本发明属于水坝过鱼设施中过坝鱼类的测试装置结构和方法技术领域。
背景技术:
一般水坝过鱼设施是建造在大坝上游与下游之间的大型工程,耗资巨大。但不同的坝体的体量有大小之分,且大坝上游与下游鱼类因所处地区生态环境差异的影响,导致当地鱼类物种组成有很大不同,因此在建设过鱼设施工程时需要找到一些影响该工程建造的指标和参数,本发明提供了一套升鱼机工程中过坝鱼类的测试装置及方法,克服了这一问题。
技术实现要素:
本发明正是为了解决上述问题缺陷,提供一种山地河流过坝鱼类的测试装置及测试方法。
本发明采用如下技术方案实现。
一种山地河流过坝鱼类的测试装置,该测试装置包括马蹄式游泳场1、电机2、联动轴3、螺旋桨4、变频器5;
所述的电机2与变频器5电连接;
所述的电机2的转轴通过联动轴3与螺旋桨4连接;
所述的马蹄式游泳场1包括弯道区域a6、弯道区域b7、直道区域a8、直道区域b9四部分;
按逆时针方向,分别设置为直道区域a8、弯道区域a6、直道区域b9、弯道区域b7;所述的直道区域a8、弯道区域a6、直道区域b9、弯道区域b7首尾连接;
螺旋桨4安装设置在直道区域a8中,并搅动水流方向依次沿直道区域a8、弯道区域a6、直道区域b9、弯道区域b7流动;
过坝鱼类的测试区域10设置在直道区域b9内;
在弯道区域a6和弯道区域b7内设置有与弯道匹配的同圆心弧形板11,相邻的弧形板11之间构成流水道12,近圆心的流水道宽度至远圆心的流水道宽度依此递减。
进一步为,本发明在测试区域10外侧壁上设置有向外凸起的回湾缓流结构23,所述的回湾缓流结构23由垂直与测试区域10底部的活动转载板构成;
包括在测试区域10底部设置的固定孔22;在固定孔22上设置有可卸载阻流调控结构20;固定孔22和可卸载阻流调控结构20无规则设置;
包括可卸载插板槽21,可卸载插板槽21插设在测试区域10底部,与水流方向平行;可卸载插板槽21将测试区域10分隔为若干独立的区域。
进一步为,本发明弯道区域a6和弯道区域b7为半圆形设置;在弯道区域a6接近出口的位置设置增氧系统19。
进一步为,本发明联动轴3外侧设置有不透水夹套,不透水夹套穿过弯道区域b7设置在直道区域b9内,联动轴3在不透水夹套内转动;在螺旋桨4前后分别横向设置滚轴套13和支撑杆14;所述的滚轴套13中心轴线与螺旋桨4中心处于同一水平线上。滚轴套13为一中心为转轴,外部有较厚的轴套的结构,可设置有孔也可无孔,目的在于消除螺旋桨4转动时产生的较大的水波。
进一步为,本发明在直道区域a8末端和弯道区域a6末端分别设置格栅板a15;在直道区域b9末端固定设置有格栅板b18。
进一步为,本发明在直道区域b9前端设置稳流板16,所述的稳流板16设置为延水流方向顺流设置的多块垂直插板17。
进一步为,本发明格栅板a15上的格栅大小小于格栅板b18上的格栅大小;测试区域10设置在格栅板a15和格栅板b18之间,测试区域10的长度不小于1m。
进一步为,本发明在马蹄式游泳场1内的设置溶氧测定仪和温度测定仪。
一种鱼类游泳能力的测试方法,本发明所述的测试方法包括趋流特性和克流能力两个特征;
趋流特性以感应流速(responseflowspeed)为指标;
感应流速指能够使鱼类产生趋流反应的流速值,趋流反应以鱼类运动方向的改变为指示标准;
克流能力根据鱼类内在的运动代谢模式的不同和表观上的运动持续时间不同,鱼类克流能力分为三类,以速度来表示分别为:持续游泳速度(sustainedswimmingspeed)、耐久游泳速度(prolongedswimmingspeed)和爆发游泳速度(burstspeed);
