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竖缝式鱼道内短须裂腹鱼上溯行为模拟 被引量:1
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作者 石小涛 邓星勇 +4 位作者 陈小龙 蒋永强 王宇 胡晓 谭均军 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期175-184,F0003,共11页
鱼类行为与水力因子之间的关系是鱼道结构优化的关键。为了探索鱼类行为与水力因子之间的关系,该研究基于欧拉-拉格朗日智能体方法(eulerian-lagrangian-agent method,ELAM),提出兼顾多种水力因子和鱼类变速游动的鱼类上溯行为预测模型... 鱼类行为与水力因子之间的关系是鱼道结构优化的关键。为了探索鱼类行为与水力因子之间的关系,该研究基于欧拉-拉格朗日智能体方法(eulerian-lagrangian-agent method,ELAM),提出兼顾多种水力因子和鱼类变速游动的鱼类上溯行为预测模型。首先,采用主成分分析方法计算流速、湍动能、涡量和应变率对短须裂腹鱼上溯行为的影响;然后,基于鱼类运动特点构建包含上溯、避障、惯性和随机行为的行为模型;并通过水流速度与鱼类游泳速度的响应关系构建鱼类可变游泳速度模型;最后,利用所提模型在竖缝式鱼道内模拟鱼类上溯轨迹,并对涡量、应变率、湍动能和流速对鱼类上溯行为的影响进行分析。结果表明:模拟特征轨迹与实测特征轨迹误差较小,R^(2)为0.935,模型预测精度较高;涡量在鱼类上溯过程中有关键作用,是确保鱼类上溯方向的关键水力因子。所提上溯鱼类行为预测模型可为鱼道设计和优化提供参考。 展开更多
关键词 过鱼设施 水力因子 上溯行为 短须裂腹鱼 欧拉-拉格朗日智能体方法
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竖缝式鱼道主流蜿蜒度对草鱼上溯行为的影响研究 被引量:1
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作者 石凯 孙双科 +3 位作者 柳松涛 李广宁 郑铁刚 柳海涛 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期93-100,108,共9页
竖缝式鱼道是一种国内外广泛应用的鱼道类型,其高效运行依赖于良好的池室水力特性。利用数值模拟方法,依据池室主流居中及回流区对称分布的原则,选择了3种不同主流蜿蜒度的竖缝式鱼道池室布置方案,并在此基础上构建了物理模型;以草鱼作... 竖缝式鱼道是一种国内外广泛应用的鱼道类型,其高效运行依赖于良好的池室水力特性。利用数值模拟方法,依据池室主流居中及回流区对称分布的原则,选择了3种不同主流蜿蜒度的竖缝式鱼道池室布置方案,并在此基础上构建了物理模型;以草鱼作为试验对象进行了对比试验,分析了它们在3种方案中的上溯表现;结合水力学指标与草鱼上溯数据,提出了推荐的竖缝式鱼道池室主流蜿蜒度。结果表明:随着主流蜿蜒度的增大,主流覆盖范围扩大,最大主流强度随路径长度而减弱的程度加剧,同时竖缝断面的流速梯度亦增大,但主流流速和竖缝流速均有所降低;当使用草鱼作为评判标准时,方案Ⅱ表现出最佳性能,草鱼的上溯轨迹更为集中且过程连贯,摆尾次数较少,耗时较短,成功率最高,因此,推荐方案Ⅱ为最优的池室布局设计。研究成果将有助于指导实际竖缝式鱼道项目的水力设计工作。 展开更多
关键词 竖缝式鱼道 上溯行为 蜿蜒度 草鱼 数值模拟 模型试验
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水温因素对竖缝式鱼道中草鱼上溯行为影响的试验 被引量:4
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作者 郭子琪 郄志红 +4 位作者 孙双科 李广宁 王岑 柳海涛 郑铁刚 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS 北大核心 2020年第6期170-175,共6页
利用鱼道试验模型进行过鱼试验,分析水温因素对模型鱼道中鱼类上溯行为的影响。以某工程竖缝式鱼道为原型,按重力相似准则建立比尺为1∶4的水工模型,选择草鱼幼鱼为试验用鱼,试验中采用摄像头全程监测试验鱼上溯过程,统计试验鱼在模型... 利用鱼道试验模型进行过鱼试验,分析水温因素对模型鱼道中鱼类上溯行为的影响。以某工程竖缝式鱼道为原型,按重力相似准则建立比尺为1∶4的水工模型,选择草鱼幼鱼为试验用鱼,试验中采用摄像头全程监测试验鱼上溯过程,统计试验鱼在模型试验段的通过率与通过时间两项指标,进行量化分析。研究发现:在试验水温变化范围18.5~22.5℃内,草鱼幼鱼总体通过率达70%以上,且不同水温区间内通过率无明显变化;采用SPSS软件进行的显著性检验显示,草鱼通过时间与水温因素无显著相关关系。基于上述结果,今后在开展草鱼上溯行为试验研究时,在水温变化范围18.5~22.5℃内,可考虑忽略水温因素的影响。 展开更多
关键词 水温 草鱼 竖缝式鱼道 上溯行为 显著性检验
