[发明专利]一种鱼类游泳能力测试装置和方法

说明书

本发明公开了一种鱼类游泳能力测试装置和方法，包括密闭环形水槽，所述密闭环形水槽内设置有第一测试区和第二测试区，所述第一测试区包括第一测试段、分别位于所述第一测试段上下游的第一整流栅板和第一导流栅板，第一测试区包括第二测试段、分别位于所述第二测试段上下游的第二整流栅板和第二导流栅板，所述第二测试段上还具有过水面积调节装置；水流驱动装置，所述水流驱动装置的驱动端伸入密闭环形水槽内且布置在所述第二测试区的上游；流速测量装置，所述流速测量装置设置在第一或二测试区中。将试验获得的游泳能力参数指标应用到闸坝等鱼道设计中，从而提高鱼道过鱼效率，进一步发挥好鱼道作为唯一的生态补偿工程措施其应该发挥的作用。

技术领域

本发明涉及水利工程中的生态环境保护中的试验领域，尤其涉及一种鱼类游泳能力测试装置和方法。

背景技术

我国是世界上建设大坝最多的国家，2010至2012年第一次全水利普查数据，己建在建大坝980002座，过闸流量1立方米每秒及以上水闸268476座，这些水利工程在兴利除害的同时，也给河流生态系统造成一系列负面影响。最为直接的影响是破坏了河流的纵向连通性，隔断了鱼类上溯通道，尤其是对具有徊游习性的鱼类，严重影响到鱼类索饵、越冬、产卵等生活习性，导致鱼类种群多样性丧失、经济鱼类品质退化，甚至造成部分溯河性洞游鱼类种群濒临灭绝。恢复河流纵向连通性，确保鱼类上溯通道畅通，不单单只是恢复鱼类徊游通道，这将是接下来首要任务，同时也是己刻不容缓。鱼道作为唯一的生态补偿补偿工程措施，来帮助鱼类顺利通过水利枢纽等障碍物的，对鱼类资源保护、河流生态系统功能恢复具有重要作用。近些年来随着环保生态意识的增强以及国家生态环境保护力度的加大，鱼道研究和建设中得到越来越多的投入。

目前，从相关调研成果来看，世界上各国建造的具有有效过鱼的鱼道普遍低于50％，其中鱼类在通过鱼道是难以抵抗水流阻碍是其主要原因之一。通过工程措施，构建适宜鱼类上溯的水流条件是鱼道建设成败的关键制约因素之一。然而，传统型鱼道大多只是单纯针对水工建筑物的水力特性开展研究，对鱼类游泳行为特性研究不足。因此在鱼道设计过程中缺乏对鱼类游泳行为特性的考虑，往往是难以到达较为理想的过鱼效果，因此将传统水力学与鱼类游泳行为特性研究相结合，开展水动力因子对鱼类游泳行为的影响研究，对于指导鱼道水力设计是至关重要的。

目前常见的反映鱼类游泳能力的指标主要有感应流速、临界游泳速度和突进游泳速度。感应流速是鱼能够辨别水流方向的最小流速，反映了鱼类对于水流方向的感知能力；临界游速反映鱼类长时间的游动能力，是设计鱼道池室主流、确定休息池间距的重要指标；突进游速是鱼道高流速区的设计依据，用于鱼道池室的孔口、竖缝等处水流流速的设计。

现有鱼类游泳能力测定一般采用是在专门设计的均匀流场下，测试的前提是假定鱼类游泳速度同水流速度，通过观测鱼类游泳状态在不同流速条件下的变化情况进行判别。现有的鱼类游泳能力测试系统存在试验区存在较多涡流和死角、极限流速偏小、水面波动大、螺旋桨高转速易产生气泡、测试区域不可调整以及单一测区等问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种鱼类游泳能力测试装置和方法，以解决现有鱼类游泳能力测试装置存在试验区存在较多涡流和死角、极限流速偏小、水面波动大、螺旋桨高转速易产生气泡、测试区域不可调整以及单一测区等问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种鱼类游泳能力测试装置，包括：

密闭环形水槽，所述密闭环形水槽内设置有第一测试区和第二测试区，所述第一测试区包括第一测试段、分别位于所述第一测试段上下游的第一整流栅板和第一导流栅板，所述第一测试区包括第二测试段、分别位于所述第二测试段上下游的第二整流栅板和第二导流栅板，所述第二测试段上还具有过水面积调节装置；

水流驱动装置，所述水流驱动装置的驱动端伸入密闭环形水槽内且布置在所述第二测试区的上游；