持续游泳速度:鱼类在持续游泳模式下保持相当长的时间而不感到疲劳,其持续时间以>200min来计算;
耐久游泳速度:鱼类的耐久游泳速度为处于持续游泳速度和突进游泳速度之间的一类,能够维持20s~200min,并以疲劳结束;
爆发游泳速度为鱼类所能达到的最大速度,维持时间很短,<20s。
进一步为,本发明所述的测试方法中,爆发游泳能力分为猝发游泳速度和突进游泳速度;
其中,猝发游泳速度指鱼类在极短时间(<2s)内达到的最大游泳速度;
突进游泳速度指鱼类在较短时间内(<20s)达到的最大游泳速度。
进一步为,本发明所述的测试方法包括:
运用马蹄式游泳场,鱼类在其中的特定游泳区运动,人为控制设定水流速度,根据水流速度推算鱼类游泳速度和水流速度;
针对个体,将试验鱼单独放置于水槽的静止水体中,然后逐步增大流速,直至测试鱼掉转方向至逆流方向,此时流速为试验鱼个体的感应流速;
递增流速法:
开始实验前,测试鱼类体长体重并将鱼类放置于实验装置游泳区,实验装置初始流速设置为1bl/s(bl为鱼类体长),流速梯度为1bl/s,时间梯度为15min;
每5min测试一次溶氧和温度,当鱼疲劳(判定标准:鱼抵达游泳区末端网格并且无法游动)后将鱼移除密封区,并测试体重;
由于鱼始终处于游泳区内游泳,即假定鱼的游泳速度等于水流速度;
临界游泳速度ucrit计算公式为ucrit=up (tf/ti)×ut,其中:其中up(bl/s)为鱼所能游完的整个时间周期时的游泳速度,ut(bl/s)为速度梯度,tf(min)为鱼最后一次增速至鱼疲劳时所经历的时间,ti(min)为时间梯度;
由于鱼的截面积比游泳区截面积的10%小,所以滞留效应被忽略,即无需校正临界游泳速度;
持续游泳速度范围,0~80%临界游泳速度;
耐久游泳速度范围,80%临界游泳速度~突进速度;
爆发游泳速度范围,突进速度~10bl/s(体长/秒)。
本发明的有益效果为,本发明结构设置合理有效,且制造方便,维修更换零件省时省力,节约制造成本;本发明的方法考虑全面,对比一些现有方法具有新的创新内容和技术升级;本发明模拟出一个稳定的测试环境,对测试鱼类的测试结果给出保证,所测结果可以用来供过坝鱼类建造的升鱼机工程中使用。
下面结合附图和具体实施方式本发明做进一步解释。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明另一种结构示意图。
图3为本发明流速v和调频器频率f相关关系图。
图中标号为:马蹄式游泳场(1)、电机(2)、联动轴(3)、螺旋桨(4)、变频器(5)、弯道区域a(6)、弯道区域b(7)、直道区域a(8)、直道区域b(9)、测试区域(10)、弧形板(11)、流水道(12)、滚轴套(13)、支撑杆(14)、格栅板a(15)、稳流板(16)、垂直插板(17)、格栅板b(18)、增氧系统(19)、可卸载阻流调控结构(20)、可卸载插板槽(21)、固定孔(22)、回湾缓流结构(23)。
具体实施方式
见图1、图2、图3所示。
一种山地河流过坝鱼类的测试装置,该测试装置包括马蹄式游泳场1、电机2、联动轴3、螺旋桨4、变频器5;
所述的电机2与变频器5电连接;
所述的电机2的转轴通过联动轴3与螺旋桨4连接;
所述的马蹄式游泳场1包括弯道区域a6、弯道区域b7、直道区域a8、直道区域b9四部分;马蹄式游泳场1的好处在于在有限的范围内改变水流速的方向,且不易产生翻腾的波浪;半圆形的结构可以最大程度减少波浪激起。
