评估幼鲑的行为，以期为高水头大坝下游鱼类通道的建设提供参考

《River Research and Applications》：Evaluation of Juvenile Salmon Behavior to Inform Downstream Fish Passage Development at a High Head Dam

鱼类通道设计评估——Tieton Dam幼鱼迁移行为与水温分层研究。通过声学遥测分析2024年幼鱼在Rimrock Reservoir的分布，发现鱼类主要在入水口附近聚集，停留时间中位数为11.2-12.4天，并反复在入水口与大坝间活动。水温分层数据显示幼鱼深度利用随季节变化，5-6月活动于上层5米，7-9月转向10-27米深层。泄洪期仅6尾亚年幼 Chinook 通过大坝，但87%-96%标记鱼进入 forebay，表明通道设计需考虑该区域为鱼群聚集热点。

　　本研究围绕华盛顿州提顿河上的提顿大坝展开，重点分析了幼年鲑鱼在迁徙过程中的行为特征，以及它们在大坝附近的活动模式。由于提顿大坝在近百年建造时未考虑鱼道设计，因此在现有结构下，鲑鱼等鱼类无法顺利通过，导致其种群数量受到严重影响。近年来，随着生态修复和鱼类资源恢复工作的推进，提顿大坝的鱼道建设被提上重要议程。为了为下游鱼道设计提供科学依据，研究团队对提顿大坝的前池（forebay）区域以及下游的水文环境进行了详细调查，重点观察幼年鲑鱼的迁徙路径、停留时间及在大坝区域的分布情况。

在研究过程中，研究人员利用声学追踪技术，对提顿大坝前池及下游区域的幼年鲑鱼进行了长期监测。研究对象包括提顿河的提顿大坝前池和下游区域，时间跨度从2024年4月至11月。研究目标是评估幼年鲑鱼在大坝区域的活动模式，包括它们如何接近大坝、在哪些区域停留时间较长，以及是否有机会通过大坝。研究团队在提顿河的两个支流——北支流提顿河和南支流提顿河的交汇处释放了大量标记的幼年鲑鱼，并在大坝附近部署了多个接收器，以追踪这些鱼的移动轨迹。通过这些数据，研究人员能够识别出幼年鲑鱼在大坝前池的活动热点，并了解它们在不同时间段的行为变化。

研究发现，大部分标记的幼年鲑鱼在释放后不久就迁移到提顿大坝的前池区域。它们在前池中停留的时间比在大坝本身更长，且频繁在前池和大坝之间往返。在春季研究期间，水位较高，大坝前池的范围较大，幼年鲑鱼主要集中在靠近水坝的溢洪道（spillway）区域，尤其是北岸。而在秋季研究期间，随着水位迅速下降，大坝前池的范围缩小，幼年鲑鱼的分布模式发生了变化。研究团队通过水温数据推测，春季时幼年鲑鱼主要栖息在水体表层以下5米左右的区域，而到了夏季，随着水体热分层现象的出现，它们开始向更深的水域迁移，通常在10至27米之间。这一行为模式表明，幼年鲑鱼在不同季节对水温的偏好存在显著差异，且对水流条件具有较强的适应能力。

在监测过程中，研究人员还发现，幼年鲑鱼在大坝前池的活动表现出一定的聚集性。尤其是在春季，它们在靠近进水口（intake）和溢洪道的区域聚集较为明显。这种聚集行为可能是由于这些区域的水流条件更符合它们的迁徙需求，或者是由于它们在寻找合适的鱼道通道。然而，尽管幼年鲑鱼在大坝前池停留时间较长，真正成功通过大坝的鱼数量却相对较少。特别是在秋季，当水位迅速下降且流量增加时，研究人员预期会有更多的鱼通过大坝，但实际监测到的通过数量有限。这可能与水位下降期间的水流速度和湍流强度有关，导致部分鱼未能被接收器捕捉到。此外，部分鱼可能在水位下降后仍滞留在大坝前池，未能找到合适的鱼道通道。

从研究结果来看，提顿大坝的现有结构对幼年鲑鱼的迁徙构成了显著障碍。由于进水口是目前唯一的水流通道，幼年鲑鱼主要依赖这一区域进行迁移。然而，进水口的设计并未考虑鱼类的迁移需求，导致大量鱼在通过时面临较高的风险。研究还指出，尽管大部分鱼在大坝前池停留时间较长，但真正成功通过大坝的鱼比例较低，尤其是在春季研究期间。这一发现表明，现有的水流通道对幼年鲑鱼的通过能力存在限制，需要进一步优化鱼道设计以提高通过率。

