障碍物对鲢幼鱼游泳动力学的影响

• 作者: 石小涛 姜泽文 涂志英 罗金梅 陶宇 雷青松 柯森繁
• 来源期刊: 水产学报
• 关键词: 鲢幼鱼 障碍物 顶流静止 顶流前进 游泳动力学
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 1406-1414
• 页数: 9页
• 分类号: S917.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11964/jfc.20200812369

摘要

为了解鱼在复杂水流环境中的运动行为,提升鱼道过鱼效果,实验通过在水槽中放置障碍物,分析不同来流速度(1,3和5 BL/s)(BL/s即体长每秒)下鲢幼鱼顶流静止和顶流前进时的游泳动力学表现,提取的游泳动力学指标有摆尾频率、摆尾幅度、对地游泳速度、游泳加速度和运动步长.结果发现,半流速度1 BL/s下,与自由来流相比,鲢幼鱼在障碍物后方顶流静止时,摆尾频率降低,摆尾幅度增加;顶流前进时,摆尾频率、对地游泳速度、游泳加速度和运动步长降低,摆尾幅度增加.半流速度3 BL/s下,障碍物有助于节省鱼类运动能量的消耗.在有障碍物的水流中,顶流静止时的摆尾频率随流速的增加而增加;顶流前进时,摆尾频率、摆尾幅度和游泳加速度随流速增大而增大,而运动步长随流速增大而减小.位置偏好研究表明,当流速为3 BL/s时,鲢幼鱼明显集中在距离障碍物后方约5～30 cm处游动,停留时间占比达92.5％,可能采用了卡门步态的运动模式;当流速为1和5 BL/s时,鲢幼鱼没有表现出非常明显的位置偏好;在自由来流中,鲢常贴壁游泳,亦没有明显的位置偏好,表明障碍物和流速的结合可为鱼类提供水流藏匿场,研究结果为鱼道设计提供重要参考依据.