按逆时针方向,分别设置为直道区域a8、弯道区域a6、直道区域b9、弯道区域b7;所述的直道区域a8、弯道区域a6、直道区域b9、弯道区域b7首尾连接;
螺旋桨4安装设置在直道区域a8中,并搅动水流方向依次沿直道区域a8、弯道区域a6、直道区域b9、弯道区域b7流动;
过坝鱼类的测试区域10设置在直道区域b9内;测试区域10设置在第2个直道区域内,前段可以有充足的方法和距离处理来水;
在弯道区域a6和弯道区域b7内设置有与弯道匹配的同圆心弧形板11,相邻的弧形板11之间构成流水道12,近圆心的流水道宽度至远圆心的流水道宽度依此递减;如此设置可以尽量控制每一条流水道中的水流速度均等。
进一步为,本发明在测试区域10外侧壁上设置有向外凸起的回湾缓流结构23,所述的回湾缓流结构23由垂直与测试区域10底部的活动转载板构成;
包括在测试区域10底部设置的固定孔22;在固定孔22上设置有可卸载阻流调控结构20;固定孔22和可卸载阻流调控结构20无规则设置;
包括可卸载插板槽21,可卸载插板槽21插设在测试区域10底部,与水流方向平行;可卸载插板槽21将测试区域10分隔为若干独立的区域。
进一步为,本发明弯道区域a6和弯道区域b7为半圆形设置;在弯道区域a6接近出口的位置设置增氧系统19。
进一步为,本发明联动轴3外侧设置有不透水夹套,不透水夹套穿过弯道区域b7设置在直道区域b9内,联动轴3在不透水夹套内转动;在螺旋桨4前后分别横向设置滚轴套13和支撑杆14;所述的滚轴套13中心轴线与螺旋桨4中心处于同一水平线上。
进一步为,本发明在直道区域a8末端和弯道区域a6末端分别设置格栅板a15;在直道区域b9末端固定设置有格栅板b18。格栅板a15的作用亦在消除来水产生的较大的水波。
进一步为,本发明在直道区域b9前端设置稳流板16,所述的稳流板16设置为延水流方向顺流设置的多块垂直插板17。多块垂直插板17的设置可以保证来水水线平行与直道区域的边壁。
进一步为,本发明格栅板a15上的格栅大小小于格栅板b18上的格栅大小;测试区域10设置在格栅板a15和格栅板b18之间,测试区域10的长度不小于1m。测试区域10的长度需满足测试鱼类处于一个相对较稳定的测试场所。
进一步为,本发明在马蹄式游泳场1内的设置溶氧测定仪和温度测定仪。溶氧测定仪和温度测定仪随时监测测试环境的溶氧含量和温度数值,使测试鱼类处在一个相对优越的环境,为测试结果做铺垫作用。
测试方法
游泳能力指标
表征鱼类游泳能力的指标有两类,一是趋流特性,二是克流能力。
趋流特性指鱼类对水流的趋向性以及感应的敏感程度。
克流能力则是鱼类克服一定流速水流的能力。
这两个游泳能力指标是过鱼设施设计中的重要参考数据,也是国内外过鱼设施及鱼类行为学研究的重点方向之一。
具体而言,鱼类的趋流特性用于洄游路线中出现的最小流速设计;鱼类的克流速度则用于过鱼设施控制流速设计。
(1)趋流特性
趋流特性以感应流速(responseflowspeed)为指标。
感应流速指能够使鱼类产生趋流反应的流速值,趋流反应以鱼类运动方向的改变为指示标准。
在过鱼设施的设计过程中,感应流速除了作为进口诱鱼流速设计的重要参数,同时也是过鱼设施以及鱼类洄游路线中出现的最小流速的设计参考依据。
(2)克流能力
