鯽魚趨流行為對不同水動力條件的響應(yīng)研究.pdf

1、興建魚道恢復(fù)河流連通性對魚類資源的保護(hù)意義重大，魚道是解決魚類過壩常用的工程措施，魚道水力設(shè)計密切關(guān)系到魚類能否順利通過魚道完成洄游。許多已建成的魚道過魚效果并不明顯，缺乏對魚類生態(tài)行為的考慮。魚類行為的研究與魚道建設(shè)密切相關(guān)。綜合與魚道設(shè)計相關(guān)的魚類游泳行為的研究成果，特別是極具應(yīng)用價值的魚類趨流行為的研究成果。有針對性的對目標(biāo)魚類開展室內(nèi)試驗研究，將魚類運動行為的成果應(yīng)用于水工設(shè)計中以提高魚道過魚效率。
　　本文以鯽魚為研究對

2、象，在均勻流場、漸變流場和紊流場速條件下進(jìn)行室內(nèi)放魚試驗，以均勻流場下鯽魚的運動節(jié)律，漸變流場下鯽魚的流速偏好特性和紊流場下鯽魚的運動機(jī)理為研究指標(biāo)，重點分析不同流速條件下鯽魚對流速的響應(yīng)關(guān)系，以及各種流速條件下鯽魚運動規(guī)律的相關(guān)聯(lián)系，探究并論證魚類運動機(jī)理與水力學(xué)條件間的關(guān)系，本文主要結(jié)果如下：
　?。?）斷面沿程不變的環(huán)形試驗裝置中均勻流速條件下，鯽魚為研究對象，獲得不同鯽魚在0.2m/s～1.2m/s共11個試驗流速區(qū)段內(nèi)的

3、運動情況，探討魚類運動節(jié)律與流速的相關(guān)關(guān)系。運動節(jié)律特征參數(shù)采用停留時間、擺尾頻率、擺尾幅度以及斯特哈爾數(shù)St4個特征量進(jìn)行定量分析，獲得魚類運動節(jié)律和流速的定量關(guān)系。結(jié)果表明0.5m/s為過度特征流速點，1.0m/s為鯽魚偏好流速的最大值。
　?。?）斷面沿程漸變的裝置中漸變流場條件下，鯽魚為研究對象，拍攝不同鯽魚在0.2m/s～0.9m/s的流速區(qū)域內(nèi)的運動情況，獲得鯽魚對不同試驗流速的偏好特性，鯽魚對流速為0.5m/s最為偏

4、好，是鯽魚的對流速偏好的特征流速點。
　?。?）多功能水槽試驗裝置中紊流場條件下，鯽魚為研究對象，拍攝不同鯽魚在三種工況，兩種不同障礙物布置型式下，鯽魚的運動軌跡以及流速選擇特性，獲得鯽魚在不同工況下魚全運動的完成率，轉(zhuǎn)彎概率和流速的選擇概率。
　　以鯽魚在不同恒定流速中的實測游泳數(shù)據(jù)為依據(jù)，利用計算流體力學(xué)軟件flow-3d對魚類波狀擺動進(jìn)行數(shù)值模擬，以鯽魚的推進(jìn)效率為研究指標(biāo)。得到隨著流速的增大，鯽魚的推進(jìn)效率呈現(xiàn)出先增