本發明涉及一種研究魚對外界因素選擇的測試裝置，尤其涉及一種研究魚對外界因素選擇的測試裝置及方法。

背景技術：

魚類生活的水環境是復雜多變的，影響魚類生長、生存的主要應激源為環境應激源，包括一些有害的水體理化因子和周圍的聲信號、光信號、電信號及流場等外界因素。其中，流速和光對魚類的行為影響較大，逆流而上是魚類的天性，不同的水流速度會引起魚類不同的游泳行為。而光照是引起魚類代謝系統以適當方式反應的指導因子，適宜的光源有利于魚類的繁殖和生長。近年來，許多學者都在研究如何利用這些敏感的外界因素來實現對魚類行為的控制，這對魚類資源的保護具有重要意義。

我國水利工程的快速建設給河流生態環境造成了嚴重的影響，水輪機可能導致下行魚類的大量死亡，高壩下泄水流造成的氣體過飽和現象也會給下游魚類帶來重大生態災難，而過魚設施由于魚類無法找到入口導致過魚效果不理想，此外還有諸多現象都表明了無法有效地控制魚類行為就無法減輕工程建設對魚類生態造成的脅迫作用。因此，在建造大壩時，設計者們通常會設置了一些攔魚裝置阻擋魚類進入泄洪口和水輪機的進水口，或設置了與過魚設施配套的輔誘措施，即通過魚類敏感因素的調整達到控制魚類趨避行為的目的。

我國對魚類行為學的研究較為薄弱，缺少針對目標魚類的行為研究。近年來，越來越多的學者開始注意到光和流速等因子對魚類行為的影響作用，但未見一套較為成熟的能測定魚類對光色、流速、光色和流速選擇性的裝置。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于，提供一種測定不同魚類對于光色和/或水的流速的趨向性的研究魚對外界因素選擇的測試裝置及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種研究魚對外界因素選擇的測試裝置，外界因素包括光色和/或水的流速，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置包括環形的第一墻體、可分離設置在所述第一墻體內側的環形攔魚網、間隔設置在所述第一墻體和攔魚網之間的多個擋板，所述第一墻體內部空間形成魚類活動區域，多個所述擋板將所述第一墻體和攔魚網之間的環形空間分成多個等面積的測試區域；每一所述測試區域設有水下燈和/或供水通過進入所述測試區域的流速口。

優選地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括環形的第二墻體，所述第二墻體設置在所述第一墻體的外圍，并與所述第一墻體之間形成有一環形的蓄水空間；所述流速口連通所述測試區域和所述蓄水空間。

優選地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括可分離設置在蓄水空間內的多個隔板；多個所述隔板與多個所述擋板一一對應，且布設在同一直線上。

優選地，所述攔魚網內部的底面設有出水口；

該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括向所述魚類活動區域供水的水泵；所述出水口與所述水泵連接，形成水循環回路。

優選地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括設置在所述測試區域上方的攝像裝置。

本發明還提供一種研究魚對外界因素選擇的測試方法，外界因素包括光色和/或水的流速，使用以上任一項所述的研究魚對外界因素選擇的測試裝置，該測試方法包括研究魚對光色和/或水的流速的選擇。

其中，研究魚對光色的選擇包括以下步驟：

S1.1、在多個測試區域內布設不同發光顏色的水下燈，往第一墻體內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域以及攔魚網的內部空間；

S1.2、將待測試的魚放置在攔魚網內；

S1.3、開啟所述水下燈，將攔魚網從第一墻體內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態。

研究魚對水的流速的選擇包括以下步驟：

S2.1、往第一墻體內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域以及攔魚網的內部空間；

S2.2、對所述第一墻體外側注水，使第一墻體外側形成有對應測試區域的多個蓄水區域；

S2.3、將待測試的魚放置在攔魚網內；

S2.4、開放所述測試區域的流速口，使所述蓄水區域的水以預定的流速通過所述流速口向對應的測試區域流動；多個所述流速口的流速不同；

S2.5、將攔魚網從第一墻體內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態。

研究魚對光色和水的流速的選擇包括以下步驟：

S3.1、在多個測試區域內布設水下燈，往第一墻體內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域以及攔魚網的內部空間；