根据鱼类内在的运动代谢模式的不同和表观上的运动持续时间不同,鱼类克流能力分为三类,以速度来表示分别为:持续游泳速度(sustainedswimmingspeed)、耐久游泳速度(prolongedswimmingspeed)和爆发游泳速度(burstspeed)。一些鱼类这三种速度的差别通过游泳时间与速度关系图中的斜率变化来反映。
①持续游泳速度
鱼类在持续游泳模式下保持相当长的时间而不感到疲劳,其持续时间以>200min来计算。
此时,鱼类通过有氧代谢来提供能量使红肌纤维缓慢收缩,进而推动鱼类前进。
②耐久游泳速度
鱼类的耐久游泳速度是处于持续游泳速度和突进游泳速度之间的一类,能够维持20s~200min,并以疲劳结束。
在这种速度下,鱼类所消耗能量的获取方式既有有氧代谢也有厌氧代谢,厌氧代谢提供的能量较高,却容易积累大量乳酸使鱼类感到疲劳。其中,最大耐久游泳速度称之为临界游泳速度。
③爆发游泳速度
爆发游泳速度是鱼类所能达到的最大速度,维持时间很短,<20s。此速度下,鱼类通过厌氧代谢得到较大能量,获得短期的爆发游泳速度,同时也积累了乳酸等废物。
依照游泳时间的不同,爆发游泳能力又分为猝发游泳速度和突进游泳速度。
其中,猝发游泳速度指鱼类在极短时间(<2s)内达到的最大游泳速度,在捕食和紧急避险时使用。
突进游泳速度指鱼类在较短时间内(<20s)达到的最大游泳速度。
突进游泳速度是过鱼设施设计中的重要参数。
一般时候,鱼类会通过调节它们身体和尾鳍摆动的频率和摆幅来减缓速度或加速,以保持加速—滑行的游泳方式,这种方式下鱼类能够减少消耗的能量。鱼类常用持续游泳速度运动(例如洄游),在困难地区则使用耐久游泳速度,在捕食和逃避时则使用爆发游泳速度。鱼类的持续运动被认为是鱼类实行“马拉松”式的有氧代谢的运动。其持续游泳速度为鱼类稳定的持续游泳6h而不会使其筋疲力尽的最大速度。耐久游泳运动为鱼类的有氧和无氧代谢运动相结合下的游泳运动。耐久游泳速度的持续时间一般情况下为20s~200min。耐久游泳速度持续时间的长短与鱼类的种类、个体大小、水体温度以及突进游泳和持续游泳的周期等均有一定的关系。
测试内容
为全面研究过鱼对象的游泳能力,本实验拟测试鱼类的趋流特性及克流能力。测试指标为:感应流速、临界游泳速度、突进游泳速度。
测试环境
(1)测试时间
4月~6月,鱼类生命活动旺盛的时期。
(2)测试地点
测试地点为某水电站鱼类增殖放流站。
测试马蹄式游泳场放置在放流站鱼类养殖区。
测试鱼类暂养池和实验装置用水均为鱼类饲养循环水,保证在测试过程中水温及水体的理化性质均较稳定。
测试期间,实时监测水温和溶氧,水温范围在11.1~18.7℃之间,溶氧在6.33~8.84mg/l之间。
通过调节电机工作频率(f,hz)逐步增大马蹄式游泳场中流速(v,m/s),测试电机频率每升高5hz马蹄式游泳场中的流速,制作标准曲线(图2)。
流速v和调频器频率f相关关系(v=-0.0177 0.05129f,5<f<50)
测试方法
目前,鱼类游泳能力测试方法有四种:
(1)鱼类在静水马蹄式游泳场中沿直线运动,在两头投递饵料,鱼类前后来回运动,运用水下摄像机拍摄鱼类运动行为并利用运动距离和时间推算鱼类游泳速度和游泳能力。
测试方法
目前,鱼类游泳能力测试方法有四种:
(1)鱼类在静水马蹄式游泳场中沿直线运动,在两头投递饵料,鱼类前后来回运动,运用水下摄像机拍摄鱼类运动行为并利用运动距离和时间推算鱼类游泳速度和游泳能力。
(2)运用大尺寸直径的静水马蹄式游泳场,鱼类跟着视觉标记运动,视觉标记的移动速度范围为0~4.5m/s。
