鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，包括供水系统，其进水端与水源连接，供水系统的出水端连接游泳能力测试区，该区包括透明通道，其靠供水系统端设有稳流格栅，透明通道内间隔设有至少两个红外监测系统，所述游泳能力测试区的下游为游泳行为观测与暂养区，该区包括上游的进水渠和下游的出水渠，周围设有墙体，内部设有浅滩区和深潭区，出水渠上游设闸门和拦鱼网。相比于室内的鱼类游泳能力测试装置，本实用新型专利技术以河道水为水源，使得其结构内的环境更贴近天然环境，可以用于测试野生鱼，还可以解决鱼类游泳能力测试流速环境单一、空间狭小仅用于个体试验的问题，可应用于鱼类群体游泳能力与行为观测。

Observation of Fish Temporary Culture, Swimming Behavior and Swimming Ability Test Structure

【技术实现步骤摘要】
鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构
本技术属于水产和渔业领域，还涉及水利水电工程、环境科学等相关领域，具体为一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构。
技术介绍
水电工程建设，尤其是规模巨大的高水头电站建设，不可避免地破坏原有河流的连通性，阻断鱼类上行或下行的通道，破坏鱼类生境。过鱼设施作为恢复河流连通性，减缓大坝阻隔效应的重要措施，已备受国内外学者关注。过鱼设施进口附近及其内部流场被认为是过鱼设施设计与运行的关键。而鱼类游泳能力与行为作为过鱼设施进口及内部流速、流态设计依据，测试与观测结果的准确性尤为重要。目前，鱼类游泳能力测试通常在实验室内进行，试验装置通常为环形水槽，将试验用鱼束缚在狭小空间，通过螺旋桨驱动环形水槽内水体形成不同的流速环境，通过观察鱼类在狭小空间内游动时间及游泳状态变化，建立鱼类游泳能力指标。由于野生鱼类对环境因素变化非常敏感，脱离天然环境容易导致鱼类死亡，用于游泳能力测试的鱼类通常是养殖或经过长期驯养的鱼类,而非天然野生鱼类。研究表明，鱼类在自然条件下的游泳能力要强于实验室内鱼类游泳能力，野生鱼类的游泳能力也相对强于驯化后鱼类游泳能力。显然，用以长期驯养鱼类在室内测试鱼类游泳能力的试验建立起的鱼类游泳能力指标体系，并不能真实地反映鱼类在天然条件下的游泳能力。现有鱼类游泳能力测量装置与手段大多存在以下若干问题：1.试验装置空间狭小，通常仅能容纳一只鱼进行试验，鱼类活动范围有限，很难反映鱼类躲避高流速的行为。2.试验装置仅能用于鱼类个体游泳能力测试试验，不能用于鱼类群体游泳能力及行为观测试验。3.天然环境下鱼类游动过程根据水流环境情况会做出相应调整，试验环境流速单一，有别于水库、湖泊和河道存在流速变化的情况，无法准确观测鱼类游动行为改变及对流速环境的选择过程，建立的游泳能力指标不能准确反映鱼类游泳能力及游泳行为。4.试验装置不具备鱼类暂养环境，仅有鱼类游泳能力测试环境，使得试验用鱼以驯养鱼和养殖鱼为主。因此，需要开发一种能用于野生鱼类暂养与游泳能力测试结构，以准确建立天然野生鱼类游泳能力指标。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，解决了目前鱼类游泳能力测试装置流速环境单一、空间狭小、仅用于鱼类个体游泳能力测试、无鱼类暂养环境及鱼类游泳行为过程观测等问题，可实现天然鱼类暂养、鱼类个体及群体游泳能力测试和游泳行为观测。本技术所采取的技术方案是，一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，包括供水系统，其进水端与水源连接，供水系统的出水端连接游泳能力测试区，该区包括透明通道，其靠供水系统端设有稳流格栅，透明通道内间隔设有至少两个红外监测系统，所述游泳能力测试区的下游为游泳行为观测与暂养区，该区包括上游的进水渠和下游的出水渠，周围设有墙体，内部设有浅滩区和深潭区，出水渠上游设闸门和拦鱼网。进一步地，所述供水系统包括水泵和供水管道；所述水源为河道。进一步地，所述游泳能力测试区包括底座，其制成玻璃通道，通道顶部敞开，侧面及底部采用玻璃通过框架安装固定。进一步地，所述游泳能力测试区内还设有流速仪，流速仪位于稳流格栅下游。进一步地，所述两个红外监测系统之间设有摄像区，测试区摄像机分别安装在该摄像区的上方和侧方。进一步地，所述两个红外监测系统之间的距离≥2m。进一步地，所述游泳行为观测与暂养区的从上游至下游的主体为斜坡结构，上游连接进水渠，下游连接出水渠。进一步地，所述游泳行为观测与暂养区的底部由下至上依次设有大砾石层、小砾石层与河砂层，且河砂层上有水生植物。进一步地，所述大砾石层的大砾石长径＞10cm，小砾石层中小砾石的长径为4-10cm。进一步地，所述所述游泳行为观测与暂养区上方还设有观测暂养区摄像机。采用所述结构测试的方法，包括以下步骤：1）将水体引入试验测试结构内，调节游泳行为观测与暂养区下游的闸门高度和拦鱼网高度，将待测试鱼放入游泳行为观测与暂养区进行暂养；2）根据观测与测量的需求，开启所有监测设备，包括摄像机、流速仪、红外监测系统，调整摄像机的镜头角度使摄像机的监视范围覆盖整个暂养区，调节水泵改变引流流量，应用流速仪对水槽内的流速分布情况进行详细的测量；3）调整游泳能力测试区流速，当试验鱼发现发现引流并游向游泳能力测试区出口时，认为测试区出口的水流条件为试验鱼类的感应流速；4）根据两个红外监测系统监测到的时间差计算得到试验鱼的游泳速度，游泳速度大于流速仪测量结果，试验流速条件则为鱼类游泳喜好流速条件范围；在此条件下，继续增大水槽内的试验流量，结合游泳能力测试区摄像机记录的视频进行分析，当试验鱼在两个红外监测系统之间不停往返游动时，相应的水流条件为试验鱼的冲刺流速范围；当游泳能力测试区摄像机内试验鱼仅能通过第一个红外监测系统且快速被冲回暂养区，此时相应的水流条件为试验鱼的流速壁垒。本技术具有以下有益效果：相比于室内的鱼类游泳能力测试装置，本技术可以在水利工程建设区域建设，在水电站正常运行情况下，利用坝下适宜河段建造，以河道水为水源，使得其结构内的环境更贴近天然环境，可以用于测试野生鱼，解决试验用鱼以养殖鱼或驯化鱼存在的问题；且观测和测试的数据更为准确。在暂养环境段上游建设鱼类游泳能力测试与游泳行为观测段，通过开挖、填筑及种植水草等方式塑造具有深潭、浅滩、流速变化的暂养区，通过改变从河段引流的流量，塑造不同的流速环境，利用设置的相应监测设备，记录鱼类游泳行为变化过程及分析鱼类游泳能力，解决鱼类游泳能力测试流速环境单一、空间狭小仅用于个体试验的问题，还能应用于鱼类群体游泳能力与行为观测。附图说明图1为本技术的平面布置图；图2为本技术游泳能力测试区示意图；图3为本技术游泳行为观测与暂养区纵剖面示意图；图4为本技术游泳行为观测与暂养区横剖面示意图。图中水源1，供水系统2，水泵201，供水管道202，游泳能力测试区3，玻璃301，框架302，底座303，稳流格栅304，流速仪305，红外监测系统306，测试区摄像机307，游泳行为观测与暂养区4，深潭区401，浅滩区402，墙体403,大砾石层404，小砾石层405，河砂406，水生植物407,进水渠408，出水渠409，观测暂养区摄像机410，闸门411，拦鱼网412。具体实施方式下面结合实施例来进一步说明本技术，但本技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。如图1-4所示，一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，包括供水系统2，其进水端与水源1连接，供水系统的出水端连接游泳能力测试区3，该区包括透明通道，其靠供水系统2端设有稳流格栅304，透明通道内间隔设有至少两个红外监测系统306，所述游泳能力测试区的下游为游泳行为观测与暂养区4，该区包括上游的进水渠408和下游的出水渠409，周围设有墙体403，内部设有浅滩区402和深潭区401，出水渠409上游设闸门411和拦鱼网412。出水渠连接至河道的下游。所述稳流格栅为金属格栅。优选地方案中，所述供水系统包括水泵201和供水管道202；所述水源为河道。使得本技术结构内的水体接近天然水体，测试结构更为准确。优选地方案中，所述游泳能力测试区3包括底座303，其制成玻璃通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，其特征在于：包括供水系统（2），其进水端与水源（1）连接，供水系统的出水端连接游泳能力测试区（3），该区包括透明通道，其靠供水系统（2）端设有稳流格栅（304），透明通道内间隔设有至少两个红外监测系统（306），所述游泳能力测试区的下游为游泳行为观测与暂养区（4），该区包括上游的进水渠（408）和下游的出水渠（409），周围设有墙体（403），内部设有浅滩区（402）和深潭区（401），出水渠（409）上游设闸门（411）和拦鱼网（412）。

