Page 221 - 《水产学报》2025年第7期

石小涛，等 水产学报, 2025, 49(7): 079517

表 1 实验鱼的相关参数 式中，N 表示该工况下成功通过管式鱼道出口
3
Tab. 1 Parameters of fish in experiment 的实验鱼数量。
为识别管式鱼道上溯效果的关键影响因素，
参数 Q 1 Q 2
index 30° 45° 90° 30° 45° 90° 本研究构建了以水温、流量、管道角度、尝试
BL/cm 12.5±0.8 12.7±0.5 13.0±0.9 15.8±3.6 16.0±0.7 13.2±0.5 次数和目标鱼体长、体宽、体高、肥满度为协
BD/cm 1.4±0.1 1.4±0.1 1.5±0.1 1.9±0.4 1.9±0.2 1.5±0.1 变量的尝试率、通过率和最大上溯距离 Cox 风
BH/cm 3.5±0.2 3.6±0.2 3.5±0.3 3.5±0.2 3.6±0.2 3.5±0.3 险比例回归模型，其中水温、体长、体宽、体
W/g 29.14±5.5 30.3±3.8 32.45±5.6 29.1±5.5 30.3±3.8 32.5±5.6 高、肥满度为连续变量，鱼道角度 (1：30°、2：
CF/(g/cm ) 3 1.5±0.1 1.5±0.1 1.5±0.1 1.5±0.1 1.6±0.1 1.5±0.2 45°、3：90°)、流量 (1：2.4 L/s、2：3.9 L/s) 和
注：Q 1 为2.4 L/s流量工况；Q 2 为3.9 L/s流量工况；BL为体长，BD为 尝试次数 (1：1 次、2：2~5 次、3：>5 次) 为分
体宽，BH为体高，W为体重，CF为肥满度。
类变量，其模型表达式：
Notes: Q 1 is 2.4 L/s; Q 2 is 3.9 L/s; BL is the body length, BD is the body
( ) ( )
width, BH is the body height, W is the body weight, CF is the relative t T
h = h 0 (t)exp βx +b i (4)
fatness. x
式中，h (t) 表示与时间有关的基准风险函数，
0
1.5 数据分析
β 表示模型参数，x 表示影响因子，b 表示随机
i
本研究所有数据通过 Microsoft Excel 软件 效应项，T 表示矩阵或向量的转置。模型中各
进行记录和整理汇总，采用 SPSS 19.0 软件进 变量的数据类型及说明见表 2。
行卡方检验，比较鲢在鱼道下游段 3 种角度工 为避免模型中协变量可能存在多重共线性
况之间通过率的显著差异，P<0.05 表示差异显 问题，采用矩阵相关性分析剔除相关性较高的
[10]
著。采用 R 语言 3.6.3 构建 Cox 风险比例回归 协变量 (R >0.7) 。为提高模型精度，模型采用
2
模型，识别影响鲢上溯效率的关键因素。采用 逐步回归法，筛选出 AIC 值 (赤池信息准则) 最
Origin 2021 软件对实验数据进行图形绘制。数 小的模型，即最优模型。AIC 值计算：
据结果均用平均值±标准差 (mean±SD) 表示。
AIC = 2k −2lnL(θ) (5)
本研究采用上溯尝试率 (P )、尝试时间 (开 式中，k 为模型参数个数；L(θ) 表示似然函数。
1
始放鱼至实验鱼首次进入鱼道进口的时间间隔，
T )、尝试次数 (开始放鱼至实验结束，实验鱼 2 结果
1
进入鱼道进口的总次数，N)、通过率 (P )、通
2
过时间 (实验鱼最后一次进入鱼道进口，至成功 当流量为 2.4 L/s 时，鲢在管道角度为 30°、
45°和 90°的尝试率分别为 100.0%、100.0% 和
通过整个鱼道到达河流上游的时间间隔，T ) 和
2
最大上溯距离 (实验鱼从鱼道进口上溯的最远距 90.9%，平均尝试时间分别为 6.3、5.7 和 15.0
min，通过率分别为 44.4%、50.0% 和 0.0%，平
离与鱼道总长度的比值，D) 评估了管式鱼道的
均通过时间分别为 10.6、5.0 和 0.0 min。当流
过鱼效果。上溯尝试率 P 定义为某工况下实验
1
量为 3.9 L/s 时，鲢在管道角度为 30°、45°和
鱼进入管式鱼道进口的数量与该工况下放鱼总
数之比，计算公式： 90°的尝试率分别为 85.7%、100% 和 72.6%，平
均尝试时间分别为 8.8、10.4 和 25.1 min，通过
N 2
P 1 = ×100% (2) 率分别为 58.3%、90.5% 和 9.1%，平均通过时
N 1
间分别为 6.6、13.6 和 59.9 min (表 3)。
式中，N 表示该工况下进入鱼道进口的实验鱼
2
数量；N 表示该工况下实验鱼放鱼的数量。 2.1 尝试率
1
通过率 P 定义为某工况下实验鱼成功通过 通过对尝试率模型协变量绘制矩阵相关性
2
管式鱼道出口处的数量与该工况下完成尝试鱼 分析图，发现体长、体宽和体高之间的相关性
总数之比，计算公式： 均大于 0.7 (图 3)。考虑到在管式鱼道中实验鱼
体高可能影响鱼上溯行为受限程度，在尝试率
N 3
P 2 = ×100% (3)
模型中剔除了体长和体宽两个协变量。为筛选
N 2
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