(3)鱼类在环形马蹄式游泳场中运动,人为控制设定马蹄式游泳场中水流情况,根据鱼类运动的位置和水流流速,推算鱼类的游泳速度和游泳能力。
(4)运用马蹄式游泳场,鱼类在其中的特定游泳区运动,人为控制设定水流速度,根据水流速度推算鱼类游泳速度和水流速度。
本测试使用的是第四种方法。
(1)感应流速测试方法
感应流速测试一般以鱼类调整游泳方向时对应的水体流速为指标,有2种测试方法。
第1种测试方法:针对群体进行测试,将大量鱼(10尾以上)放置于马蹄式游泳场中,逐步增大流速,直至半数测试鱼掉转方向至逆流方向,此时流速为试验鱼群体的感应流速。
第2种测试方法:针对个体,将试验鱼单独放置于马蹄式游泳场的静止水体中,然后逐步增大流速,直至测试鱼掉转方向至逆流方向,此时流速为试验鱼个体的感应流速。
本测试使用的是第二种测试方法。
(2)临界游泳速度测试方法
临界游速的测量有两种测试方法:“固定流速法”和“递增流速法”。
①固定流速法
在固定流速测试中,鱼被置于恒定的流速中,整个实验过程中流速都不变化。先让鱼在马蹄式游泳场中适应一段时间,然后流速调整为特定的某个所需流速,这个流速增加要在规定的时间内完成。这个程序要经过多次不同的亚最大流速的重复。在鱼类游泳能力测试中,为了避免由于个体所在环境和生理的影响所造成的差异。固定游速测试均采用大量的相同尺寸和相同条件的鱼,并且需要观测相当长的时间,因此近年来采用耗时少、样本小的递增流速法测试。
②递增流速法
开始实验前,测试鱼类体长体重并将鱼类放置于实验装置游泳区,实验装置初始流速设置为1bl/s(bl为鱼类体长),流速梯度为1bl/s,时间梯度为15min。
每5min测试一次溶氧和温度,当鱼疲劳(判定标准:鱼抵达游泳区末端网格并且无法游动)后将鱼移除密封区,并测试体重。
由于鱼始终处于游泳区内游泳,即假定鱼的游泳速度等于水流速度。
临界游泳速度ucrit计算公式为ucrit=up (tf/ti)×ut,其中:其中up(bl/s)是鱼所能游完的整个时间周期时的游泳速度,ut(bl/s)是速度梯度,tf(min)是鱼最后一次增速至鱼疲劳时所经历的时间,ti(min)是时间梯度。
由于鱼的截面积比游泳区截面积的10%小,所以滞留效应被忽略,即无需校正临界游泳速度。
递增流速法时间相对较短,方法控性强,且得到统计上有意义的值所需的鱼数目较少,因此选用递增流速法测试临界游泳速度。
(3)爆发游泳速度测试方法
由于爆发游泳速度所维持的时间极短,且鱼类的反应不一致,人们难以把握这么短的时间进行准确测量。鱼类并不能总保持一定的速度,它们在高速游动时采用的是“爆发—滑动”的游泳模式。迄今,该行为方式的测量方法依然很少。
有的运用电击肌肉获得肌肉收缩时间的理论值;有的通过测量鱼类跳跃高度来推算其起跳速度,该速度认为是鱼类的最大爆发游泳速度,通过公式v=(2gh)1/2计算得出;国际学者也有人认为运用最小的时间间隔和最大的流速步长的递增流速法测试获得爆发游泳速度,爆发游泳速度测试的实质就是在最小的时间步长内调整最大的流速步长的递增流速测试方法。
爆发游泳速度分为猝发游泳速度和突进游泳速度。
猝发游泳速度指鱼类在极短时间(<2s)内达到的最大游泳速度,
突进游泳速度指鱼类在较短时间内(<20s)达到的最大游泳速度。
本测试中,运用20s时间步长的“递增流速法”测试突进速度指标值。
递增流速法测试同临界速度测试方法相同,时间步长为20s。
