鱼游泳能力对体长的响应及其在鱼道设计中的应用

为了探讨鱼类体长对游泳能力的影响并为鱼道水流的设计提供参考,该研究在封闭水槽中使用"递增流速法"测试了海南省某水利枢纽鱼道目标对象的游泳能力,并用Origin软件进行了数据统计分析,得到了试验鱼感应流速、临界游泳速度和爆发游泳速度的直线回归方程和Kaplan-Meier曲线.结果表明:1)随着试验鱼体长增大,相对感应流...     

仿自然鱼道水力及过鱼性能物理模型试验

仿自然鱼道是具有一定自然特征的过鱼设施,适用于中低水头工程,是目前鱼道形式研究热点之一。为了获得一种具有综合生态功能的鱼道,该文提出了一种利用芦苇模块构建的植物型鱼道,并通过物理模型试验对其水力特性和过鱼性能进行了研究。结果表明:选取芦苇为基本单元构建植物型鱼道是合适的。植物模块交错布置的植物鱼道内可形成蜿蜒的水流,流态丰富,过鱼通道内流速均小于1.1 m/s,满足过鱼要求。过鱼试验表明,过鱼对象可以在该鱼道内顺利上溯,植物模块下游侧可形成低流速的鱼类休息区,验证了鱼道体型的合理性。该文提出的植物型鱼道丰富了鱼道的形式,具有一定创新性,对今后类似鱼道的设计和建设具有一定的指导意义。     

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。     

基于智能体和元胞自动机的鱼道内鱼类行为模拟

为建立基于智能体和元胞自动机(Agent-CA)的鱼道内鱼类行为模型,该研究以计算流体力学软件得到的水流流场数据为基础,根据过鱼试验研究认识到的鱼上溯行为特征和规律,定义了不同场景下鱼的避开障碍、寻找主流、逆流向前、逆流后退、冲刺、随机6种行为和行为规则,将鱼道划分成多个二维元胞空间,将元胞空间中元胞状态为鱼的网格...     

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...     

双侧竖缝式鱼道水力特性研究

研究分析不同水池长宽比条件下双侧竖缝式鱼道的水池流场结构及其水力学指标,为双侧竖缝式鱼道布置参数的优化选择提供技术依据。基于单侧竖缝式鱼道体型参数的研究成果,选取导板长度与水池宽度之比为0.25、竖缝宽度与水池宽度之比为0.15、导向角度为45°作为研究的基本体型;鱼道来流边界设置为压力进口,上游水深设置为2 m,出流边界设置为压力出口,下游水深设置为2 m;模型顶部设置为压力进口,进口压强为1.01×105Pa,边墙设置为固壁边界。采用三维数值模拟的方法研究分析了水池长宽比分别为4∶8、5∶8、5.5∶8、5.75∶8、6∶8、6.5∶8、7∶8、8∶8、9∶8的条件下双侧竖缝式鱼道的水池流场结构及其水力学指标。在不同水池长宽比条件下,鱼道常规水池内存在3种典型流场结构,其主流轨迹线、主流流速沿程衰减规律以及回流区分布等水力学指标均有不同,典型长宽比取值区间分别为4∶8~5.5∶8、5.75∶8~6.5∶8及7∶8~9∶8;对比发现,长宽比在5.75∶8~6.5∶8区间范围时,主流区宽度相对较大,水池空间利用较为充分,沿程流速衰减情况也较好,回流区主要分布于主流两侧且大小适中。初步认为长宽比5.75∶8~6.5∶8的水池流场结构较为合理。     

Movement patterns of seaward migrating European eel (Anguilla anguilla) at a complex of riverine barriers: implications for conservation

River infrastructure such as weirs and hydropower stations commonly present migrating fish with multiple potential passage routes. Knowledge of the cues fish use to navigate such environments is required to protect migrants from hazardous areas and guide them towards safe passage; however, this is currently lacking for many species. Employing high‐resolution positioning telemetry, this study examined movements of downstream migrating adult European eel, Anguilla anguilla, as they encountered a complex of water control structures in one location on the River Stour, southern England. The distribution of eels across five potential routes of passage differed from that predicted based on proportion of discharge alone. Certain routes were consistently avoided, even when the majority of flow passed through them. Passage distribution was partially explained by avoidance in the vicinity of a floating debris boom. Movement paths were nonrandomly distributed across the forebay and eels moved predominantly within a zone 2–4 m from the channel walls. Understanding of avoidance and structure oriented movementation exhibited by eels will help advance effective guidance and downstream passage solutions for adults.     

连江西牛鱼道运行效果的初步研究

鱼道建设被认为是有效缓解水坝阻隔鱼类洄游的重要方法之一,而鱼道效果监测是评价其功能的重要环节。连江西牛鱼道是广东省第一座建立在水坝主体上的过鱼通道,为了解其运行效果,采用张网法和截堵法,２０１２年３－８月共６次对西牛鱼道的过鱼效果进行监测。研究表明,西牛鱼道共监测到鱼类３目、８科、３０属、３８种,以银鮈（Squalidus argentatus）、乐山小鳔鮈（Microphysogobio kiatingensis）、子陵吻鰕虎（Rhinogobit giurinus）等小型鱼类为优势类群。进入鱼道的鱼类呈现昼夜差异,上午集鱼效果要显著优于其他时间段;不同季节集鱼的种类和数量呈现较大差别,３－８月集鱼数量逐渐减少,集鱼种类数以５月最多。与国内外其他鱼道的过鱼效果比较,西牛鱼道能较好地发挥其功能。     

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。     

长洲水利枢纽鱼道功能的初步研究

鱼道是解决水坝阻隔鱼类上溯的重要途径之一,过鱼效果的监测是其科学运行的重要环节。２011年和2012年４－６月对试运行阶段的长洲水利枢纽鱼道进行了监测采样;共计采集到鱼类３０种,主要优势种类为银飘鱼（Pseudolaubuca sinensis）、餐（Hemiculter leucisclus）、瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）、赤眼鳟（Spualiobarbus curriculus）、鲮（Cirrhinus molitorella）、日本鳗鲡（Anguill japonica）,青鱼（Mylopharyngodon piceus）、草鱼（Ctenopharyngodon idellus）、鲢（Hypophthalmichthys）、鳙（Aristichthys mobilis）也有出现;体长6０～870ｍｍ的个体可以通过鱼道上溯;鱼道中鲢体重达1.５ｋｇ,鲤（Cyprinus carpio）、鲶（Schilbe intermedius）体重达到2.８ｋｇ,采集到最大规格的种类为鳡（Elopichthys bambusa）,体长达870ｍｍ,体重7061ｇ。监测数据表明,长洲水利枢纽鱼道具有较好的过鱼功能,但监测中未采集到西江重要的洄游性鱼类广东鲂（Megalobrama hoffmanni）。从不同批次监测到的鱼类种类组成及规格上分析,鱼道运行效果明显受水文变化的影响,其运行及效果监测需要充分考虑水文状况及西江鱼类的生态习性。