DOI：10.15928/j.1674-3075.202208150326

收稿日期：2022-08-15""""" 修回日期：2023-07-19

基金項目：國家自然科學(xué)基金（52179070）；國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金（51922065）；貴州省水利科技基金（KT202120）；西藏玉曲河扎拉水電站過魚設(shè)施專題研究。

作者簡介：劉瀚文，1997 年生，男，碩士研究生，研究方向為生態(tài)水力學(xué)。E-mail：1840407588@qq.com

通信作者：譚均軍，1985年生，女，博士，副教授，主要從事水生態(tài)及環(huán)境研究。E-mail：tanjunjun52@163.com

摘要：探究玉曲河流域裂腹魚類的游泳能力，為過魚設(shè)施建設(shè)和魚類游泳行為學(xué)提供基礎(chǔ)參數(shù)。以該流域優(yōu)勢種怒江裂腹魚（Schizothorax nukiangensis）、貢山裂腹魚（S. gongshanensis）為研究對象，在野外現(xiàn)場通過游泳能力測試水槽對裂腹魚的感應(yīng)流速、臨界游泳速度、突進(jìn)游泳速度及持續(xù)游泳速度、耐久游泳速度進(jìn)行測定。結(jié)果表明，怒江裂腹魚和貢山裂腹魚的絕對感應(yīng)流速相近，分別為（0.18±0.01） m/s和（0.18±0.06） m/s，絕對臨界游泳速度分別為（1.05±0.12） m/s和（1.11±0.14） m/s，絕對突進(jìn)游泳速度分別為（1.45±0.26） m/s和（1.40±0.21） m/s，相對臨界游泳速度分別為（8.47±0.95） BL/s和（9.21±2.45） BL/s；二者的相對突進(jìn)游泳速度均突破了10倍體長（BL），分別為（11.90±2.31） BL/s和（10.80±3.16） BL/s；怒江裂腹魚和貢山裂腹魚最大持續(xù)游泳速度均為0.63 m/s，最大耐久游泳速度分別為0.93 m/s和0.73 m/s。當(dāng)以此2種裂腹魚為主要過魚對象時，建議魚道入口及豎縫處流速為1.05～1.40 m/s，過魚設(shè)施內(nèi)部整體平均流速設(shè)計為0.24～1.05 m/s，休息池主流流速為0.18～1.05 m/s。研究結(jié)果可為西藏玉曲河流域魚類資源保護(hù)及過魚設(shè)施設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：怒江裂腹魚；貢山裂腹魚；感應(yīng)流速；臨界游泳速度；突進(jìn)游泳速度；魚道設(shè)計；玉曲河

中圖分類號：S956""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A""""""" 文章編號：1674-3075（2024）04-0125-09

玉曲河為怒江中游左岸一級支流，干流總長444.3 km，流域面積9 379 km2，分布有2目3科7屬15種魚類（王龍濤，2015），天然落差達(dá)3 122 m，蘊(yùn)藏有豐富的水能資源，扎拉水電站為玉曲河干流的第5梯級電站，計劃總裝機(jī)容量1 015 MW。水電站建設(shè)在為當(dāng)?shù)貛斫?jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時，大壩也阻斷了河流的縱向連通性（馮克義，2019），尤其對洄游性魚類產(chǎn)生了重大影響（Tan et al，2022）。

過魚設(shè)施作為一種有效協(xié)助魚類恢復(fù)其洄游通道的生態(tài)補(bǔ)償措施被廣泛應(yīng)用，其設(shè)計依據(jù)則是流域過魚對象的游泳能力參數(shù)（侯軼群等，2020；Katopodis，2005）。為使魚類順利進(jìn)入過魚設(shè)施，魚道進(jìn)口誘魚水流流速不應(yīng)過小，應(yīng)大于臨界游泳速度且小于突進(jìn)游泳速度（丁少波等，2020）；魚類在到達(dá)過魚設(shè)施的內(nèi)部后，為使其不失去趨流性，過魚設(shè)施整體的平均流速應(yīng)大于魚類的感應(yīng)流速且小于臨界游泳速度（周小波等，2017）；在過魚設(shè)施休息區(qū)中，其設(shè)計流速應(yīng)介于感應(yīng)流速與臨界游泳速度（李志敏等，2018）。目前，與過魚設(shè)施設(shè)計相關(guān)的魚類游泳能力研究多為單一魚種，而過魚對象往往為多種，針對多種對象的過魚設(shè)施設(shè)計參數(shù)選取的研究較少。