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金沙江支流黑水河松新电站短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后上溯行为 被引量:4
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作者 焦易林 石小涛 +7 位作者 许家炜 李冬晴 白天翔 陶宇 王永猛 孙干 朱冬舟 柯森繁 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期622-631,共10页
鱼类过坝后的上溯行为对鱼类寻找适宜的产卵、索饵等功能性栖息地至关重要。现阶段我国大多数研究聚焦于鱼类上溯通过鱼道的游泳行为量化,而过坝后的上溯行为分析鲜有报道。本研究在金沙江下游支流黑水河松新坝址处利用PIT(passive inte... 鱼类过坝后的上溯行为对鱼类寻找适宜的产卵、索饵等功能性栖息地至关重要。现阶段我国大多数研究聚焦于鱼类上溯通过鱼道的游泳行为量化,而过坝后的上溯行为分析鲜有报道。本研究在金沙江下游支流黑水河松新坝址处利用PIT(passive integrated transponder)遥测技术对松新电站过鱼对象短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后的上溯行为开展监测,考虑监测过程中水文情势变化对过坝后上溯行为的影响,采用生存分析方法,构建了耦合多因素(流量、水温、河道涨落水率、昼夜节律、肥满度等)的Cox风险比例回归模型,利用AIC模型准则筛选出最优模型参数,识别了影响鱼类过坝后上溯成功率的关键因素。结果表明:(1)短须裂腹鱼在松新鱼道的上溯效果显著优于河道;(2)水温及河道涨落率是影响短须裂腹鱼过坝后上溯效果的关键因素;(3)水温与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈负相关,当水温超过短须裂腹鱼最适温度后,河道上溯成功率随着温度的上升呈递减趋势;河道涨落水率与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈正相关,其中涨水情势下短须裂腹鱼河道成功上溯的概率高于落水,河道上溯成功率随着涨水率增大呈递增趋势;(4)尽管昼夜节律对短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率无显著影响,但从数据结果发现有61%的短须裂腹鱼选择在夜间上溯。本研究旨在为恢复鱼类栖息地和优化小水电生态调度提供科学依据及参考价值。 展开更多
关键词 小水电 短须裂腹鱼 上溯行为 河道流量涨落水率 水温 金沙江 黑水河
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金沙江黑水河3种典型鱼类通过鱼道过坝后上溯行为规律
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作者 石小涛 高生辉 +9 位作者 柯森繁 焦易林 李冬晴 许家炜 杨吉 李新宇 卢建雨 朱世龙 涂志英 成必新 《湖泊科学》 2025年第5期1709-1721,I0008,I0009,共15页
鱼道进口“找不到”、槽身“上不去”和过坝后“怎么游”一直是恢复鱼类洄游通道以及探明鱼类生活史过程需要回答的问题。其中,鱼类过坝后“怎么游”、是否会陷入库区“生态陷阱”以及能否通过库区到达栖息地是亟待解答的重要问题。本... 鱼道进口“找不到”、槽身“上不去”和过坝后“怎么游”一直是恢复鱼类洄游通道以及探明鱼类生活史过程需要回答的问题。其中,鱼类过坝后“怎么游”、是否会陷入库区“生态陷阱”以及能否通过库区到达栖息地是亟待解答的重要问题。本文选择金沙江黑水河3种典型鱼类——齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)、红尾副鳅(Paracobitis variegatus)和短体副鳅(Paracobitis potanini)为过鱼对象,通过网捕法调查目标鱼资源状况,利用遥测技术获取3种目标鱼过坝后的上溯行为指标,构建耦合库区水文水动力因素的鱼类过坝后上溯效果定量评价模型,识别影响鱼类过坝后上溯效果的关键因子,建立目标鱼库区上溯效果与各关键因子的响应关系。结果表明:(1)齐口裂腹鱼、红尾副鳅和短体副鳅在坝上、鱼道、坝下均为优势种,资源量总和占所有渔获物总量的40%以上。(2)3种目标鱼的鱼道通过率为11.14%,自鱼道出口向库尾的上溯成功率为30.87%。(3)目标鱼过坝后有不同生境选择占比,70%的目标鱼停留于近坝库区;28%的目标鱼继续上溯至卵石河床区;未发现有目标鱼从砾石辫状河床区上溯至沙砾蜿蜒河床区。(4)影响鱼类过坝后上溯效果的敏感因素为鱼的种类、流量、水文条件变化率和昼夜节律。(5)目标鱼过坝后的上溯成功率随河道流量增大而下降;目标鱼选择在短涨水时上溯;超过60%的目标鱼选择在夜间上溯;齐口裂腹鱼过坝后的上溯成功率显著高于红尾副鳅和短体副鳅。 展开更多
关键词 鱼类洄游 跟踪监测 水文水动力 上溯行为 生境选择
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