论文部分内容阅读
在鱼类数量的大幅度减少和鱼类种群结构逐渐发生变化的现状下，对鱼类资源的保护迫在眉睫。其中，漂流性鱼卵从产卵、孵化、到具备游泳能力的仔稚鱼阶段、以及亲鱼的摄食与栖息等对流速的需求具有极大的差异性，需要广泛而适宜的生境范围，此类鱼类对生境更为敏感。漂流性鱼卵在随水迁移运动的同时进行孵化行为，水流作用会导致鱼卵的败育。鱼卵的物理特性是研究鱼卵运动规律的基础，因此有必要系统的测定长江上游漂流性鱼卵物理特性，在此基础之上，立足于鱼卵运动的新视角，探究鱼卵运动规律为之后的鱼类资源保护打下理论基础。
本文的研究思路和主要成果如下：
（1）系统的测量了从长江上游实地采集的漂流性鱼卵的粒径和密度，鱼卵的粒径的均值为4.0mm，密度均值为1.0020-1.0045g/cm3。根据测量结果，选用了几种有机食品制作了一种了无毒、无害易降解的物理鱼卵模型。模拟鱼卵粒径为4mm，密度为1.02g/cm3，模型鱼卵的最终沉降速度为0.1m/s，提高了研究的效率。
（2）研究了静水中鱼卵的沉降过程，根据实测数据修正了鱼卵静水沉降速度与其密度之间的数学关系，通过对鱼卵静水沉降运动过程的受力分析，推导了鱼卵最终沉降速度公式和静水加速阶段运动方程。其中鱼卵的平均沉降速度为0.05m/s，鱼卵垂向平均速度弛缓时间为0.155s。通过推导的运动方程与公式发现，静水最终沉降速度与鱼卵粒径和密度相关，两者越大沉降速度越大，而与入水初速度无关。
（3）室内水槽试验结合了图像识别和运动追踪技术，分析了近似恒定流鱼卵的运动特性，量化了鱼卵运动速度、运动轨迹斜率、二维鱼卵空间位置分布与水流速度之间的关系，同时建立了三维鱼卵运动水动力模型并结合室内水槽试验内容，率定和验证了结果。结果表明，在明渠恒定流条件下，鱼卵纵向速度与水流速度相关，两者呈现出线性正相关，而鱼卵纵向速度与水深无显著关系；鱼卵运动轨在小流速情况下为线性下降，随着流速的增大，鱼卵轨迹斜率的绝对值减小，并趋近于-0.016，当水流流速增大的一定数值时，鱼卵垂直分布呈现一定的分层规律。
本文的研究思路和主要成果如下：
（1）系统的测量了从长江上游实地采集的漂流性鱼卵的粒径和密度，鱼卵的粒径的均值为4.0mm，密度均值为1.0020-1.0045g/cm3。根据测量结果，选用了几种有机食品制作了一种了无毒、无害易降解的物理鱼卵模型。模拟鱼卵粒径为4mm，密度为1.02g/cm3，模型鱼卵的最终沉降速度为0.1m/s，提高了研究的效率。
（2）研究了静水中鱼卵的沉降过程，根据实测数据修正了鱼卵静水沉降速度与其密度之间的数学关系，通过对鱼卵静水沉降运动过程的受力分析，推导了鱼卵最终沉降速度公式和静水加速阶段运动方程。其中鱼卵的平均沉降速度为0.05m/s，鱼卵垂向平均速度弛缓时间为0.155s。通过推导的运动方程与公式发现，静水最终沉降速度与鱼卵粒径和密度相关，两者越大沉降速度越大，而与入水初速度无关。
（3）室内水槽试验结合了图像识别和运动追踪技术，分析了近似恒定流鱼卵的运动特性，量化了鱼卵运动速度、运动轨迹斜率、二维鱼卵空间位置分布与水流速度之间的关系，同时建立了三维鱼卵运动水动力模型并结合室内水槽试验内容，率定和验证了结果。结果表明，在明渠恒定流条件下，鱼卵纵向速度与水流速度相关，两者呈现出线性正相关，而鱼卵纵向速度与水深无显著关系；鱼卵运动轨在小流速情况下为线性下降，随着流速的增大，鱼卵轨迹斜率的绝对值减小，并趋近于-0.016，当水流流速增大的一定数值时，鱼卵垂直分布呈现一定的分层规律。