本文以扎拉水電站上下游的魚類洄游習(xí)性、棲息地適應(yīng)性、魚類保護(hù)等級、經(jīng)濟(jì)價值及歷史地位等為依據(jù)，并兼顧其他魚類，確定西藏玉曲河流域的主要過魚對象為鯉科（Cyprinidae）、裂腹魚亞科（Schizothoracinae）、裂腹魚屬（Schizothorax）的怒江裂腹魚（S. nukiangensis）和貢山裂腹魚（S. gongshanensis）；怒江裂腹魚主要分布在怒江干流，貢山裂腹魚主要分布于怒江上游及支流，為怒江水系特有種。有研究顯示，裂腹魚亞科是鯉科各亞科中受威脅最嚴(yán)重的類群，主要分布于青藏高原及周邊地區(qū)，是該區(qū)域內(nèi)重要的經(jīng)濟(jì)魚類，其棲息地受人類活動的影響較大（曹亮等，2016）；此外，惡劣的高原環(huán)境決定了裂腹魚具有生長緩慢（陳鋒和陳毅鋒，2010）、繁殖能力低（劉潔雅，2016）等特點(diǎn)，種質(zhì)資源的脆弱性導(dǎo)致其資源量一旦遭受破壞，將很難恢復(fù)（李雷等，2019），隨著對青藏高原開發(fā)程度的加大，裂腹魚類保護(hù)的形勢將更加嚴(yán)峻。本研究在野外測試其感應(yīng)流速、臨界游泳速度、突進(jìn)游泳速度、持續(xù)及耐久游泳速度，旨在為怒江水系魚類資源保護(hù)及電站過魚設(shè)施建設(shè)提供技術(shù)支撐。

1"" 材料與方法

1.1"" 過魚對象

通過查閱《西藏玉曲河扎拉水電站環(huán)境影響報告書》（大唐玉曲河水電開發(fā)有限公司，2018）及《西藏魚類及其資源》（西藏自治區(qū)水產(chǎn)局，1995）等文獻(xiàn)資料，統(tǒng)計出西藏扎拉水電站上下游水域有魚類15種。根據(jù)蔡露等（2018）針對過魚對象劃分的5個標(biāo)準(zhǔn)，每個標(biāo)準(zhǔn)采用0、1、2進(jìn)行分級（表1）；主要過魚對象評價準(zhǔn)則見表2。

結(jié)合環(huán)評要求及過魚對象評價，總等級為7的可作為主要過魚對象，但由于墨頭魚在該流域較為稀少，此次未捕獲，裸腹葉須魚和溫泉裸裂尻魚捕獲數(shù)量較少，故以怒江裂腹魚和貢山裂腹魚為主要過魚對象，其他裂腹魚類以及鰍科、鮡科魚類則作為兼顧過魚對象。

本次采樣地點(diǎn)位于我國西藏自治區(qū)芒康縣、左貢縣和察隅縣的玉曲河流域（圖1，國家自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站HTTP：//BZDT.CH.MNR.GOV.CN/，審圖號為藏S[2023]004，底圖無修改）。2021年6月中旬主要采用地籠捕獲怒江裂腹魚和貢山裂腹魚樣本，地點(diǎn)位于擬建大壩上下游80 km的區(qū)域。共捕獲怒江裂腹魚806尾，貢山裂腹魚282尾，從中挑選出健康個體作為測試對象進(jìn)行試驗，其形態(tài)學(xué)參數(shù)見表3。

獲取的樣本怒江裂腹魚體長為7.9～22.5 cm，體重為5.3～145.0 g；貢山裂腹魚體長為8.1～21.4 cm，體重為9.9～135.6 g。將捕獲的試驗魚暫養(yǎng)于便攜式水槽中，每天換水1次，換水量約為總水量的30%，暫養(yǎng)期間持續(xù)充氧，使溶氧量維持在6 mg/L以上，試驗水槽與暫養(yǎng)池水溫維持在13.5～18℃。試驗結(jié)束后的樣本魚原地放生。

