四大家鱼幼鱼下行行为及流场偏好研究

探究典型江河半洄游性鱼类的摄食、育肥等下行洄游需求,可为鱼类下行通道的设计与评价提供技术支撑。以全长5~13 cm四大家鱼(青鱼、草鱼、鲢、鳙)幼鱼为研究对象,通过构建模型实验,在进口流速为0.2 m/s时,分析同一水流环境下鱼类的运动行为,开展其下行过程中应用水力条件的行为响应及流场偏好研究。结果表明:(1)青鱼、草鱼、鲢、鳙幼鱼的下行成功率分别为58.3%、78.6%、74.5%、87.2%,下行轨迹主要集中在主流区域;(2)四大家鱼幼鱼多表现为主动下行行为,鳙幼鱼的直接下行率最高(88.5%),青鱼、鲢幼鱼分别为60.0%、56.2%,草鱼幼鱼发生延迟下行的概率(56.3%)大于直接下行率(43.8%);(3)实验鱼对不同流速范围的选择存在差异性,四大家鱼幼鱼在同一水力环境条件下的下行行为选择存在一定的规律性,青鱼、草鱼、鲢、鳙幼鱼的共同偏好流速为0.228~0.454 m/s,共同偏好紊动能为0.0014~0.0023 m^(2)/s^(2)。

马口鱼自主上溯游泳行为及对流场选择策略研究

鱼类通过流速障碍的能力是鱼道设计的关键因素,鱼类游泳行为对鱼类克服流速障碍起着重要作用。以马口鱼为对象,在开放水槽中放入不同长度的阻流体,制造不同的特征流场,研究马口鱼在3种不同工况及特征流场条件(竖缝流速分别为工况Ⅰ62.40 cm/s,工况Ⅱ84.55 cm/s,工况Ⅲ71.49 cm/s)下的自主上溯游泳能力与行为,并分析了其流场偏好。实验结果表明:3种工况条件下,马口鱼游泳速度分别为工况Ⅰ0.72~1.62 m/s、工况Ⅱ1.00~2.51 m/s、工况Ⅲ0.89~2.29 m/s;工况Ⅰ中马口鱼通过的成功率最高,为72.73%,工况Ⅲ最低,为45%,工况Ⅱ与工况Ⅰ相近,为71.43%;工况Ⅲ条件下的竖缝长度超出了马口鱼的耐力范围,导致大多数实验鱼多次尝试通过,造成能量大量消耗而疲劳。这表明游泳速度和障碍物长度均是鱼类能否成功上溯的重要因素。在成功通过的鱼中,3种工况下分别有83.33%、76.92%、77.78%选择从近壁处低流速区进入竖缝。上溯过程的流场偏好分析表明,3种工况下马口鱼有共同的偏好流速范围,为0.30~0.35 m/s。将开放水槽内水力因子与鱼类运动轨迹相叠加,确定马口鱼上溯过程的偏好流速,发现马口鱼在应对流速障碍时选择低流速场上溯的流场利用策略,为过鱼设施设计及评价提供研究的新思路。