[发明专利]一种鱼类临界游泳速度测试方法

说明书

一种鱼类临界游泳速度测试方法，包括：鱼类游泳测试装置，鱼类游泳测试装置的试验段布置，鱼类临界游泳速度的测试过程，测试数据的统计。尤其是在生态鱼道建设过程中采用的测试鱼类游泳速度的方法，属于水利工程中的生态环境保护试验领域。本发明提供了一种鱼类临界游泳速度测试方法；提供的鱼类临界游泳速度测试方法解决了鳅科等小型鱼类的临界游泳速度的测试问题；本发明方法测得的速度在生态鱼道设计中采用后能够帮助鳅科等小型鱼类通过鱼道。

技术领域

本发明涉及一种测试鱼类临界游泳速度的方法，尤其是在生态鱼道建设过程中采用的测试鱼类游泳速度的方法，属于水利工程中的生态环境保护试验领域。

背景技术

临界游速的测量通常有两种测试方法：“固定流速法”和“递增流速法”。

(1)固定流速法

在固定流速测试中，鱼一般被置于恒定的流速中，整个试验中都不进行变化。先允许鱼在水槽中适应一段时间，然后突然或者半突然的增到试验所需流速。这个流速增加要在规定的时间内完成。这个程序要经过多次不同的亚最大流速的重复。在鱼类游泳能力测试中，为了避免由于个体所在环境和生理的影响所造成的差异。固定游速测试均采用大量的相同尺寸和相同条件的鱼，并且需要观测相当长的时间，因此近年来主要采用耗时少、样本小的递增流速测试。

(2)递增流速法

在递增流速测试中，鱼被置于一个递增流速的水流中。流速不是缓慢增大的，而是逐级增大的，每一步流速增量保持恒定的时间间隔，直至鱼达到疲劳(达到疲劳速度或临界速度)。一般认为，最大的有氧速度发生在临界速度；因此认为临界速度是一个相对接近最大有氧运动的值，是鱼类游泳能力测试的一个主要指标。

递增流速测试鱼的疲劳速度或是临界速度的计算公式：

其中：V_i是增速大小，V_p是样本极限疲劳的前一个水流速度，t_f是流速增加到极限疲劳流速后，样本持续游泳的时间，t_i是两次增速的时间间隔。

这2种方法都是基于以下假设：鱼类的游泳速度与试验装置横截面的平均流速相等。但由于二者都是未知的，这种假设也没能得到准确验证。一般认为，这2种方法的测量结果不能直接进行比较。

临界游泳速度主要作为持续游泳时间测试的预测试验，其结果主要用于鱼类的持续游泳时间测试的流速值选取，在实际操作中，由于有些鱼类的特殊性，采用常用的方法测量获得的临界游泳速度往往不能在生态鱼道设计中直接应用。比如对于鳅科鱼类，由于其体型较小，在游泳过程中经常需要卵石等物体对自身进行掩护，并获得休息空间，现有的临界游泳速度测试不能满足此类鱼的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种测量鳅科等小型底栖鱼类的临界游泳速度的方法，使测得的临界游泳速度能够用于该鱼类持续游泳时间的测试，并将获得的持续游泳时间用于生态鱼道设计。

一种鱼类临界游泳速度测试方法，包括：鱼类游泳测试装置，鱼类游泳测试装置的试验段布置，鱼类临界游泳速度的测试过程，测试数据的统计。

所述的鱼类游泳测试装置包括：外水箱，环道，试验段，螺旋桨，变频电机，所述的环道设置在外水箱里面，试验段在环道上取平直的一段，螺旋桨深入环道中由变频电机驱动，推动环道中的水体运动。

所述的鱼类游泳测试装置的试验段布置是指：在试验鱼种的栖息地中选择卵石铺在试验段上，具体方式是在试验段内设置与试验段等尺寸的铺沙板，铺沙板上铺设在栖息地中选择的卵石；

所述的栖息地中选择的卵石是指颗粒级配中的D₆₅卵石，所述的D₆₅是指小于此粒径的泥沙占泥沙总重的65％；