1.2"" 試驗裝置

試驗采用丹麥Loligo System公司生產(chǎn)的游泳水槽SW10150、SW10050進(jìn)行魚類游泳能力測試（圖2）。測試區(qū)長×寬×高為55 cm×14 cm×14 cm、30 cm×7.5 cm×7.5 cm，測試水槽容積為30 L和5 L。根據(jù)試驗魚體長的不同，采用不同型號的試驗裝置，以保證數(shù)據(jù)的可靠性（王永猛等，2021）。電動機(jī)轉(zhuǎn)速在變頻器的控制下，產(chǎn)生不同的水流速度，位于測試區(qū)上游的蜂窩狀穩(wěn)流裝置可維持測試區(qū)內(nèi)的流場穩(wěn)定。

1.3"" 游泳能力測試

1.3.1"" 感應(yīng)流速"" 通常采用“遞增流速法”測定。將單尾魚置于測試水槽中，為減小試驗魚初入水槽的應(yīng)激反應(yīng)（徐革鋒等，2015），在1 BL/s的流速下適應(yīng)1 h后，每隔5 s微調(diào)變頻器逐步增大流速，同時觀察試驗魚的游泳行為。當(dāng)試驗魚隨著流速的緩慢增加出現(xiàn)游泳姿態(tài)擺正至頭部朝向來水方向且均勻擺尾時，此時的流速即為試驗魚的感應(yīng)流速。感應(yīng)流速分為絕對感應(yīng)流速（Uind，m/s）和相對感應(yīng)流速（U'ind，BL/s）。

1.3.2"" 臨界游泳速度"" 測試采用“遞增流速法”。先將單尾試驗魚置于流速為1 BL/s的水槽中以緩解魚的應(yīng)激反應(yīng)；適應(yīng)1 h后，每隔15 min增加1 BL/s的流速，直至試驗魚疲勞，表現(xiàn)為試驗魚因不能抵抗水流速度維持游動，?？吭谙掠舞F網(wǎng)上，輕拍水槽下游壁面20 s仍不重新游動，隨即撈取試驗魚并測量其體重、體長、體寬等形態(tài)學(xué)參數(shù)。絕對臨界游泳速度（Ucrit，cm/s）按照下式計算。

Ucrit = Ut +[tΔt]ΔU ①

式中：Ut為魚能夠完成持續(xù)時間Δt的最大游泳速度，t為在最高流速下魚的實(shí)際游泳持續(xù)時間（tlt;Δt），Δt為改變流速的時間間隔（即15 min），ΔU為流速的增量（1.0 BL/s）。

相對臨界游泳速度（U'crit，BL/s）由絕對臨界游泳速度（Ucrit，cm/s）除以試驗魚體長求得：

U'crit =" [UcritBL]"""""""""""""""""""""""""" ②

式中：BL為試驗魚的體長（cm），試驗魚最大橫截面積小于水槽游泳區(qū)橫截面積的10%，不會產(chǎn)生阻塞效應(yīng)，故不需對結(jié)果進(jìn)行校正（Smit et al，1971）。

1.3.3"" 突進(jìn)游泳速度"" 測試也采用“遞增流速法”，類似于臨界游泳速度的測試方法；不同之處在于將流速提升時間間隔Δt改變?yōu)?0 s，流速增量依舊選擇1.0 BL/s，魚體疲勞時的速度即為突進(jìn)游泳速度（于曉明等，2009）。突進(jìn)游泳速度計算公式與臨界游泳速度計算公式一致。

通過爆發(fā)游泳速度預(yù)測魚道最大流速區(qū)域的間隔距離：

D = （Uburst - Vf） × 20nbsp;"""""""""""""""""""""""""""""""""""""" ③

式中：D為魚類游泳距離（cm），Uburst為持續(xù)游泳20 s能夠達(dá)到的最大游泳速度（cm/s），Vf為水流流速（cm/s）。

1.3.4"" 持續(xù)及耐久游泳速度"" 持續(xù)游泳速度和耐久游泳速度測試均采用“固定流速法”。試驗魚先在1.0 BL/s的流速下適應(yīng)1 h，然后在1 min內(nèi)將流速調(diào)至設(shè)定流速（Hammer， 1995）。設(shè)定流速的初值采用試驗魚種的平均臨界游泳速度，并記錄在該流速下的游泳時間；若持續(xù)游泳超過200 min，則停止試驗，每個流速下重復(fù)20尾。根據(jù)試驗結(jié)果，在該流速的基礎(chǔ)上調(diào)整下一組試驗魚的設(shè)定流速，改變值通常為0.1～0.2 m/s。若在某一流速下有50%試驗魚持續(xù)游泳時間t[≥]200 min，此時流速即為最大持續(xù)游泳速度。小于最大持續(xù)游泳速度的流速都稱為持續(xù)游泳速度（白艷勤等，2013）。

