鱼类对光的行为反应测试结构制造技术

本发明专利技术公开了一种鱼类对光的行为反应测试结构，包括供水系统，其进水端与水源连接，供水系统的出水端连接到试验暗房内，试验暗房内包括至少三条光反应行为测试段，光反应行为测试段的下游端连接到仿自然暂养池，光反应行为测试段靠供水系统端设有稳流格栅，另一端设有红外监测系统，纵向轨道位于光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方，仿自然暂养池上方还设有横向轨道，纵向轨道和横向轨道上均安装有灯，光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方均安装有摄像机。本发明专利技术可以解决现有测试结构功能不全面，不能用于同时进行不同光色、照度、闪烁频率等光因素对鱼类行为影响的测试试验，同时还能满足鱼类群体行为反应测试问题。

【技术实现步骤摘要】
鱼类对光的行为反应测试结构
本专利技术属于水产和渔业领域，还涉及水利水电工程及鱼类行为科学等相关领域，具体为一种鱼类对光的行为反应测试结构。
技术介绍
在水电工程建设破坏原有河流的连通性，破坏鱼类生境，阻断鱼类上行或下行通道的背景下，过鱼设施被视为鱼类减缓大坝阻隔效应的重要措施。已备受国内外学者关注。目前，国内过鱼设施设计的重点通常放在其内部流速、流态方面，但以此设计出来的鱼道运行结果远远没有达到预期的过鱼效果。为增加过鱼设施的过鱼效果，相应的诱鱼措施研发也逐步开展。实践表明，光诱鱼措施具有一定的效果，由于鱼类对光的行为反应存在一定的差别，部分鱼类具有趋光行为，如竹刀鱼、玉筋鱼、青鱼等，部分鱼类则存在避光行为，如泥鳅、鳗鱼、淡水鲶等，不同的鱼类对光的颜色、不同龄期的鱼、同一种鱼在不同季节对光亦表现出不同的行为反应，故诱鱼的效果也存在一定的差异。若要更进一步提升光诱鱼的效果，亟需针对电站所在河段的保护鱼类或过鱼目标开展相应对光行为反应研究。现有涉及光行为反应测试的装置往往针对个体鱼进行设计，装置体型较小，不能进行群体鱼类对光的行为反应；不能进行不同光色对鱼类行为影响试验或试验时各色光之间存在干扰；测试结构不能用于光照度对鱼类行为试验研究或试验时各光照区域之间存在重叠，相互干扰，同时试验往往不对鱼类趋光域照度和适光域照度进行研究；测试结构也不能进行光源闪烁对鱼类行为影响研究。因此，需要研发一种能针对鱼类个体或鱼类群体进不同光色、不同光照度及闪烁频率对鱼类行为反应测试的试验结构。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种鱼类对光的行为反应测试结构，解决现有测试结构功能不全面，不能用于同时进行不同光色、照度、闪烁频率等光因素对鱼类行为影响的测试试验，同时还能满足鱼类群体行为反应测试问题。本专利技术所采取的技术方案是，一种鱼类对光的行为反应测试结构，包括供水系统，其进水端与水源连接，供水系统的出水端连接到试验暗房内，试验暗房内包括至少3条光反应行为测试段，光反应行为测试段的下游端连接到仿自然暂养池，光反应行为测试段靠供水系统端设有稳流格栅，另一端设有红外监测系统，纵向轨道位于光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方，仿自然暂养池上方还设有横向轨道，纵向轨道和横向轨道上均安装有灯，光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方均安装有摄像机。进一步地，所述供水系统包括水泵和供水管道，供水管道连接分流总管、分流总管连接有多个支管，支管上安装有支管阀门，支管的出水端连接到试验暗房内。进一步地，所述光反应行为测试段为水槽结构，其外侧设有遮光罩。进一步地，所述光反应行为测试段内还设有流速仪，流速仪位于稳流格栅下游。进一步地，所述光反应行为测试段内及仿自然暂养池均设有水下照度计。进一步地，所述仿自然暂养池从上游至下游的主体为斜坡结构，下游设置闸门和拦鱼网，闸门下游设置出水渠。进一步地，所述仿自然暂养池包括底部和边墙，底部由下至上依次设有大砾石层、小砾石与河砂混合层，底部上种植有水生植物。进一步地，所述大砾石层的大砾石长径＞10cm，小砾石层中小砾石的长径为4-10cm。进一步地，所述边墙为钢筋混凝土结构。进一步地，所述摄像机为红外摄像机。采用所述结构进行测试的方法，包括以下步骤：1）启动供水系统，将水引入试验暗房内，调节仿自然暂养池和光行为反应测试段的水位及流量；2）调节灯达到需要的光环境，每个光行为反应测试段的灯调节时单独进行，避免相互影响，符合要求后将各个光行为反应测试段用遮光罩进行遮蔽，仅保留出口与仿自然暂养池相连；3）将试验鱼放进仿自然暂养池，关闭试验暗房内灯光，开启摄像机和红外监测系统开始试验，试验过程中和结束后通过摄像机观测试验鱼的行为反应，通过红外监测系统所记录的数据，分析试验鱼进入各个光行为反应测试段的情况，确定试验鱼喜好的光环境。所述的光环境可以考虑光色、强度及闪烁频率等影响。本专利技术的装置可以在电站正常运行情况下，利用坝下适宜河段建造，构建封闭的试验结构，以河道水为水源，使得其结构内的环境更贴近野生鱼类生存环境。仿自然暂养池上方设横向、纵向轨道，布设灯及摄像机。同时在仿自然暂养池上游修建至少三条水槽作为光反应行为测试段，光反应行为测试段仅保留出口敞开与仿自然暂养池相接，顶部设摄像机、灯，内部布设红外监测系统和流速仪，通过调整引流流量在水槽内塑造不同的流速工况，利用流速仪监测水槽内流速分布情况，通过调整灯的光色、光源强度及闪烁频率等塑造不同的光环境，通过摄像机记录仿自然暂养池内鱼类对水槽段内光的行为反应，通过红外监测系统记录试验鱼通过水槽进口的情况。相比现有测试结构，本专利技术除结构简单、操作方便的优点外，还有如下几个重要的优点：1.测试结构空间足够大，可以容纳10只个体体长超过30cm的试验鱼，可进行群体行为试验，且鱼类活动范围不受空间限制，可避免空间尺度对试验结果的影响；2.测试结构可采用多色LED灯作光源，可通过控制器进行光色、强度及闪烁频率等参数进行调节，设置不同的试验光环境；3.测试结构光源可通过调节装置变换位置，如布设在水表面一定高度，或水下一定深度，以配合光源强度调节，改变照射在水面光柱中心的照度；4.测试结构应用遮光罩将光源置于相对封闭环境，各光色、各光柱或各闪烁频率的光之间不会存在干扰，不会对试验结果造成影响；5.试验环境可自由选择动水条件和静水条件，动水条件下，可设置不同的水流流速条件，用于流速与光耦合条件下鱼类行为观测研究，以分析不同鱼类、不同龄期、不同条件流速与光对鱼类行为影响的主次关系。附图说明图1为本专利技术的平面布置图；图2为本专利技术光反应行为测试段示意图；图3为本专利技术仿自然暂养池横剖面示意图；图4为本专利技术仿自然暂养池纵剖面示意图。图中，水源1，供水系统2，水泵201，供水管道202，分流总管203，支管阀门204，支管205，试验暗房3，遮光罩301，光反应行为测试段302，稳流格栅303，红外监测系统304，纵向轨道305，横向轨道306，摄像机307，流速仪308，灯309，水下照度计310，混凝土底板311，仿自然暂养池312，边墙313，大砾石层314，小砾石层315，河砂316，水生植物317，闸门318，拦鱼网319，出水渠320，排水管道321。具体实施方式下面结合实施例来进一步说明本专利技术，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。如图1-4所示，一种鱼类对光的行为反应测试结构，包括供水系统2，其进水端与水源1连接，供水系统的出水端连接到试验暗房3内，试验暗房内包括至少一条光反应行为测试段302，光反应行为测试段302的下游端连接到仿自然暂养池312，光反应行为测试段靠供水系统端设有稳流格栅303，另一端设有红外监测系统304，纵向轨道305位于光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方，仿自然暂养池上方还设有横向轨道306，纵向轨道和横向轨道上均安装有灯309，光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方均安装有摄像机307。所述稳流格栅为金属格栅。优选地方案中，试验暗房是一个不透光的封闭房间，其内部设有至少为三条光行为反应测试段302和一个仿自然暂养池312组成。优选地方案中，所述供水系统包括水泵201和供水管道202，供水管道202连接分流总管203、分流总管连接有多个支管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鱼类对光的行为反应测试结构，其特征在于：包括供水系统（2），其进水端与水源（1）连接，供水系统的出水端连接到试验暗房（3）内，试验暗房内包括至少三条光反应行为测试段（302），光反应行为测试段（302）的下游端连接到仿自然暂养池（312），光反应行为测试段靠供水系统端设有稳流格栅（303），另一端设有红外监测系统（304），纵向轨道（305）位于光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方，仿自然暂养池上方还设有横向轨道（306），纵向轨道和横向轨道上均安装有灯（309），光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方均安装有摄像机（307）。

