以生物學(xué)為基礎(chǔ),對(duì)河流湖泊進(jìn)行生境模擬研究,是目前生態(tài)需水研究的主要方向;魚類作為水生態(tài)系統(tǒng)中頂級(jí)物種,其對(duì)水環(huán)境的適應(yīng)性往往反映水生態(tài)系統(tǒng)的健康水平,因此常作為生態(tài)需水研究的指示物種。魚類的生殖繁衍包括洄游、產(chǎn)卵與孵化,其整個(gè)過(guò)程都需要滿足基本的水文條件;另一方面溶解氧作為水體自凈能力的重要指標(biāo),同樣也是魚類生存繁衍的基本條件,其在水體中含量的大小與水文要素也密切相關(guān)。但目前水利工程的建設(shè)改變了河流原有的水動(dòng)力條件,造成魚類無(wú)法完成生殖過(guò)程,魚類資源大量減少;而河流水質(zhì)的惡化,降低了水體中DO的含量,嚴(yán)重威脅水生生物的正常生存。因此研究魚類生殖過(guò)程應(yīng)滿足的水文條件,確定溶解氧的物理影響機(jī)制,掌握溶解氧與水力要素的響應(yīng)關(guān)系就顯得十分必要。本文以典型魚類作為研究對(duì)象,從滿足魚類生存繁衍的適宜水文條件出發(fā),通過(guò)開展一系列實(shí)驗(yàn),探討滿足典型魚類洄游的適宜水文條件及閾值,研究滿足典型漂流性魚卵漂流孵化的最小水動(dòng)力條件;并以DO濃度作為魚類生存的代表性指標(biāo),探究水體中DO濃度與流速、水溫、水深等指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,得到魚類在河流生態(tài)需水計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)和閾值,支撐和發(fā)展具有物理機(jī)制的河流生態(tài)流量核算方法,支撐水利工程生態(tài)調(diào)度實(shí)踐,并為河流生態(tài)的健康修復(fù)提供指導(dǎo)。其主要研究成果如下:(1)成年草魚洄游的適宜流速范圍是0.4-1.0m/s,而刺激成年草魚洄游的最小流速閾值是0.2m/s,流速超過(guò)1.1m/s后,洄游成功率明顯降低。(2)魚卵漂浮流速的極限閾值與水深有著密切的關(guān)系;1m水深下限閾值為0.25m/s,而0.75與0.5m水深下流速閾值為0.275m/s;初步得出水深的降低一定程度上需要提高最低流速閾值來(lái)防止魚卵沉底死亡。(3)維持水體中草魚、鯉魚、黃顙魚正常生存的最小溶解氧閾值分別是2.26mg/L、2.35mg/l、1.87mg/l,窒息點(diǎn)分別為0.46mg/l、0.36mg/l、0.27mg/l。對(duì)于III類水體而言,流速達(dá)到0.05m/s,DO濃度相比于靜止水體增加超過(guò)50%,飽和度達(dá)到90%左右。水溫越高,DO濃度便越低,但水溫并不影響DO飽和度的大小;當(dāng)流速在0.05m/s以下,流速對(duì)于溶解氧濃度的影響占主導(dǎo)地位;流速超過(guò)0.05m/s,水溫的影響占主導(dǎo)地位。
【學(xué)位單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S914
【部分圖文】：

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文.2 技術(shù)路線本研究首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定魚類洄游的適宜流速范圍及閾值、漂浮性魚卵漂流所需的最低流速閾值、魚類存活的最低溶解氧閾值及水流條件與溶解氧的響應(yīng)關(guān)系。定量揭示水動(dòng)力條件改變對(duì)魚類生存繁殖過(guò)程的影響；并以此為基礎(chǔ)，介紹了實(shí)驗(yàn)結(jié)果在河流水生態(tài)修復(fù)及生態(tài)需水方面的實(shí)際應(yīng)用；本研究技術(shù)路線圖如圖 1 所示。

中國(guó)水利水電科學(xué)研究院延慶實(shí)驗(yàn)基地；實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)如圖2-2、2-3 所示。圖中 1 為實(shí)驗(yàn)裝置外墻、2 為內(nèi)墻、3 為仿真河道、4 為整流柵、5 為上游消能池、6 為下游消能池、7 為水泵、8 為攔截網(wǎng)、9 為輸水管道、10 為可調(diào)閘門、11 為進(jìn)水口。河道寬 0.8m，長(zhǎng) 19m，兩側(cè)邊墻高均為 2m。河道底板高度從左到右依次為 0.4m、0.3m、0.4m、0.2m、0.4m、0.1m、0.4m、0m、0.4m。底板高度不同的河道，主要進(jìn)行同流速不同水深的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；而底板高度相同的河道主要進(jìn)行同水深不同流速的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn) 9 條河道下游各安有一套提水流量為 0.1m/s 的水泵

魚類洄游適宜水文條件的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)景圖
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本文編號(hào)：2866186