耐久游泳速度與持續(xù)游泳速度的測試步驟基本一致，其區(qū)別在于若在某一流速下有50%的魚持續(xù)游泳時間t≤20 s，則該流速為最大耐久游泳速度。最大可持續(xù)游泳速度至最大耐久游泳速度的范圍均為耐久游泳速度。根據(jù)可持續(xù)游泳速度，可計算出魚道內(nèi)允許最大平均水流速度（Peake et al，1997）：

Vf，max = max（Vs - d/EVs）""""""""""""""""""""""""""""""""" ④

式中：Vf，max為魚道內(nèi)允許的最大水流速度（m/s），Vs為目標(biāo)魚的游泳速度（m/s），d為魚道長度（m），EVs為目標(biāo)魚在Vs下的游泳耐力（s）。

1.4"" 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)通過Excel 2019處理和統(tǒng)計，運(yùn)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，對試驗魚的感應(yīng)流速、臨界游泳速度和突進(jìn)游泳速度與體長之間的關(guān)系進(jìn)行Pearson相關(guān)性檢驗，Origin 2018繪圖。試驗魚的趨流率與水流速度的關(guān)系通過非線性回歸進(jìn)行擬合。統(tǒng)計顯著水平為Plt;0.05，結(jié)果均采用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）表示。

2"" 結(jié)果與分析

2.1"" 感應(yīng)流速

試驗測得怒江裂腹魚的絕對感應(yīng)流速（Uind）為（0.18±0.01）m/s，相對感應(yīng)流速（U'ind）為（1.44±0.24）BL/s；貢山裂腹魚Uind為（0.18±0.06）m/s，U'ind為（1.29±0.31）BL/s。對比發(fā)現(xiàn)，2種裂腹魚的Uind隨體長（BL）變化不明顯（Pgt;0.05），怒江裂腹魚的相對感應(yīng)流速與體長無統(tǒng)計學(xué)意義。貢山裂腹魚相對感應(yīng)流速隨體長增加有明顯降低的趨勢（Plt;0.05）（圖3），相對感應(yīng)流速與體長的擬合關(guān)系式為：

y = -0.1076x+2.8743 （R2=0.48，Plt;0.05）

2.2"" 臨界游泳速度

怒江裂腹魚絕對臨界游泳速度（Ucrit）為（1.05±0.12）m/s，相對臨界游泳速度（U'crit）為（8.47±0.95）BL/s；貢山裂腹魚Ucrit為（1.11±0.14）m/s，U'crit為（9.21±2.45）BL/s。怒江裂腹魚絕對臨界游泳速度與體長關(guān)系不顯著（Pgt;0.05），但相對臨界游泳速度隨體長的增加而降低；貢山裂腹魚絕對和相對臨界游泳速度均與體長關(guān)系顯著（Plt;0.05）（圖4）。相對臨界游泳速度與體長的擬合關(guān)系式分別為：

怒江裂腹魚：

y = -0.3266x+12.5546 （R2 = 0.39，Plt;0.05）

貢山裂腹魚：

y = -0.6640x+17.7015 （R2 = 0.76，Plt;0.05）

2.3"" 突進(jìn)游泳速度

怒江裂腹魚絕對突進(jìn)游泳速度（Ubrust）為（1.45±0.26）m/s，相對突進(jìn)游泳速度（U'brust）為（11.90±2.31）BL/s；貢山裂腹魚Ubrust為（1.40±0.21）m/s，U'brust為（10.80±3.16）BL/s。怒江裂腹魚絕對和相對突進(jìn)游泳速度與體長之間均存在極顯著關(guān)系（Plt;0.01），貢山裂腹魚的相對突進(jìn)游泳速度與體長關(guān)系極顯著（Plt;0.01），相對突進(jìn)游泳速度隨體長的增大而減?。▓D5）。相對突進(jìn)游泳速度與體長的擬合關(guān)系分別為：

