保护赣江水生生态环境的完整性,减缓工程对鱼类种群遗传交流的影响,针对峡江水利枢纽实际情况制定了鱼道过鱼方式。鱼道采用垂直竖缝式结构设计,由上游鱼道(出口段)、坝体过鱼孔口、下游主、副鱼道(进口段)、集鱼系统及连接段组成,设计主要过鱼季节为4-7月,流速0.7~1.2 m/s。采用仪器监测与人工观察相结合的方式对峡江鱼道过鱼效果进行了初步监测。监测结果显示:2017年监测到过鱼总数67.8万尾,其中上行占41.67%;期间共监测到22种鱼类,共计4目、7科、18属,以小型鱼类为主,如贝氏(Hemiculter bleekeri)、三角鲂( Megalobrama terminalis)、银鲴(Xenocypris argentea)、银鮈(Squalidus argentatus);不同季节过鱼数量不同,其中以二季度最多,占总数49.17%,过鱼数量以7月最多;过鱼数量昼夜差别大,以上午10:00至下午16:00是过鱼数量最多;与国内其他鱼道相比,峡江鱼道过鱼数量较多,过鱼效果显著。     

鲢幼鱼游泳能力及游泳行为的试验研究

为了探究四大家鱼的游泳能力,指导鱼道水力学设计,提高鱼道过鱼成功率,增殖鱼类资源总量,以四大家鱼之一的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)为试验对象,研究其游泳能力及游泳行为。在(30±1)℃水温下,采用流速递增法,鲢的体长7.3~16.8 cm,体重6.10~66.50 g,按体长将鲢分为(8.17±0.59)cm、(10.09±0.53)cm、(11.84±0.67)cm、(13.94±0.68)cm、(15.90±0.64)cm共计5个试验组。结果表明,鲢的临界游泳速度为52~100 cm/s,相对临界游泳速度为5.90~7.14 BL/s,摆尾频率为98.7~432.2次/min。鲢的临界游泳速度随体长增加而增大,其线性拟合方程为Ucrit=4.908L+17.63(R2=0.998);其相对临界游泳速度随体长增加而减小,线性拟合方程为U'crit=-0.130L+8.025(R2=0.979);在整个试验过程中,根据鱼类对水流速度的游泳行为响应,鲢摆尾频率随水流速度的增大而增加,两者呈线性关系;在相同流速下,较长个体鲢的摆尾频率显著小于较小的个体。     

应用于鱼道设计的新疆木扎提河斑重唇鱼的游泳能力测试

为了探究斑重唇鱼的游泳能力,给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数,本研究以木扎提河野生斑重唇鱼(全长TL=12～16 cm)为研究对象,测定了其在(16.6±1.6)℃水温下的感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度及持续与耐久游泳能力。结果显示,斑重唇鱼感应流速为(0.18±0.02)m/s,相对感应流速为(1.40±0.23) BL/s (BL为体长);临界游泳速度为(1.02±0.15) m/s,相对临界游泳速度为(8.58±1.65) BL/s;爆发游泳速度为(1.39±0.17) m/s,相对爆发游泳速度为(10.92±1.86) BL/s;最大持续游泳速度为0.87 m/s,最大耐久游泳速度为1.37 m/s,与平均爆发游泳速度相近。其持续游泳时间与流速呈负相关(l g T=?5:136X+8:504)。当以斑重唇鱼为主要过鱼对象时,建议为吸引鱼类进入鱼道,进口流速设计为1.02～1.39 m/s,休息池主流设计为0.20～1.02 m/s,鱼道竖缝处流速宜低于0.85 m/s。鱼道长度为1 000 m时,鱼道内平均水流速度应低于0.78m/s。本研究结果可为新疆木扎提河流域鱼类游泳能力研究提供参考,对保护日益减少的鱼类资源具有重要意义。     

一种鱼道进口诱鱼结构装置的试验研究

常规鱼道的研究和设计大多侧重于其内部结构和水流条件等方面,对鱼道进口位置布置及结构优化的研究相对较少,往往存在鱼类发现并进入鱼道较为困难的情况。通过建立鱼道进口设计的生态水力学指标,提出了某项目集诱鱼进口所需要满足的流速范围为0.47～1.30 m/s,将鱼类游泳能力与鱼道进口流态指标相结合,用标准三维κ-ε模型数值模拟的方式,对以往鱼道进口位置的选择原则进行了验证,提出了一种可控流量、流速的新型诱鱼补水装置,对鱼道进口结构进行优化。该诱鱼补水装置利用局部水流落差,上游发电下泄水流进行诱鱼补水,避免采用自库区压力管道引水而产生的消能问题,降低了鱼道运行的成本;同时降低机组满发或发电流量较高时河段内的流速,可达到灵活调控诱鱼水流进而诱导鱼类进入鱼道完成洄游的效果,最终完成鱼道进口的优化,提高过鱼效果。     