突进游泳速度u突进计算公式为u突进=up (tf/ti)×ut,其中:其中up(bl/s)是鱼所能游完的整个时间周期时的游泳速度,ut(bl/s)是速度梯度,tf(min)是鱼最后一次增速至鱼疲劳时所经历的时间,ti(min)是时间梯度。
由于鱼的截面积比游泳区截面积的10%小,所以滞留效应被忽略,即无需校正临界游泳速度。
(4)游泳速度的综合评估
游泳速度测试中,有学者提出运用半数忍耐度(tlm)方法统计临界游泳速度,即当测试鱼中50%疲劳,则认为达到平均维持游泳速度,这50%的原则经常用到游泳速度的统计分析中来计算。
所以,本测试运用半数忍耐度(tlm)方法统计临界游泳速度和爆发游泳速度测试值,即如果有50%的测试鱼类能够克服某一流速值,则此流速值称为此种鱼类的此游泳速度指标。
综上所述,游泳能力综合评估方法:
持续游泳速度范围,0~80%临界游泳速度;
耐久游泳速度范围,80%临界游泳速度~突进速度;
爆发游泳速度范围,突进速度~10bl/s(体长/秒)。
以上所述的仅是本发明的具体实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
1.一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,该测试装置包括马蹄式游泳场(1)、电机(2)、联动轴(3)、螺旋桨(4)、变频器(5);
所述的电机(2)与变频器(5)电连接;
所述的电机(2)的转轴通过联动轴(3)与螺旋桨(4)连接;
所述的马蹄式游泳场(1)包括弯道区域a(6)、弯道区域b(7)、直道区域a(8)、直道区域b(9)四部分;
按逆时针方向,分别设置为直道区域a(8)、弯道区域a(6)、直道区域b(9)、弯道区域b(7);所述的直道区域a(8)、弯道区域a(6)、直道区域b(9)、弯道区域b(7)首尾连接;
螺旋桨(4)安装设置在直道区域a(8)中,并搅动水流方向依次沿直道区域a(8)、弯道区域a(6)、直道区域b(9)、弯道区域b(7)流动;
过坝鱼类的测试区域(10)设置在直道区域b(9)内;
在弯道区域a(6)和弯道区域b(7)内设置有与弯道匹配的同圆心弧形板(11),相邻的弧形板(11)之间构成流水道(12),近圆心的流水道宽度至远圆心的流水道宽度依此递减。
2.根据权利要求1所述的一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,弯道区域a(6)和弯道区域b(7)为半圆形设置;在弯道区域a(6)接近出口的位置设置增氧系统(19);在测试区域(10)外侧壁上设置有向外凸起的回湾缓流结构(23),所述的回湾缓流结构(23)由垂直与测试区域(10)底部的活动转载板构成;
包括在测试区域(10)底部设置的固定孔(22);在固定孔(22)上设置有可卸载阻流调控结构(20);固定孔(22)和可卸载阻流调控结构(20)无规则设置;
包括可卸载插板槽(21),可卸载插板槽(21)插设在测试区域(10)底部,与水流方向平行;可卸载插板槽(21)将测试区域(10)分隔为若干独立的区域。
3.根据权利要求1所述的一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,联动轴(3)外侧设置有不透水夹套,不透水夹套穿过弯道区域b(7)设置在直道区域b(9)内,联动轴(3)在不透水夹套内转动;在螺旋桨(4)前后分别横向设置滚轴套(13)和支撑杆(14);所述的滚轴套(13)中心轴线与螺旋桨(4)中心处于同一水平线上。