怒江裂腹魚：

y = -0.4349x+17.4424"" （R2=0.55，Plt;0.01）""""

貢山裂腹魚：

y = -0.7168x+20.6409"" （R2=0.58，Plt;0.01）

綜合考慮本研究的2種裂腹魚，最小突進(jìn)游泳速度為0.93 m/s，平均突進(jìn)游泳速度為1.42 m/s，最大突進(jìn)游泳速度為2.10 m/s。據(jù)此可得最大流速區(qū)域的間隔距離與所允許的水流速度關(guān)系 （圖6）。

通過“生存分析”方法得出2種試驗魚突進(jìn)游泳速度的累積疲勞率與水流速度的關(guān)系（圖7）。結(jié)果表明，在突進(jìn)游泳速度的累積疲勞曲線中，95%、75%、50%的魚非疲勞突進(jìn)游泳速度分別為1.70 m/s、1.54 m/s、1.40 m/s。

2.4"" 持續(xù)及耐久游泳速度

測試在設(shè)定流速0.53、0.63、0.73、0.83、0.93、1.03、1.13 m/s下進(jìn)行。當(dāng)設(shè)定流速調(diào)節(jié)至0.63 m/s時，有50%的試驗魚持續(xù)游泳時間大于200 min；當(dāng)設(shè)定流速增至0.93 m/s時，50%的試驗魚持續(xù)游泳時間小于20 s。結(jié)果表明，怒江裂腹魚最大耐久游泳速度為0.93 m/s，最大持續(xù)游泳速度為0.63 m/s；貢山裂腹魚的最大耐久游泳速度為0.73 m/s，最大持續(xù)游泳速度為0.63 m/s。

分析2種裂腹魚設(shè)定流速與可持續(xù)游泳時間的關(guān)系（圖8），發(fā)現(xiàn)持續(xù)游泳時間與設(shè)定流速呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且持續(xù)游泳時間均呈現(xiàn)出明顯的兩極分化現(xiàn)象。持續(xù)游泳時間 （T，s） 和水流速度 （V，m/s） 的擬合關(guān)系分別為：

怒江裂腹魚：

lgT = -7.93V + 8.28"" （R2 =0.74，Plt;0.001）

貢山裂腹魚：

lgT = -7.75V + 8.52"" （R2 =0.84，Plt;0.001）

魚道長度與魚道內(nèi)最大允許流速關(guān)系見圖 9。當(dāng)魚道長度d為10～300 m時，根據(jù)2種裂腹魚在魚道內(nèi)的最大允許流速與魚道長度關(guān)系曲線，得到魚道允許最大平均水流速度為0.52～0.70 m/s。

3"" 討論

3.1"" 不同魚類的游泳能力比較

本次試驗所用的2種裂腹魚棲息于急流險灘與回水灣沱密布的復(fù)雜生境中，對比發(fā)現(xiàn)二者的感應(yīng)流速極為相近，該結(jié)果可能是由于2種裂腹魚親緣關(guān)系較近，且棲息于同一生境（丁少波等，2020）。將2種裂腹魚的絕對感應(yīng)流速與河湖中生活的草魚絕對感應(yīng)流速（8.21±0.68）cm/s、鰱感應(yīng)流速（6.74±0.84）cm/s相比較（白艷勤等，2013），發(fā)現(xiàn)裂腹魚的感應(yīng)流速更大。由于試驗裂腹魚大多生活在礫石、塊石形成的河流底質(zhì)下，流場較為紊亂，且該調(diào)查河段上下游落差較大，水流湍急，因而2種裂腹魚的感應(yīng)流速較大，而來自于養(yǎng)殖場的鰱與草魚，由于長期生活在相對靜止的水環(huán)境中，對水流的感知則較為敏銳；另外，雷青松等（2020）和李志敏等（2018）測試魚類感應(yīng)流速前將其在靜水條件下適應(yīng)，而本試驗在1.0 BL/s的條件下適應(yīng)，可能導(dǎo)致了測得的感應(yīng)流速偏大。本研究中，2種裂腹魚與新疆木扎提河流域同為裂腹魚屬的斑重唇魚（Diptychus maculatus）的絕對感應(yīng)流速（0.18±0.02）m/s基本一致（雷青松等，2020）；相似的水流環(huán)境及種屬是其原因之一（丁少波等，2020）。

