基于齐口裂腹鱼游泳行为与入口效率的鱼道诱鱼水流优化研究

为解决鱼道入口诱鱼效率问题，研究人员结合物理模型实验和Flow-3D数值模拟，分析了齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)在不同诱鱼流速(0.4和0.6 m/sec)下的游泳行为。研究发现0.4 m/sec流速更适宜，鱼类偏好流速0.175–0.375 m/sec、湍流动能(TKE)0–0.002 m2/sec2，为鱼道水力设计提供了重要依据。

　　

这项研究揭示了鱼道入口水力条件与齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)游泳行为的精妙关系。通过物理模型与Flow-3D软件的双重验证，科研团队发现当入口流速从0.4 m/sec提升至0.6 m/sec时，这些"水下登山运动员"的轨迹频率和上溯行为显著减少。有趣的是，虽然高流速下鱼类尝试次数增加（0.6 m/sec:8.4±6.3次），但它们在入口的"犹豫时间"却大幅缩短（0.4 m/sec:88.0±105.4秒→0.6 m/sec:22.7±25.5秒），就像遇到湍急水流时的谨慎登山者。

更深入的耦合分析显示，在0.4 m/sec流速下，鱼类游泳速度与水流速度呈负相关(r=-0.45)，而与湍流动能(TKE)的正相关性(r=0.49)也低于高流速条件。这些"流体动力学专家"明确表现出对0.175–0.375 m/sec流速区间和0–0.002 m²/sec² TKE值的偏爱，为设计"鱼类友好型"鱼道提供了精准参数。该成果就像为洄游鱼类定制了"水流导航仪"，对保护水生生物多样性具有重要意义。