一种鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置的制作方法

1.本实用新型属于生态水利技术领域，具体涉及一种鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置。


背景技术：

2.随着水能资源的开发，人为活动对水生生态的影响亦趋严重。为减缓工程建设给鱼类造成的负面影响，兴建过鱼设施、重建洄游通道已成为当前生态修复的研究热点之一。目前，常规鱼道在研究和设计时大多侧重于其内部结构和水流条件等方面，对鱼道进口位置布置及结构的研究相对较少，导致鱼类进入鱼道困难，甚至根本无法进入鱼道，诱鱼效果差。
3.环境温度是鱼类生存的关键性环境因素之一，温度的改变对鱼类能量代谢产生直接影响，则鱼类会对温度场产生选择行为。而趋流性是鱼类的一种重要的趋性，鱼类能根据水流的方向和速度随时调整自身的游向和游速，使自身保持逆流游泳状态或长时间停留在某一特定位置。有研究利用不同鱼类对温度场的选择进行测试表明不同种群鱼类、同一种类不同阶段以及同一种鱼同一年龄段都表现出不同的温度选择策略，水温对鱼类的游泳行为等密切相关。也有研究表明，不同鱼类之间感应流速的差异，可以使不同过鱼对象辨识鱼道池室主流方向以及满足鱼道入口诱鱼的目的。但目前对二者的研究只是单一的从一个要素方向研究，并没有温度与流速共同作用下鱼类游泳行为的偏好。本装置从实验室研究出发，探究温度与流速共同对鱼类游泳行为的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的旨在提供一种鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，该装置用于群体选择行为试验，可以对在温度与流速共同作用下的鱼类游泳行为过程进行全记录，从而对鱼类个体在群体温度和流速共同作用选择行为进行观测和分析，为鱼道入口诱鱼提供指导依据，从而增强诱鱼效果，保护水利生态。
5.为达到上述目的，本实用新型提供的鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，包括水箱单元、摄像单元以及温度探测单元；
6.所述水箱单元包括横置的主水箱和保温水箱，所述保温水箱包括室温水箱和高低温水箱，所述主水箱内沿水流方向依次设有观察区、自由选择区以及投放区，所述观察区包括由隔墙分隔且并列设置的第一观察区、第二观察区，所述室温水箱、高低温水箱分别通过一组可调节流速的输水管路与第一观察区、第二观察区连通，所述主水箱底部于第一观察区和第二观察区处均设有排水口，试验鱼投放于投放区内，再通过自由选择区进入第一观察区或第二观察区；
7.所述摄像单元设置于主水箱上，用于监测试验鱼游泳行为全过程；
8.所述温度探测单元设置于观察区内，用于探测第一观察区和第二观察区的水温以保证第一观察区和第二观察区的水温差。
9.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，摄像单元主要用于监测试验鱼游泳行为全过程，因而摄像单元可以采用本领域常规的摄像工具。本实用新型中，所述摄像单元包括至少一个摄像机。摄像机可以是一个或多个，设置的位置只要能满足清晰记录试验鱼游泳过程即可。摄像机优选设置于主水箱的顶部。
10.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，温度探测单元在满足探测第一观察区和第二观察区的水温的前提下，可以采用本领域常用的温度探测工具。在本实用新型中，温度探测单元包括至少两个温度探头，第一观察区和第二观察区内至少设置一个温度探头。通过观测温度探头测量数据的变化，调整两个保温水箱的水温，从而保证第一观察区和第二观察区的温度差。进一步，为保证测温准确，所述温度探头距离主水箱的底部和侧壁的距离优选为5cm
‑
10cm。
11.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，所述输水管路包括水泵和水管，水泵通过水管分别与室温水箱/高低温水箱、主水箱连通。可调节水泵以设置不同流速。
12.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，为使第一观察区和第二观察区的温度达到更好的隔离效果，所述隔墙优选为中空结构，内部填充空气，从而使隔墙两边的温度互不影响。
13.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，所述自由选择区的长度为观察区长度的1/3～1/2，以便于试验鱼有充分选择的空间。
14.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，为进一步加强实验的客观性，所述投放区的出口宽度小于自由选择区的宽度，且投放区的出口中心点与隔墙中轴线在同一直线上。
15.上述鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置，上述室温水箱用于装室温水，一般为25℃，高低温水箱用于装高温水或低温水，根据季节不同而改变，一般冬季为低温水，水温在0～10℃，夏季为高温水，水温在30～35℃。
16.本实用新型提供的鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置具有以下有益效果：
