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四大家鱼幼鱼响应模拟水轮机流道压力变化研究

作  者:
王煜;翟振男;杨路通;石小涛
单  位:
长江电力股份有限公司;贵州水投水务集团有限公司;三峡大学水利与环境学院
关键词:
四大家鱼;水轮机流道;压力变化;行为状态;损伤状态;
摘  要:
研究鱼类对反击式水轮机流道内压力突变的响应,为水电站水轮机的结构优化和生态运行提供技术支撑。实验鱼为四大家鱼1龄幼鱼,体长(100±10) mm、体宽(6±2) mm,鱼体健康、鱼鳞完整;实验装置由变频真空泵、高压舱、压力表、连接气管、高速摄像机组成。对四大家鱼幼鱼分别进行负压承受实验(预设压力值分别为80、 60、40、20 kPa)、循环负压承受实验(预设压力值分别为80、 60、40、20 kPa)和压力梯度承受实验(预设压力值分别为40、20 kPa),测试鱼的行为状态和损伤状况;实验结束后,实验鱼被分别移入暂养水槽暂养,并观察记录其实验后1、4和12 h的自愈状态;最后解剖实验鱼,观察和记录其脏器损伤状态。结果表明:(1)四大家鱼幼鱼对水体中的压力陡降具有较强的敏感性,出现损伤主要发生在第1次压力陡降过程,损伤程度与最小压力值及压力变化梯度成正相关,负压循环次数的增加不会增加家鱼幼鱼受压力损伤的程度和死亡率;(2)压力最低值和压力梯度是家鱼幼鱼通过水轮机流道下行受到压力损伤的主要原因,随着压力最低值的降低和压力梯度的增大,家鱼幼鱼损伤的程度和死亡率上升;(3)生活在河流中底层的青鱼和草鱼对负压和压力梯度较生活在河流中上层鲢和鳙具有更好的耐受性,在进入水轮机流道前鱼类适应压力状态与鱼体通过水轮机受到压力损伤具有一定的相关性;(4)四大家鱼幼鱼受到压力损伤的阈值为20 kPa,当压力值小于或等于损伤阈值,家鱼幼鱼受到压力损伤。

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