【技术特征摘要】
1.一种鱼类对光的行为反应测试结构，其特征在于：包括供水系统（2），其进水端与水源（1）连接，供水系统的出水端连接到试验暗房（3）内，试验暗房内包括至少三条光反应行为测试段（302），光反应行为测试段（302）的下游端连接到仿自然暂养池（312），光反应行为测试段靠供水系统端设有稳流格栅（303），另一端设有红外监测系统（304），纵向轨道（305）位于光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方，仿自然暂养池上方还设有横向轨道（306），纵向轨道和横向轨道上均安装有灯（309），光反应行为测试段和仿自然暂养池的上方均安装有摄像机（307）。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述供水系统包括水泵（201）和供水管道（202），供水管道（202）连接分流总管（203）、分流总管连接有多个支管（205），支管上安装有支管阀门（204），支管的出水端连接到试验暗房（3）内。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述光反应行为测试段为水槽结构，其外侧设有遮光罩（301）。4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述光反应行为测试段内还设有流速仪（308），流速仪位于稳流格栅下游。5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于：所述光反应行为测试段内及仿自然暂养池均设有水下照度计（31...

【专利技术属性】
技术研发人员：严忠銮，樊寒冰，薛敬阳，郐安琪，脱友才，唐锡良，安瑞冬，杨少荣，王小明，李嘉，秦蕾蕾，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，中国三峡建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11