Page 163 - 《水产学报》2025年第7期

杨梓静，等 水产学报, 2025, 49(7): 079513

近的实验鱼为对象，并在实验结束后，将其放 水槽长 24.00 m，最宽处 2.00 m，最窄处宽度
入其他水池暂养。为保证样本独立性，实验鱼 1.20 m，底坡坡度为 6‰，自上游至下游依次包
均不重复使用。本研究获得三峡大学实验动物 括上游整流区、曲线渐变段、曲线段、直线渐
管理和使用伦理委员会批准，实验所有操作严 变段和下游适应区等 5 个区域。曲线渐变段、
格遵守实验动物福利伦理和动物实验安全审查 曲线段、直线渐变段为实验测试区，分别模拟
规范，并按照水产动物实验伦理审查委员会制 鱼类在过鱼设施区域中的感知流速大小、流速
定的规章制度执行。 方向与流速梯度。同时，可通过在水槽内不同

位置固定阻流体，营造由不同湍动水平与各流
1.2 实验装置
速大小、方向及梯度构成的流场组合，进一步
实验采用自建鱼类行为测试弯道水槽 (图 1) 丰富实验流场特征，获取鱼类在过鱼设施复杂
营造目标流场。水槽由三峡大学生态水力学实 湍流中的行为特性。为获取鱼类运动行为数据，
验室地下水库循环供水，可根据实验工况需求， 在水槽正上方沿水槽流向依次平行架设 6 台红
通过控制水槽进水口阀门调节水槽过流量。水 外网络摄像仪 (DS-2CD3T35D-I，海康威视，焦
槽上下游两端均设有拦网，下游拦网后方设有 距 6 mm，帧率 25 Hz)。所录制视频可通过后续
尾水装置，可通过控制尾门开度调节槽内水深。 拼接，准确再现水槽全区域的鱼类运动过程。

上游整流区
upstream rectifier area
l=2.00 m B=5.63 m
曲线渐变段
curved transition section
混凝土水槽 x
concrete sink 曲线段 L=17.71 m

curved section
直线渐变段
transition section 水流方向
y 下游适应区 water flow 1 号阻流体
downstream staging area flow restrictor no. 1
2 号阻流体
flow restrictor no. 2
3 号阻流体
flow restrictor no. 3

o
图 1 实验装置示意图

Fig. 1 Experimentel flume
1.3 实验设计 超过临界游泳速度 (73.50±2.08) cm/s [27] ，局部障
碍流场内阻流体处最大流速不超过突进游泳速
研究通过在水槽中开展实验，营造无障碍
流场和局部障碍流场，获取鲢幼鱼对不同流速 度 (1.27±0.19) m/s [28] 。综上，无障碍流场设计流
速范围为 0.30~0.70 m/s，局部障碍流场设计流
和湍动条件水流的行为响应特征。其中，局部
障碍流场由 3 处实验测试区 (曲线渐变段、曲线 速范围为 0.30~0.90 m/s。集群行为方面，实验
段、直线渐变段) 内分别设置的阻流体组成，顺 设置单尾组和包含 10 尾鱼的群体组。其中，单
水流方向自上游至下游依次为 1 号阻流体、2 尾组工况重复实验 50 次，群体组工况重复实
号阻流体和 3 号阻流体。每组阻流体由 3 个高 验 5 次 (表 1)。
25 cm、边长 12 cm 的方形有机玻璃柱构成，相 实验前，先开启水泵供水，本实验水槽采
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邻柱间隔 40 cm。为确保实验鱼在两种流场条 用量水堰控制进口流量为 0.11 m /s，待实验流
件下保持溯流运动且不因快速疲劳而放弃游泳， 场内流速稳定至设计范围后，采用标准刻度尺
设 实 验 最 小 流 速 不 低 于 鲢 幼 鱼 的 感 应 流 速 沿水槽中轴线自上而下每隔 1 m 进行水深数据
(4.60±2.57) cm/s [26] ，无障碍流场内最大流速不 获取，取 30 s 内平均值为记录值。控制进口水

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