[发明专利]一种确定鱼类对水力因子偏好区间的试验水槽及试验方法

说明书

本发明提供了一种确定鱼类对水力因子偏好区间的试验水槽及试验方法，试验水槽包括上端消能池、中间试验段、下端适应区、水输送管道；所述上端消能池、中间试验段、下端适应区、水输送管道依次连通固定成循环通道，中间试验段的侧壁上有多块阻流体将中间试验段内的通道空间分割为多级相间隔的池室和竖缝；中间试验段中水流方向为从上端消能池至下端适应区。本发明不但双重保证了结果数据的可靠性还考虑了池室本身水力因子分布不均匀的影响，确保得到的鱼类对水力因子偏好区间更加准确；除了提供鱼类水力因子偏好区间确定方法，还提供了鱼类水力因子偏好区间数据在过鱼设施池室结构和进口布置等方面的应用。

技术领域

本发明涉及一种确定鱼类对水力因子偏好区间的试验水槽及试验方法，属于水利工程背景下的鱼类保护领域。

背景技术

过鱼设施等工程措施有效运行是保持河流纵向连通性的重要技术手段之一。然而过鱼设施常常被视为资本支出项目，往往没有进行精细化的事先测试。考虑到多种鱼类依靠河流进行自由运动来完成生命周期，从而有不同的过鱼设施类型或者组合型式，一些定量的、精心设计的过鱼设施只适应少数物种。比如，过去欧美国家在非鲑鱼群落中使用适合于鲑鱼的鱼道设计的错误普遍存在。这主要是因为对鱼道设计解决方案的研究通常缺乏严格的测试，缺少基础数据支撑。而加强目标鱼类生态习性、行为特点等方面的基础研究是避免上述错误，科学决策的关键。

过鱼设施设计和实施的目的是为鱼类提供安全、及时、有效的通道。进口吸引效果和鱼道内部这两个关键因素决定了过鱼设施的效率。进口位置是否科学决定了进口吸引效果。鱼道内部池室结构和最大流速决定了鱼道内部通过效果。目前研究集中于鱼类通过流速障碍能力研究，即判断鱼类能否通过鱼道内部流速障碍，这主要集中于游泳能力测试水槽获得的鱼类各种游泳速度指标值，比如测量鱼类临界游泳速度和爆发游泳速度。单纯的进行鱼类游泳能力定量不能有效地应将鱼类行为用于过鱼设施设计中，因为我们只能获取鱼类游泳能力阈值，而无法获取鱼类偏好值或者适应值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种确定鱼类对水力因子偏好区间的试验水槽及试验方法，该确定鱼类对水力因子偏好区间的试验水槽配合对应的试验方法能全面、准确的评估鱼类对各水力因子的偏好区间，为过鱼设施池室结构、进口位置的科学决策提供数据支撑。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种确定鱼类对水力因子偏好区间的试验水槽，包括上端消能池、中间试验段、下端适应区、水输送管道；所述上端消能池、中间试验段、下端适应区、水输送管道依次连通固定成循环通道，中间试验段的侧壁上有多块阻流体将中间试验段内的通道空间分割为多级相间隔的池室和竖缝；中间试验段中水流方向为从上端消能池至下端适应区。

所述中间试验段中的其中一个池室内底面位置设置有扰流板。

所述扰流板设置在第三级池室中。

所述阻流体对称设置在中间试验段的两侧壁。

所述下端适应区高于上端消能池。

一种确定鱼类对水力因子偏好区间的试验方法，包括如下步骤：

(1)选择目标鱼类：选定并网捕目标鱼类，并将目标鱼类进行饥饿暂养；

(2)设计试验水槽：根据目标鱼类对试验水槽的尺寸进行计算，确保竖缝处过水宽度不低于3倍目标鱼类的鱼体宽度、上端消能池尺寸能够消能充分；

(3)进行预试验：将水槽试验段坡度固定，改变水槽流量，使得在不同流量情况下制造池室不同水深情况。进行放鱼试验，观察试验鱼在不同水深情况下选择的水层；

(4)绘制流速数值云图：通过调节中间试验段水槽坡度和泵的转数来确定流量和竖缝平均流速，以确保竖缝流速为目标鱼类临界游泳速度、爆发游泳速度，将竖缝流速绘制为流速数值云图；