Page 220 - 《水产学报》2025年第7期

石小涛，等 水产学报, 2025, 49(7): 079517

8 1.3 实验对象
水流方向
direction of the water flow
3 4 实验鱼由湖北省宜都市渔场提供，通过充
D 3 D 2 D 1
2 氧水包运至湖北省宜昌市三峡大学生态水利学
7 3
实验室，置于容量为 3 000 L 的圆形蓄水池暂
1
5 养 3 d 后进行实验。暂养期间水温控制在 (17.00±
6
1.00) °C，每 2 天更换暂养水的 30%，每天 24 h
持续充氧，溶解氧约保持在 6.0 mg/L，每天投
上游进水段 下游出水段 食饵料和吸粪便、残渣各 1 次。正式实验时从
ascent entrance section descent exit section
中选取健康状况良好、活跃性较强，且体长、
图 1 管式鱼道设计原理图
体高波动范围适宜、能够确保顺利通过管式鱼
1. 鱼道出口， 2. 管道上游段， 3. 抽气孔， 4. 管道中间段， 5. 管
道下游段， 6. 鱼道进口， 7. 减速器， 8. 真空泵， D 1. 管道内径， 道的实验鱼。本实验所有操作严格遵守实验动
D 2 . 突缩段， D 3 . 渐扩段。 物福利伦理和动物实验安全审查规范，并按照

Fig. 1 Design diagram of the tube fishway 水产动物实验伦理审查委员会制定的规章制度
1. fishway exit, 2. upstream section of tube fishway, 3. air vent, 4.
执行。

middle section of tube fishway, 5. downstream section of tube fishway,
6. fishway entrance, 7. flow reduction system of tube fishway, 8. vacuum 1.4 实验方法
pump, D 1 . internal diameter of pipe, D 2 . internal diameter of narrow part,
为实现水从鱼道出口向鱼道进口的自虹吸
D 3 . external diameter of reducer.
流动，挡水堰上游水头应大于下游水头。通过
鱼道中间段和下游段末端均设有出气孔，正式
调整挡水堰上下游水位，调控鱼道内流速。本
实验前将真空泵连接出气孔，排尽管道内空气，
研究管式鱼道上游段角度设为 60°，下游段设
实现管道内的真空环境。为保证水流从上游进
置 3 个角度工况 (30°、45°和 90°)。管道内流量
水口平稳过渡到水槽实验段，设置了蜂窝状整
(Q) 分别为 2.4 和 3.9 L/s (室内实验管道内流量
流栅进行整流。为记录实验鱼在管式鱼道中的
较小，故本研究以升为流量单位，L/s)，实验总
上溯全过程，在管道上游段、中间段和下游段
计 6 个工况。本研究每个工况进行 12~14 次放
的正上方和侧面分别架设 5 个摄像头 (海康威视，
鱼实验，每次实验放鱼 1 尾，共计 83 尾鱼，所
帧率 24 Hz)。为清晰捕捉鱼类上溯行为特征， 有实验鱼不重复使用，各工况实验鱼数量及形
管道材料选择具有透明性、稳定性和耐候性的 态学数据见表 1。正式实验前打开水泵，通过
有机玻璃管。实验装置图如图 2 所示。
控制阀门开度，调控挡水堰上下游水位差，以
达到管式鱼道所需流量工况，流量采用流量计

(海宏达 HHDLDBE) 校准。当鱼道内流量稳定
上游进水段
6 ascent input 水槽试验段 后，将实验鱼放入网箱适应 30 min，缓慢抬起
α sink test section 网箱开始正式实验，正式实验时间为 60 min。
2 4 下游出水段
7 1 3 5 decent output 若实验鱼头部进入鱼道进口即为发生尝试；若
β
实验鱼通过鱼道出口即为成功上溯。若 60 min
8
以内成功通过鱼道即实验结束。实验开始记录
实验区水温，实验结束再次记录水温，取 2 次
图 2 实验装置图 记录的平均值作为该实验鱼上溯水温数据。测
1. 鱼道进口， 2. 鱼道出口， 3. 摄像头， 4. 网箱， 5. 拦网， 6. 整 量每尾鱼的体长、体高、体宽及体重，根据计
流栅， 7. 水泵， 8. 水阀， α. 上游段管式鱼道与水平面的夹角， 算公式获取每尾实验鱼的肥满度 (CF)。
β. 下游段管式鱼道与水平面的夹角。
( 3 ) 3
Fig. 2 Diagram of experimental facility CF g/cm = W/BL ×100 (1)
1. fishway entrance, 2. fishway exit, 3. camera, 4. net cage, 5. metal net,
式中，W 为实验鱼体重，g；BL 为实验鱼体长，
6. honeycomb, 7. self-priming pump, 8. water valve, α. the angle
cm。为避免实验鱼受到人为干扰，实验装置周
between the ascent tube fishway and the horizontal plane, β. the angle
between the descent fishway and the horizontal plane. 围设置警戒线。

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