新疆某枢纽工程鱼道的设计

新疆某枢纽工程为低水头拦河建筑物,位于河流平原区,两岸地形平坦开阔。１１月－翌年３月,泄洪闸全部开启,河道基本为自然状态,鱼类可以自由通过;４－１０月,部分泄洪闸关闭,是本工程的过鱼季节。过鱼对象主要是新疆裸重唇鱼等需要短距离迁徙的裂鳆鱼类,兼顾草鱼、鲢等经济鱼类。综合考虑诱鱼能力、过鱼能力、鱼类适应程度、建造成本和运行维护等因素,其过鱼设施经过比选后选定为仿自然通道型鱼道。介绍了该工程仿自然通道型鱼道的论证与设计过程,为低水头拦河建筑物的过鱼设施设计提供借鉴。     

与鱼道设计相关的鱼类游泳行为研究

在鱼类生境遭受破坏,渔业资源日益减少的今天,修建鱼道等过鱼设施已成为减缓水利工程建设所致不利影响的重要举措。纵观世界各国,早期的鱼道建设往往因为缺乏对鱼类的了解而最终成为摆设。我国的鱼道建设起步晚,其再度兴起需要更可靠的生物学信息。鱼类的游泳能力及行为关系着鱼道设计的各个方面,决定着设计的成败。文章针对鱼道设计,综述了国内外几十年来鱼类游泳行为的研究成果。鱼类的游泳速度可分为三类,即持续游泳速度,耐久游泳速度和突进游泳速度,其中与鱼道设计密切相关的是后两者。影响鱼类游泳速度的因素既有生物个体因素也有环境因素,主要包括摆尾频率、体长、疲劳时间、温度及耗氧量等。文章最后简述了鱼类行为学在鱼道设计中的应用。我国针对过鱼设施建设的鱼类行为学研究极少,总结国外的研究方法和经验成果可为我国的过鱼设施建设提供生物学基础,促进该领域的发展。     

应用于鱼道设计的新疆木扎提河斑重唇鱼的游泳能力测试

为了探究斑重唇鱼的游泳能力,给过鱼设施设计和鱼类游泳行为学研究提供基础参数,本研究以木扎提河野生斑重唇鱼(全长TL=12~16 cm)为研究对象,测定了其在(16.6±1.6) ℃水温下的感应流速、临界游泳速度、爆发游泳速度及持续与耐久游泳能力。结果显示,斑重唇鱼感应流速为(0.18±0.02)m/s,相对感应流速为(1.40±0.23) BL/s (BL为体长);临界游泳速度为(1.02±0.15) m/s,相对临界游泳速度为(8.58±1.65) BL/s;爆发游泳速度为(1.39±0.17) m/s,相对爆发游泳速度为(10.92±1.86) BL/s;最大持续游泳速度为0.87 m/s,最大耐久游泳速度为1.37 m/s,与平均爆发游泳速度相近。其持续游泳时间与流速呈负相关(${\rm lg}T = - 5.136{{X}} + 8.504$)。当以斑重唇鱼为主要过鱼对象时,建议为吸引鱼类进入鱼道,进口流速设计为1.02~1.39 m/s,休息池主流设计为0.20~1.02 m/s,鱼道竖缝处流速宜低于0.85 m/s。鱼道长度为1 000 m时,鱼道内平均水流速度应低于0.78 m/s。本研究结果可为新疆木扎提河流域鱼类游泳能力研究提供参考,对保护日益减少的鱼类资源具有重要意义。     

峡江水利枢纽鱼道过鱼效果的初步研究

为了解峡江水利枢纽鱼道过鱼效果,采用张网法和截堵法,于2019年10月、2020年1月、2020年4月、2020年8月对峡江水利枢纽鱼道的过鱼效果开展季度调查.鱼道内共采集鱼类4605尾,计42种,隶属于4目、9科、34属,以中小型鱼类为主,体长范围为2.3～48.5 cm,优势种为宽鳍鱲(Zacco platypus...     

异齿裂腹鱼游泳能力初探

为了摸清雅鲁藏布江特有种异齿裂腹鱼(Schizothorax oconnori)的游泳能力,以野生鱼种为实验对象,通过丹麦Loligo System公司的环形试验水槽测试了异齿裂腹鱼的临界游泳速度、突进游泳速度和持续游泳速度。结果显示,异齿裂腹鱼的临界游泳速度随体长的增大而增加,相对临界游泳速度随体长的增大而减小,其临界游泳速度与体长的关系为Y1=-39.369+13.23X-0.371X2+0.004X3(Y1是绝对临界游泳速度,X为体长)。突进游泳速度随体长的增加而近似呈线性递增趋势,而相对突进游泳速度随体长的增大而减小。在三个固定流速(60cm/s、80 cm/s、100 cm/s)下,初步确定60 cm/s为异齿裂腹鱼的持续游泳速度,80 cm/s、100 cm/s为耐久游泳速度。研究成果以期为青藏高原地区鱼类行为学的研究提供基础资料,为鱼道等过鱼设施的设计提供参考资料。