4.根据权利要求1所述的一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,在直道区域a(8)末端和弯道区域a(6)末端分别设置格栅板a(15);在直道区域b(9)末端固定设置有格栅板b(18)。
5.根据权利要求1所述的一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,在直道区域b(9)前端设置稳流板(16),所述的稳流板(16)设置为延水流方向顺流设置的多块垂直插板(17)。
6.根据权利要求4所述的一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,格栅板a(15)上的格栅大小小于格栅板b(18)上的格栅大小;测试区域(10)设置在格栅板a(15)和格栅板b(18)之间,测试区域(10)的长度不小于1m。
7.根据权利要求1所述的一种山地河流过坝鱼类的测试装置,其特征在于,在马蹄式游泳场(1)内的设置溶氧测定仪和温度测定仪。
8.一种鱼类游泳能力的测试方法,其特征在于,所述的测试方法包括趋流特性和克流能力两个特征;
趋流特性以感应流速为指标;
感应流速指能够使鱼类产生趋流反应的流速值,趋流反应以鱼类运动方向的改变为指示标准;
克流能力根据鱼类内在的运动代谢模式的不同和表观上的运动持续时间不同,鱼类克流能力分为三类,以速度来表示分别为:持续游泳速度、耐久游泳速度和爆发游泳速度;
持续游泳速度:鱼类在持续游泳模式下保持相当长的时间而不感到疲劳,其持续时间以>200min来计算;
耐久游泳速度:鱼类的耐久游泳速度为处于持续游泳速度和突进游泳速度之间的一类,能够维持20s~200min,并以疲劳结束;
爆发游泳速度为鱼类所能达到的最大速度,维持时间很短,<20s。
9.根据权利要求8所述的一种鱼类游泳能力的测试方法,其特征在于,所述的测试方法中,爆发游泳能力分为猝发游泳速度和突进游泳速度;
其中,猝发游泳速度指鱼类在极短时间<2s内达到的最大游泳速度;
突进游泳速度指鱼类在较短时间内<20s达到的最大游泳速度。
10.根据权利要求8所述的一种升鱼机工程中过坝鱼类的测试方法,其特征在于,所述的测试方法包括:
运用马蹄式游泳场,鱼类在其中的特定游泳区运动,人为控制设定水流速度,根据水流速度推算鱼类游泳速度和水流速度;
针对个体,将试验鱼单独放置于水槽的静止水体中,然后逐步增大流速,直至测试鱼掉转方向至逆流方向,此时流速为试验鱼个体的感应流速;
递增流速法:
开始实验前,测试鱼类体长体重并将鱼类放置于实验装置游泳区,实验装置初始流速设置为1bl/sbl为鱼类体长,流速梯度为1bl/s,时间梯度为15min;
每5min测试一次溶氧和温度,当鱼疲劳后将鱼移除密封区,并测试体重;鱼疲劳判定标准:鱼抵达游泳区末端网格并且无法游动
由于鱼始终处于游泳区内游泳,即假定鱼的游泳速度等于水流速度;
临界游泳速度ucrit计算公式为ucrit=up (tf/ti)×ut,
其中:其中up(bl/s)为鱼所能游完的整个时间周期时的游泳速度,
ut(bl/s)为速度梯度,
tf(min)为鱼最后一次增速至鱼疲劳时所经历的时间,
ti(min)为时间梯度;
由于鱼的截面积比游泳区截面积的10%小,所以滞留效应被忽略,即无需校正临界游泳速度;
持续游泳速度范围,0~80%临界游泳速度;
耐久游泳速度范围,80%临界游泳速度~突进速度;
爆发游泳速度范围,突进速度~10bl/s体长/秒。
技术总结