基于鱼类游泳行为特性的鱼道水力学研究

本书较系统地阐述鱼类游泳行为特性及过鱼设施的水力学问题，主要包括鱼类游泳能力试验方法及典型鱼种的游泳能力指标，鱼类上溯游泳行为对水动力因子的响应特性，基于个体的鱼类上溯数学模型，诱鱼水流条件，光、声、气泡幕等非常规驱/诱鱼技术等。本书是在中国水利水电科学研究院水力学研究所多年研究成果积累的基础上撰写而成。书中部分图片彩图请扫图旁二维码。本书部分插图附有彩图二维码，扫码可见。本书可作为水利水电、航运、环境保护等行业专业技术人员的参考用书，还可作为高等院校相关专业教师及研究生的学习参考书。

第1章概论 1
1.1 引言 1
1.2 过鱼设施水力学的研究背景 1
1.3 国内外研究进展 2
1.3.1 国内外过鱼设施建设情况 2
1.3.2 鱼类游泳能力研究进展 5
1.3.3 鱼类游泳行为对水动力因子的响应机制研究进展 7
1.3.4 集鱼系统进口诱鱼技术研究进展 9
1.4 本书的主要内容 10
第2章典型鱼类游泳能力试验 12
2.1 引言 12
2.2 长江流域鱼类资源概况 12
2.2.1 长江鱼类区系分布 12
2.2.2 长江鱼类洄游概况 13
2.2.3 长江鱼类种质资源状况 14
2.3 试验鱼种的生态习性 15
2.3.1 黄颡鱼 15
2.3.2 大鳍鳠 16
2.3.3 长吻16
2.3.4 大口鲇 17
2.3.5 岩原鲤 17
2.3.6 中华倒刺鲃 17
2.3.7 白甲鱼 18
2.3.8 草鱼 18
2.4 试验内容及方法 20
2.4.1 试验内容 20
2.4.2 试验方法 20
2.5 临界游泳速度和突进游泳速度测定结果 24
2.5.1 黄颡鱼 24
2.5.2 大鳍鳠 26
2.5.3 长吻29
2.5.4 大口鲇 31
2.5.5 岩原鲤 33
2.5.6 中华倒刺鲃 35
2.5.7 白甲鱼 37
2.5.8 草鱼 39
2.6 感应流速测定结果 41
2.7 讨论与启示 42
第3章草鱼幼鱼游泳行为对流速的响应特性 44
3.1 引言 44
3.2 流速递增条件下的鱼类游泳行为分类 44
3.3 流速递增条件下的草鱼游泳行为分析 45
3.4 基于突进游泳速度指标的鱼道池室主流设计阈值 47
第4章草鱼幼鱼连续上溯试验 49
4.1 引言 49
4.2 鱼类多级池室连续上溯试验设计 50
4.2.1 试验模型 50
4.2.2 试验用鱼及环境 51
4.2.3 试验方法 51
4.3 鱼道池室流场的获取与水力特性分析 52
4.3.1 鱼道池室流场数学模拟方法 52
4.3.2 实体模型上的流场测量 54
4.3.3 物理模型和数学模型的结果对比与验证 55
4.3.4 竖缝式鱼道水力特性分析 56
4.4 试验鱼游泳轨迹的提取方法 60
第5章鱼道池室特征水流对鱼类上溯行为的影响 62
5.1 引言 62
5.2 多级鱼道池室草鱼幼鱼上溯成功率 62
5.3 草鱼幼鱼上溯成功率的影响因素分析 63
5.3.1 鱼道流量对鱼类上溯成功率的影响分析 63
5.3.2 竖缝隔板导角对鱼类上溯成功率的影响分析 65
5.4 反映流态的水动力因子对试验鱼上溯轨迹的影响 66
5.4.1 试验鱼上溯轨迹分析 66
5.4.2 鱼道池室内部水动力因子对试验鱼上溯路径的影响分析 69
5.4.3 阻力对试验鱼上溯路径的影响分析 72
5.4.4 竖缝处水动力因子对试验鱼上溯路径的影响分析 74
第6章单池室流场下的草鱼适应性 76
6.1 引言 76
6.2 试验设计 76
6.3 不同导角和流量下池室内试验鱼分布情况 76
6.3.1 试验鱼在30°导角鱼道流场的分布情况 77
6.3.2 试验鱼在45°导角鱼道流场的分布情况 79
6.3.3 试验鱼在60°导角鱼道流场的分布情况 81
6.4 试验鱼对回流区尺度的适应性分析 84
6.5 试验鱼对其他水动力因子的适应性分析 85
6.5.1 草鱼幼鱼对流速、紊动能的适应性 85
6.5.2 草鱼幼鱼对水流阻力的适应性 86
第7章鱼类动态数值模型及鱼道过鱼模拟 88
7.1 引言 88
7.2 基于个体模式的鱼类动态数值模型 88
7.2.1 基于个体模式的模型的简介 89
7.2.2 基于个体模式的鱼类动态数值模型的建立 91
7.2.3 鱼类生态水力学耦合模型 93
7.2.4 耦合模型的验证 96
7.3 鱼类动态数值模型在鱼道中的应用 96
7.3.1 鱼道物理模型设计 96
7.3.2 鱼道过鱼过程模型100
7.3.3 模拟结果及其对鱼道设计的意义102
第8章集诱鱼系统进口位置的选择105
8.1 引言105
8.2 模型建立106
8.3 坝下河段流场分析109
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