此外，研究还强调了水温在幼年鲑鱼迁徙行为中的重要影响。在春季和初夏，水温相对较高，但幼年鲑鱼仍倾向于在水体表层以下5米左右的区域活动，这可能是由于该区域的水流条件更适合它们的迁徙。随着夏季的到来，水体热分层现象加剧，幼年鲑鱼逐渐向更深的水域迁移，以寻找适宜的水温环境。这种行为变化提示，未来的鱼道设计应充分考虑不同季节的水温分布情况，以确保鱼类能够顺利找到并利用鱼道通道。如果鱼道设计仅针对表层水流，可能无法满足幼年鲑鱼在夏季和初秋的迁徙需求，从而影响其种群恢复。

研究还对提顿大坝及其周边环境进行了详细分析。提顿大坝是华盛顿州重要的水利工程，主要用于灌溉、防洪和维持下游河流的生态流量。大坝的前池区域是水流经过的主要通道，而溢洪道则用于调节水位和排放多余水量。研究团队通过对比历史数据发现，2024年的水位和流量变化与过去十年相比存在一定差异。水位在春季期间保持较高水平，但在秋季迅速下降，导致前池区域的范围缩小。这种水位变化模式对幼年鲑鱼的迁徙路径和通过行为产生了显著影响，尤其是在秋季，水位下降期间可能增加了鱼被“吸入”进水口的风险。

研究结果对于未来提顿大坝的鱼道建设具有重要指导意义。首先，幼年鲑鱼在大坝前池的停留时间较长，说明该区域是它们迁徙过程中的关键节点。因此，在设计鱼道时，应优先考虑在前池区域附近设置有效的通道，以提高鱼的发现率和通过率。其次，幼年鲑鱼在不同季节的水温偏好不同，这意味着鱼道的设计需要根据季节变化进行调整，尤其是在夏季和初秋，水温较低的深层水域可能是鱼的主要活动区域。如果鱼道仅设置在表层水流中，可能无法满足鱼类的迁徙需求，从而影响其生存和繁殖。

此外，研究还指出，提顿大坝的进水口和溢洪道是目前唯一可利用的水流通道，因此在鱼道设计中应重点考虑这两个区域的水流特征和鱼类行为。例如，进水口位于大坝上游约548米处，且水深可达55米，这可能对幼年鲑鱼的迁徙构成一定障碍。而溢洪道则位于大坝左岸，是幼年鲑鱼到达大坝的主要路径。因此，在设计鱼道时，应确保这些区域的水流条件能够支持鱼类顺利通过，同时减少对鱼类的伤害。

研究团队还对水温数据进行了详细分析，以评估幼年鲑鱼在不同深度的分布情况。通过采集水温剖面数据，研究人员发现，提顿大坝前池的水温变化与水位变化密切相关。在夏季，随着水体热分层现象的出现，水温在表层和深层之间形成明显差异，而幼年鲑鱼则倾向于选择水温低于16°C的区域。这一发现对于未来鱼道设计具有重要参考价值，因为鱼道的设置应能够引导鱼类进入适宜的水温区域，从而提高其通过率和生存率。

总体而言，这项研究为提顿大坝的鱼道建设提供了重要的科学依据。研究结果表明，幼年鲑鱼在大坝前池的停留时间较长，且在不同季节对水温和水流条件有明显偏好。因此，在设计新的鱼道时，应充分考虑这些因素，以确保鱼类能够顺利找到并利用鱼道通道。此外，研究还强调了水位变化对鱼类迁徙的影响，特别是在秋季，水位迅速下降可能导致鱼类被困在前池区域，从而增加它们的死亡风险。因此，在鱼道设计和施工过程中，应尽量减少水位变化对鱼类的不利影响，确保其能够安全通过大坝。

这项研究不仅对提顿大坝的鱼道建设具有指导意义，也对整个 Yakima 河流域的鱼类保护工作提供了重要支持。通过了解幼年鲑鱼在大坝区域的行为模式，研究人员能够为未来的生态修复项目提供科学数据，帮助制定更加有效的鱼类管理策略。此外，研究结果还可能为其他类似的大坝提供借鉴，特别是在鱼类迁徙受阻的地区，如何优化鱼道设计以提高鱼类的生存率和种群恢复能力。总之，这项研究为改善提顿大坝的鱼类迁移条件提供了重要的理论和实践基础，有助于推动该地区的生态恢复和可持续发展。