【技术特征摘要】
1.一种鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，其特征在于：包括供水系统（2），其进水端与水源（1）连接，供水系统的出水端连接游泳能力测试区（3），该区包括透明通道，其靠供水系统（2）端设有稳流格栅（304），透明通道内间隔设有至少两个红外监测系统（306），所述游泳能力测试区的下游为游泳行为观测与暂养区（4），该区包括上游的进水渠（408）和下游的出水渠（409），周围设有墙体（403），内部设有浅滩区（402）和深潭区（401），出水渠（409）上游设闸门（411）和拦鱼网（412）。2.根据权利要求1所述的鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，其特征在于：所述供水系统包括水泵（201）和供水管道（202）；所述水源为河道。3.根据权利要求1所述的鱼类暂养、游泳行为观测与游泳能力测试结构，其特征在于：所述游泳能力测试区（3）包括底座（303），其制成玻璃通道，通道顶部敞开，侧面及底部采用玻璃（301）通过框架（302）安装固定。4.根据权利要求1所述的鱼类暂养、游泳行为观测与...

【专利技术属性】
技术研发人员：严忠銮，唐锡良，杨少荣，薛敬阳，樊寒冰，王小明，脱友才，安瑞冬，李嘉，秦蕾蕾，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，中国三峡建设管理有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11