17.(1)本实用新型通过设置水箱单元、摄像单元以及温度探测单元，可根据水库鱼道前在各个季节的实测资料，利用水箱单元模拟水温与流速共同作用情况，并利用温度探测单元保证水温的稳定性，再利用设置于主水箱上的摄像单元，对鱼类在温度与速度共同作用下的整个偏好行为过程进行跟踪记录，结合实时的水温监测数据与流速数据，做到鱼类偏好的水温流速的准确分析，为鱼道入口诱鱼提供指导依据，增强诱鱼效果，从而保护水利生态。
18.(2)本实用新型通过在在观察区内设置隔墙从而形成第一观察区、第二观察区以对主水箱内不同温度的水进行分离及保温，再通过输水管路调节对水流速度进行控制，可在保持温度不变的同时改变流速，以观察同种温度不同流速刺激下鱼类游泳行为偏好，耦合了水温与流速两种鱼类游泳行为刺激因素，比单一因素对鱼类刺激游泳行为力度大，有效解决了目前鱼类刺激游泳行为因素单一，能够实现目前温度和流速耦合的偏好立体行为观测的功能。
19.(3)本实用新型提供的实验装置空间大，能容纳多条鱼进行试验，鱼类活动范围大，能够观测鱼类真实选择温度和流速耦合作用的过程，有效解决现有技术中空间不足的
局限性。
附图说明
20.图1是本实用新型鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置结构示意图。
21.附图标记说明：1、主水箱；11、第一观察区；12、第二观察区；13、自由选择区；14、投放区；2、室温水箱；3、高低温水箱；4、隔墙；5、摄像单元；6、温度探测单元。
具体实施方式
22.以将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型。
23.本实施例中，鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置如图1所示，包括水箱单元、摄像单元5以及温度探测单元6。
24.水箱单元包括主水箱1和保温水箱，保温水箱包括室温水箱2和高低温水箱3。主水箱1呈长方体结构，横置于试验台上。室温水箱2用于装温度为25℃的室温水，高低温水箱3用于装高温水或低温水，根据季节不同而改变，冬季为低温水，水温在0～10℃，夏季为高温水，水温在30～35℃。
25.主水箱1内沿水流方向依次划分为观察区、自由选择区13以及投放区14。观察区包括并列设置的第一观察区11、第二观察区12，第一观察区11、第二观察区12由隔墙4分隔。隔墙4优选为中空结构，内部填充空气，从而使隔墙4两边的温度互不影响。自由选择区13的长度为观察区长度的1/2。投放区14的出口宽度小于自由选择区13的宽度，且投放区14的出口中心点与隔墙4中轴线在同一直线上。在本实施例中，投放区14为由在主水箱1尾部中间位置通过设置隔板隔离出的一方形区域。该方形区域的宽度小于自由选择区13的宽度(即整个主水箱1的宽度)，其长度小于自由选择区13的长度。主水箱1底部设置有两个排水口，分别设于第一观察区11和第二观察区12处。
26.室温水箱2通过一组可调节流速的输水管路与第一观察区11连通，高低温水箱3通过另一组可调节流速的输水管路与第二观察区12连通。输水管路包括水泵和水管，水泵通过水管分别与室温水箱2/高低温水箱3、主水箱1连通，可调节水泵以设置不同流速。试验鱼投放于投放区14内，再通过自由选择区13进入第一观察区11或第二观察区12；
27.摄像单元5包括一个摄像机，设置于主水箱1的顶部(图示为设置于主水箱1的侧边)，用于监测试验鱼游泳行为全过程，设置于主水箱1的顶部可以更清晰的记录所有试验鱼的游泳行为。
28.温度探测单元6包括两个温度探头。第一观察区11和第二观察区12内各设置一个温度探头。温度探头位于第一观察区11/第二观察区12的前端，距离主水箱1的底部和侧壁的距离为5cm。通过观测温度探头测量数据的变化，调整两个保温水箱的水温，从而保证第一观察区11和第二观察区12的温度差。
29.以下以冬季为例，对本实施例中的鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置的工作过程进行简要的介绍，以进一步展示本实用新型的优点。
30.该鱼类相对适宜温度与流量共同选择实验装置的工作过程包括以下步骤：
31.1)制备25℃的室温水装配于室温水箱2中，同时制备4
‑
10℃的低温水置于高低温水箱3中；
32.2)以水泵控制流速为1～5cm/s，通过输水管路将两种水温的水输入主水箱1的第一观察区11和第二观察区12内，第一观察区11和第二观察区12中的流速保持一致；
33.3)开启摄像机，通过观测温度探头测量数据的变化，调整室温水箱2和高低温水箱3中的水温，保证第一观察区11和第二观察区12的温度差；
34.4)将若干试验鱼投放于主水箱1的投放区14内，通过摄像机记录试验鱼在主水箱1中的整个运动过程；
35.5)根据水温设置与试验摄像记录结果，将结果统计下来；
36.6)回收所有试验鱼，保持试验所有温度条件不变，调节水泵以设置为另一流速，重新于投放区14投放同一批试验鱼，重复2)
‑
5)过程，通过统计方法，分析鱼类在温度与流速共同作用下的偏好行为。
37.需要说明的是，实验鱼的种类和数量根据实际需求进行选择即可，并无特殊要求。
38.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。