臨界游泳速度是魚類有氧運(yùn)動評價的重要評價指標(biāo)（Brett，1964）。目前，國內(nèi)有很多學(xué)者研究過魚類的臨界游泳速度（表4）。本試驗測得的2種裂腹魚與厚唇裂腹魚（S. irregularis）的絕對臨界游泳速度較為接近，略微大于齊口裂腹魚（S. prenanti）。這可能與幾種魚的棲息環(huán)境以及試驗溫度及魚體規(guī)格等有關(guān)（田凱等，2010；李志敏等，2018；Tudorache et al，2007；Kern et al，2018）。

3.2"" 魚類游泳能力指標(biāo)在魚道設(shè)計中的應(yīng)用

魚道設(shè)計通常需考慮多種過魚對象的游泳能力。感應(yīng)流速是指魚類剛剛能夠產(chǎn)生趨流反應(yīng)的流速值，魚類的感應(yīng)流速是魚道設(shè)計的重要參數(shù)之一，若魚道內(nèi)設(shè)計流速過低，會導(dǎo)致魚類難以找到魚道入口，影響魚道的過魚效率。因此，魚道設(shè)計流速應(yīng)大于主要過魚對象的感應(yīng)流速（李志敏等，2018；崔忠波，2011）；此外，對于其他類型的過魚設(shè)施，如升魚機(jī)及集運(yùn)魚系統(tǒng)的上游放流點(diǎn)選擇，應(yīng)參考過魚對象的感應(yīng)流速（蔡露等，2018）。當(dāng)以上述2種裂腹魚為主要過魚對象時，建議魚道內(nèi)的最小控制流速不低于0.24 m/s。

一般情況下，魚類通過魚道依靠耐久游泳速度，但當(dāng)穿越魚道進(jìn)口或豎縫時采用突進(jìn)游泳速度（李志敏等，2018）。根據(jù)魚類的趨流性，魚道進(jìn)口或豎縫處的流速設(shè)計值應(yīng)較大，但應(yīng)小于過魚對象的突進(jìn)游泳速度（曾海釗等，2017）。根據(jù)本次試驗結(jié)果，建議以2種裂腹魚為過魚對象時，魚道進(jìn)口及豎縫處的流速應(yīng)介于臨界游泳速度與突進(jìn)游泳速度之間，即1.05～1.40 m/s；若要保證80%的魚可通過魚道成功上溯，則魚道豎縫處流速最大不宜超過1.23 m/s。魚類進(jìn)入魚道內(nèi)部后，若魚道內(nèi)設(shè)計流速過小，將迷失方向，建議魚道內(nèi)流速應(yīng)在感應(yīng)流速和臨界游泳速度之間，即魚道內(nèi)整體平均流速為0.24～1.05 m/s。值得注意的是，若要保證更大規(guī)格的魚通過魚道，魚道內(nèi)的最低設(shè)計流速可適當(dāng)提高。

突進(jìn)游泳是魚類穿越高速水流時的游泳行為（葉超等，2013；Watkins，1996；Plaut，2001）。突進(jìn)游泳速度是魚類進(jìn)行無氧運(yùn)動的重要指標(biāo)（Balley，2003）。對該試驗突進(jìn)游泳能力測試結(jié)果表明，怒江裂腹魚和貢山裂腹魚的絕對突進(jìn)游泳速度均有隨體長的增大而呈現(xiàn)出正相關(guān)的趨勢，怒江裂腹魚比貢山裂腹魚的趨勢更加明顯，二者相對突進(jìn)游泳速度均隨體長的增大而呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)趨勢，這與其他學(xué)者的測試結(jié)果類似（葉超等，2013；王永猛等，2020）。在魚道設(shè)計方面，高速流區(qū)（主要有魚道進(jìn)口處、內(nèi)孔口及豎縫處）的設(shè)計流速應(yīng)小于過魚對象的突進(jìn)游泳速度（鄭金秀等，2010）。綜合本試驗測得的臨界游泳速度及突進(jìn)游泳速度，當(dāng)以怒江裂腹魚和貢山裂腹魚為主要過魚對象時，建議魚道高流速區(qū)最大流速應(yīng)小于1.40 m/s。

