黄河中游古贤水利枢纽工程2种鲤科过鱼对象游泳行为研究

摘要

水利枢纽工程过鱼设施的设计主要依赖于目标鱼类的游泳行为参数。本研究以工程主要过鱼对象瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii Dybowski)和马口鱼(Opsariichthys bidens)为研究目标,测试了2种鱼的感应流速和临界游泳速度,并分析了3种游泳速度(2、4和6 BL/s)下,实验鱼在顶流静止时的摆尾频率、摆尾幅度、身体波动速度、身体波长、鱼头最大转角和鱼头最大转角速度等生态行为指标。结果表明:瓦氏雅罗鱼和马口鱼的绝对感应流速分别为(0.06±0.01)和(0.11±0.03) m/s,相对感应流速分别为(0.55±0.11)和(1.11±0.27) BL/s。瓦氏雅罗鱼绝对感应流速及相对感应流速均与其体长呈显著负相关(P<0.05),马口鱼绝对感应流速与其体长呈显著正相关(P<0.05)。瓦氏雅罗鱼和马口鱼的绝对临界游泳速度分别为(0.99±0.20)和(0.96±0.14) m/s,相对临界游泳速度分别为(9.30±1.14)和(10.07±1.47) BL/s。瓦氏雅罗鱼绝对临界游泳速度及相对临界游泳速度均与其体长呈显著正相关(P<0.05)。2种鱼的摆尾频率、身体波动速度和鱼头最大转角速度均随着流速增大而升高,摆尾幅度和鱼头最大转角均随着流速增大而下降。瓦氏雅罗鱼的身体波长在2 BL/s下显著高于另2个流速(P<0.05),而马口鱼的身体波长随着流速增加没有显著性变化(P>0.05)。在几种生态行为指标中,摆尾频率、鱼头最大转角速度和身体波动速度与游泳速度的关联系数最大,可推测以上3种行为是为鱼游泳过程提供推动力的主要指标。以瓦氏雅罗鱼和马口鱼为主要过鱼目标时,建议上行集运鱼船入口设计流速为0.9—1.2 m/s,集鱼箱内部设计流速为0.1—0.9 m/s。本文探讨了2种典型工程过鱼对象的游泳能力及关键游泳行为特征,研究结果可为过鱼设施的设计与优化提供参考依据。

关键词

感应流速 / 临界游泳速度 / 瓦氏雅罗鱼 / 马口鱼 / 游泳行为