Page 5 - 《水产学报》2026年第3期
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3 期 水 产 学 报 50 卷
位过鱼效率,通常需要回答 3 个关键问题:①过 流速要求互有差别,多数研究表明过鱼设施进口
鱼对象在上溯时行为特征及游泳能力;②过鱼对 的流速应大于过鱼对象临界游泳速度,小于爆发
象上溯时的偏好流场;③如何提高过鱼对象上溯 游泳速度;过鱼设施内流速应大于感应流速,小
成功率。开展过鱼对象游泳能力测试、解析过鱼 于临界游泳速度;过鱼通道的出口流速宜大于鱼
对象游泳行为与流场响应关系、确定过鱼设施进 的感应流速,在修建较长的鱼道时,通过鱼类的
口物理驱诱鱼关键参数和定量评价过鱼设施过鱼 耐久游泳能力计算其最大游泳距离,以此确定休
效果普遍认为是解决问题的突破口。随着流场可 息池的距离 [17-18] 。然而,有学者研究发现,同一
视化及鱼类行为定量技术的发展,通过物理模型 种过鱼对象的相同游泳能力指标在不同测试条件
试验、原型监测与计算机数值模拟等方法可有效 下也会具有显著性差异,如何选取合适的测试条
获取鱼类游泳能力指标、过鱼设施水力指标、物 件成为难题。如学者采用不同测试方法测定相同
理驱诱鱼指标及过鱼效果评价指标等关键参数 [11-12] 。 发育阶段大黄鱼 (Larimichthys crocea) 的临界游泳
然而,因现实条件限制,不同研究者采用的试验 能力时,所得结果分别为 (28.32±6.11)、(32.75±7.60)
装置、条件和方法等存在区别,同一种鱼测试结 cm/s,具有显著差异 [19] 。可见,差异的主要原因
果 也 可 能 表 现 出 显 著 差 异 , 如 阿 氏 双 边 鱼 是测量方法、实验装置和实验环境等条件,导致
(Ambassis agassizii)、 杜 氏 虹 银 鱼 (Melanotaenia 同一种鱼相同游泳能力指标有明显区别。因此,本
duboulayi)、圆尾麦氏鲈 (Macquaria ambigua) 在体 文从 36 篇游泳能力文献中,统计了感应流速 [20-21] 、
积为 10 L 的 Loligo 水槽中测得的临界游泳速度 临界游泳能力 [22-23] 、爆发游泳能力 [24-26] 和游泳耐力
分别为 (5.5±0.3)、(5.6±0.3) 和 (4.6±0.3) BL/s (体长 测试 [27] 常需考虑的 7 个测试条件 [ 水槽类型、递
每秒),在体积为 185 L 的 Loligo 水槽中测得的临 增流速、递增时间、适应时间、适应流速、L/BL
界游泳速度分别为 (8.6±0.3)、(7.9±0.1) 和 (5.9±0.4) (实验区长/鱼体长) 和疲劳贴网时间 ] 的方案选择
BL/s,水槽类型对临界游泳速度的结果有显著影 占比 (表 1),发现测定 4 种游泳能力指标时采用封
响 。过鱼设施设计若选择以某种鱼为研究对象, 闭水槽占比最高,选择适应时间为 1 h 最多,L/BL
[13]
应了解行为学实验设计要求,选择合适环境变量, 为 2~5 占比最大。感应流速测定采用递增流速法,
采用认可度高的研究方法,以保证测试结果具有 大多数选择采用递增流速为 1 cm/s 和递增时间为
可靠性和普适性。 5 s;临界游泳速度采用递增流速法,大多数选择
鉴于此,本文从鱼类游泳能力测试、鱼类行 采用递增流速为 1 BL/s 和递增时间为 20 min;爆
为与过鱼设施流场响应关系、驱诱鱼技术和过鱼 发游泳速度也采用递增流速法,大多数选择递增
设施效果监测四个方面,搜集了国内外与过鱼设 流速为 1 BL/s 和递增时间为 20 s。测定临界游泳
施设计有关的鱼类行为学实验技术资料,总结了 速度、爆发游泳速度和游泳耐力时,选择适应流
与过鱼设施设计关联的行为学试验方法及重要参 速 1 BL/s 和疲劳贴网时间为 20 s 的占比最高。本
数,为涵盖过鱼设施建前规划-过鱼设施建设过程- 文总结的不同游泳能力测试条件比较可为未来其
过鱼设施建后评价-过鱼设施优化设计提供全过程 他鱼种游泳能力测试方法的选取提供重要参考,
数据支撑。 高重合度方法选择有利于增加游泳能力数据适用
的延展性,提升数据利用价值。
1 游泳能力测试
2 鱼类行为与过鱼设施流场响应关系
鱼类游泳能力表征鱼类克流能力强弱,决定
鱼类索饵、逃逸、突破各种水流障碍的难易程度, 明晰鱼类行为与过鱼设施流场响应关系对优
对鱼类生存及繁殖具有重要意义 [14-16] 。当前游泳 化过鱼设施设计至关重要。为精细刻画过鱼设施
能力已被认为是过鱼设施设计最重要的基础数据 特征流场下鱼类上溯行为过程,一系列过鱼设施
参考,也已成为过鱼设施建设前鱼类行为学研究 缩尺放鱼试验近几年在国内广泛开展,以确定影
的“必选项”。常用于过鱼设施设计的鱼类游泳能 响鱼类上溯行为的关键驱动水力因子及其响应阈
力指标主要包括感应流速、临界游泳速度、爆发 值,为过鱼设施流场结构优化提供数据支撑。本
游泳速度和游泳耐力等。过鱼设施不同区域设计 文从 25 篇有关过鱼设施鱼类上溯行为试验的文章中,
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