自然狀態(tài)下，魚類多采用持續(xù)式游泳以維持較低的代謝水平（Reidy et al，2000）。本試驗測得怒江裂腹魚和貢山裂腹魚的最大持續(xù)游泳速度均為0.63 m/s。耐久游泳是魚類游至疲勞的游泳類型，該狀態(tài)下魚類兼具無氧代謝和有氧代謝，直至魚體內(nèi)乳酸積累至疲勞（何大仁和蔡厚才，1998）。本試驗測得怒江裂腹魚和貢山裂腹魚最大耐久游泳速度均為0.73 m/s。

在魚道設(shè)計中，通常會設(shè)置休息池以恢復(fù)魚類體能，池內(nèi)的主流流速過大過小都會對過魚效率產(chǎn)生不利影響，即主流水流速度介于過魚對象感應(yīng)流速和臨界游泳速度之間（于曉明等，2017）。依據(jù)試驗結(jié)果綜合考慮，建議以怒江裂腹魚和貢山裂腹魚為主要過魚對象時，休息池內(nèi)的主流流速應(yīng)設(shè)為0.18～1.05 m/s。

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（責(zé)任編輯"" 萬月華）

Swimming Ability of Schizothorax in the Yuqu River Basin and Its Application

in the Design of Fish Passage Facilities

LIU Han‐wen1，2， TAN Jun‐jun1，2， WANG Yong‐meng3， LI Yang‐xi1，2， WANG Meng3， KE Sen‐fan1，2，

SHI Xiao‐tao1，2， TAN Hong‐lin1，2， WANG Yuan‐yang1，2， LI Wei‐dong1，2， PU Jin4， JIN Zhi‐jun3

（1. College of Hydraulic and Environmental Engineering， China Three Gorges University，

Yichang， Hubei"" 443002， P. R. China;

2. Hubei International Science and Technology Cooperation Base of Fish Passage，

Three Gorges University， Yichang"" 443002， P. R. China;

3. Power China Guiyang Engineering Corporation Ltd.， Guiyang"" 550081， P. R. China；

4. The Branch of China Datang Corporation Ltd in Tibet， Tibet， Changdu"" 854000， P. R. China）

Abstract：In this study， the dominant species in the Yuqu River basin， Schizothorax nukiangensis and Schizothorax gongshanensis， were selected for research. Swimming capability was assessed by measuring induction flow velocity， critical swimming speed， burst swimming speed， sustainable swimming speed and endurance swimming speed. The objective of the study was to provide basic parameters for fishway design. In June 2021， the test fish were collected in Yuqu River， with a body length range of 7.9-22.5 cm and body weight range of 5.3-145.0 g for S. nukiangensis and of 8.1-21.4 cm and 9.9-135.6 g for S. gongshanensis. After acclimation， the swimming ability of the fish were tested in an open flume using the stepped velocity method. The absolute induction velocities of S. nukiangensis and S. gongshanensis were similar， with values of （0.18±0.01） m/s and （0.18±0.06） m/s， respectively. The absolute critical swimming speeds of S. nukiangensis and S. gongshanensis were （1.05±0.12） m/s and （1.11±0.14） m/s， respectively， and their respective absolute burst swimming speeds were （1.45±0.26） m/s and （1.40±0.21） m/s. The respective relative critical swimming speeds were （8.47 ±0.95） BL/s and （9.21±2.45） BL/s and the respective relative burst swimming speeds were （11.90±2.31） BL/s and （10.80±3.16） BL/s， both exceeding 10 times their body length. The measured maximum sustainable swimming speeds of S. nukiangensis and S. gongshanensis were both 0.63 m/s， and the maximum endurance swimming speeds of S. nukiangensis and S. gongshanensis were 0.93 m/s and 0.73 m/s， respectively. When S. nukiangensis and S. gongshanensis are selected as target fish species for a fish passage， the velocities at the entrance and vertical slots should be 1.05-1.40 m/s， the average velocity inside the fish passage should be 0.24-1.05 m/s， and the velocity in the resting pools should be 0.18-1.05 m/s. Our results provide a reference for designing fish passages in the Yuqu River basin of Tibet， and is important for fish resource protection.

Key words：Schizothorax nukiangensis; Schizothorax gongshanensis; induction flow velocity; critical swimming speed; burst swimming speed; fishway design; Yuqu River