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过鱼设施中辅助诱驱鱼技术要点研究

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  摘 要:过鱼设施帮助鱼类溯河洄游,完成其生活史。直至今天,过鱼设施已是水工建筑物建设中的必要品。随着时代的进步,无论是社会组织还是个人,都对环境保护意识有了显著的提升。本文就过鱼设施中的辅助诱驱鱼技术要点进行研究,分析当下过鱼设施中该技术的现状,以促进我国辅助过鱼设施的研究建设。
  关键词:过鱼设施;诱驱鱼技术;水利水电工程
  为了减轻水工建筑物对河流生态系统的影响,各国在修建闸坝的同时,根据工程特点及鱼类保护的需求修建了各种形式的过鱼设施。其中,辅助诱驱鱼技术凭借着其高效性、实用性等特点在过鱼设施设计和运行过程中占据着不可或缺的地位。目前,辅助诱驱鱼技术并没有完全达到成熟。在工程设计应用中,该技术还存在着许多不足和需要改进之处。本文介绍了过鱼设施中辅助诱驱鱼技术的意义和其要点,希望可以促进过鱼设施中辅助诱驱鱼技术的研究与建设。
  一、诱驱鱼技术的概述
  (一)诱驱鱼技术的定义
  过鱼设施在使用诱驱鱼技术之前,普遍存在过鱼效果不佳的现象。为解决此问题,研究人员进行了大量的试验试图提高过鱼设施进口水流在河道中的影响范围,但过鱼设施的通过率仍然维持在一个难以接受的低水平。在这种背景下,诱驱鱼技术被大家所提倡。诱驱鱼技术主要是指在鱼道入口采用水流、光、声音、气泡幕、气味、电场等多种措施,吸引或者驱赶洄游鱼类进入鱼道入口,完成洄游上溯。如今已在过鱼设施中广泛应用。
  (二)诱驱鱼技术的重要意义
  诱驱鱼技术在过鱼设施中发挥的作用十分广泛,在过鱼设施的入口处,诱驱鱼技术起着吸引鱼类进入入口、远离溢流坝区域的作用;在内部池室诱驱鱼技术可以帮助失去方向的鱼类重新找到上溯方向。因此诱驱鱼技术在过鱼设施中有着重要的意义。在平常的鱼道运行中,该技术主要通过声音、气泡幕、电栅场等多种措施保证过鱼设施进口的吸引率。与此同时通过不同颜色光照对鱼道池室内部的鱼类进行方向引导,减少鱼类上溯过程中在鱼道内部的逗留时间。诱驱鱼技术是一个具有科学性和实用性的工程技术,其存在大大提高了过鱼设施的过鱼效率,降低了溢流坝区域对鱼类的伤害。
  二、诱驱鱼技术的技术分析
  过鱼设施主要包括两部分,其中一部分为主要的过鱼系统,另一部分为与之相匹配存在的辅助诱驱鱼设施。辅助诱驱鱼技术有多种不同的组成形式,都是服务于过鱼系统的各区域。辅助诱驱鱼技术可以提高过鱼设施的过鱼效率并保证过鱼过程的安全性,聲音、光照、气泡幕、味道和电场诱驱鱼是诱驱鱼技术中的重要组成部分。下文就声音、光照、气泡幕和电场这四个方向进行技术要点探讨。
  (一)声音诱驱鱼技术分析
  声音诱驱鱼技术,顾名思义,是通过播放一定频率和音量的声音,对目标鱼类进行诱集或驱赶。鱼类会根据不同的声音环境产生不同的行为特征。内耳、测线和鱼鳔是鱼类接收外部声音信息的主要器官,当接收到一定声音信号的时候,鱼类的活动便会根据声音中的信息产生刺激或抑制反应。刺激反应主要应对的行为特征是正趋音性,抑制反应主要应对的是负趋音性。正趋音性是指当鱼类接收到声音信号,聚集声源的行为特征。负趋音性是指当鱼类接收到声音信号而逃避声源的行为特征。有研究表明,鱼类会在晚上逃离船舶机器的噪声范围。
  (二)光照诱驱鱼技术分析
  光照与声音一样同时都是影响鱼类行为特征的环境因子。为适应生活的河湖水环境中,鱼类逐渐进化地感知不同光源的强度和颜色,同时可以感知物体的形状大小。鱼类所有的生理行为包括捕食、合作、繁衍、躲避等行为均与光照密切相关。一定的光强光色可以使鱼类产生相应的应答式反应,并产生趋避行为。鱼类会根据不同的刺激,从不同的地方游泳到另外一个位置并可以长的时间保持这一刺激效果。不同的鱼类会对同种光强光色的光照产生不同的反应,同种鱼类也会不同光强光色的关照产生不同反应。对在长期的进化历程和对环境的适应阶段后,中上层鱼类大多数表现出对光源的趋向性反应,而底栖鱼类由于长时间生活于水底,光线无法照射到水体下部,因此底栖鱼类对光线刺激表现出负趋光反应。根据研究表明,大多数底栖鱼类一般活动在光照强度为0.01~0.1lx的范围内。
  (三)气泡诱驱鱼技术分析
  气泡幕作为一种重要的诱驱鱼技术对鱼具有吸引、驱赶和阻拦作用,相较其他诱驱鱼方式同时兼顾成本低、无污染且对鱼无伤等特点。气泡幕是从水底的高压排气管中排出密密的气泡,形成由水底上升至水面的气泡帘,使水体产生扰动,声响、低频压力振荡等。在河流中远距离的鱼群因为趋音性会游向气泡幕,气泡幕达到引诱鱼类的目的;当鱼群游到气泡幕近距离时,气泡幕阻碍了鱼类前行;同时气泡上升的噪音在视觉和听觉的干扰下,会将鱼群吓走,阻止游鱼的行进,此时气泡幕起到拦导的作用。
  (四)电诱驱鱼技术分析
  电流对鱼类能产生刺激效应。鱼类在感受电流的刺激后将本能地作出适应性改变,改变游向或者避离电场。电栅拦鱼已经在工程上广泛的使用。它具有抗流性好,过漂浮物性能好。管理检修方便等优点,同时不受水流条件的限制,在那些回流湍急、流态复杂多变、难以张设拦网的水域中,电栅可以有效地工作。电诱驱鱼技术主要通过直流电向负载放电,同时利用关断电路短时间内反复不断的自动关断,负载上就会到连续的脉冲电能,输出给水中的电栅。实践证明,适当电流的电栅拦鱼不会对鱼类造成致命的生理伤害。
  三、结语
  辅助诱驱鱼技术是过鱼设施的重要组成部分之一,其修建与否很大程度上了决定了过鱼设施过鱼效率的高低。为进一步满足工程应用需求,我国科研学者应加深对诱驱鱼技术的研究,最终形成一套完整适用于过鱼设施的设计标准。
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