幾種鯉科魚游泳能力研究及豎縫式魚道模擬與評價(jià).pdf

1、水利工程的建設(shè)阻斷了連通的河流,影響了洄游性和半洄游性魚類生活史的順利進(jìn)行。這不僅會(huì)導(dǎo)致魚類種群數(shù)量的減少,甚至導(dǎo)致部分魚類種群的滅絕。合理而有效的魚道設(shè)計(jì)可以提供一種上下游水生物種交流的生態(tài)廊道,從一定程度上緩解魚類所面臨的困境。只有以魚類的不同特性為依據(jù),才能設(shè)計(jì)出具有較好過魚效果的魚道。通過對魚類游泳特性和魚道水力特征的研究可為相關(guān)設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。
　　本文利用課題組的專利裝置(ZL201020136105.7和 ZL20

2、1320093505.8)以及Fluent6.3進(jìn)行了5種鯉科魚的游泳特性以及3種豎縫式魚道水力特征的研究。主要包括以下內(nèi)容:
　　1.研究了在15℃、18℃、21℃、25℃條件下白鰱幼魚的游泳能力及代謝水平。臨界游泳速度(critical swimming speed,Ucrit)隨著溫度(T,℃)升高呈線性增加,擬合方程為: TU3.0730.150crit+=(R2=0.983,P<0.005),說明白鰱的游泳能力隨著溫度升

3、高而增強(qiáng)。四個(gè)溫度下耗氧率與流速關(guān)系方程中速度指數(shù)c分別為:1.41、1.31、1.60、1.80,隨著溫度的升高速度指數(shù)增大,表明15-25℃范圍溫度越高能量的利用效率越低。
　　2.研究了在0°、3°、6°在三個(gè)坡度下青魚和草魚的游泳能力。結(jié)果表明:草魚和青魚的游泳能力都隨坡度的升高而降低。比較發(fā)現(xiàn),青魚的臨界游泳速度在6°為0°的86.55％,而草魚只有79.40%。說明雖然草魚具有較高的臨界游泳速度,但是青魚具有更好抵抗坡

4、度的能力。
　　3.研究了在0.6Ucrit、0.8Ucrit、1.0Ucrit、1.2Ucrit的恒定流速下運(yùn)動(dòng)1 h然后恢復(fù)1 h后的草魚幼魚游泳能力。研究結(jié)果表明:運(yùn)動(dòng)消耗會(huì)導(dǎo)致草魚的有氧運(yùn)動(dòng)效率降低,且隨著運(yùn)動(dòng)消耗速度的增加有氧運(yùn)動(dòng)效率隨之降低。研究結(jié)果認(rèn)為在設(shè)計(jì)以草魚為主要過魚對象的過魚設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí),魚道內(nèi)的流速不應(yīng)大于0.8Ucrit,以使魚類順利通過。
　　4.研究了四大家魚(青魚、草魚、白鰱、鳙魚)在0.6 V

5、k( Vk:克流速度)恒定流速下游泳1 h后的游泳能力。測定的相對臨界游泳速度( U crit)分別為:5.96±0.11、6.04±0.19、6.37±0.17、4.74±0.30 BL/s。通過與四大家魚未做運(yùn)動(dòng)消耗的游泳能力相比較:在0.6 Vk條件下游泳1 h的這種運(yùn)動(dòng)消耗程度對于大部分鯉科魚的游泳能力影響較小。
　　5.研究了巖原鯉游泳能力情況。巖原鯉的日常耗氧量(routine oxygen consumption,

6、RMR)為352.30±41.65 mg/(kg.h),最大耗氧量(maximum oxygen consumption,MMR)可以達(dá)到560.24±20.84 mg/(kg.h)。巖原鯉的臨界游泳速度U crit為8.03±0.16 BL/s。過度運(yùn)動(dòng)后耗氧量(excess post exercise oxygen consumption, EPOC)為115.22 mg/kg。巖原鯉在兩次間隔30 min的U crit測定的恢復(fù)率

7、( crit-2U/ crit-1U)為0.89±0.03,巖原鯉具有較好的游泳能力以及恢復(fù)能力,與其洄游特性相適應(yīng)。在測定 crit-1U和 crit-2U過程中的耗氧量與流速的關(guān)系的擬合方程分別為 UMO2=320.15+33.63(R2=0.956), UMO2=295.54+33.44(R2=0.978)。高流速時(shí),測定 crit-2U時(shí)的耗氧量較高,運(yùn)動(dòng)疲勞會(huì)影響魚類游泳呼吸的能力。
　　6.模擬了三種豎縫式魚道池室內(nèi)的