S3.2、對所述第一墻體外側注水，使第一墻體外側形成有蓄水空間；

S3.3、將待測試的魚放置在攔魚網內；

S3.4、開放所述測試區域的流速口，使所述蓄水空間的水以預定的流速通過所述流速口向對應的測試區域流動；

S3.5、將攔魚網從第一墻體內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態。

優選地，步驟S1.1和步驟S3.1中，多個不同顏色的水下燈包括發出紅色光、橙色光、綠色光、藍色光、紫色光、白色光的水下景觀燈；

步驟S2.4中，所述流速口的流速為0.2-0.8m/s。

優選地，步驟S2.2包括：

S2.2.1、在所述第一墻體的外圍設置環形的第二墻體，所述第二墻體與第一墻體之間形成有一環形的蓄水空間；將多個隔板間隔布設在蓄水空間內，將蓄水空間分隔成多個分別與測試區域對應的蓄水區域；

S2.2.2、通過水泵分別向多個所述蓄水區域供水。

優選地，步驟S3.1中，多個測試區域內的水下燈的發光顏色不同；

步驟S3.2包括：

S3.2.1、在所述第一墻體的外圍設置環形的第二墻體，所述第二墻體與第一墻體之間形成有一環形的蓄水空間；

S3.2.1、通過水泵向所述蓄水空間內供水；

步驟S3.4中，多個所述流速口的流速相同，為0.2-0.8m/s。

優選地，步驟S3.1中，多個測試區域內的水下燈的發光顏色相同；

步驟S3.2包括：

S3.2.1、在所述第一墻體的外圍設置環形的第二墻體，所述第二墻體與第一墻體之間形成有一環形的蓄水空間；將多個隔板間隔布設在蓄水空間內，將蓄水空間分隔成多個分別與測試區域對應的蓄水區域；

S3.2.2、通過水泵分別向多個所述蓄水區域供水；

步驟S3.4中，開放所述測試區域的流速口，使多個所述蓄水區域的水以預定的流速通過所述流速口向對應的測試區域流動；

多個所述流速口的流速不同，為0.2-0.8m/s。

本發明的有益效果：本發明根據魚類對流速和光的敏感性設計而成，既可單獨測定不同魚類對于光色或水的流速的趨向性，也可測定光色和水的流速組合情況下魚類的趨向性，操作方便，可為水工誘驅魚措施設計提供技術支持，提高我國魚道運行效果。

其中，通過產生的不同流速和光色觀察魚類的行為反應和分布，科學地測定不同魚類對于光色、流速、光色和流速組合下的喜愛程度，為魚道的入口優化方案提供理論支持，也可為誘驅魚技術提供參考。本發明可克服傳統方法上單因子測定，簡易地實現了光和流速組合下魚類選擇性的多因子測定。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明一實施例的研究魚對外界因素選擇的測試裝置的俯視結構示意圖；

圖2是本發明一實施例的研究魚對外界因素選擇的測試裝置的側視結構示意圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的具體實施方式。

如圖1、2所示，本發明一實施例的研究魚對外界因素選擇的測試裝置，外界因素包括光色和/或水的流速。該研究魚對外界因素選擇的測試裝置可設置在地面等測試平臺上，其可包括環形的第一墻體10、可分離設置在第一墻體10內側的環形攔魚網30、間隔設置在第一墻體10和攔魚網30之間的多個擋板40。

其中，第一墻體10內部空間形成魚類活動區域，多個擋板40將第一墻體10和攔魚網30之間的環形空間分成多個等面積的測試區域50。根據研究的外界因素為光色，每一測試區域50設有水下燈11，以發出不同顏色的光；根據研究的外界因素為水的流速，每一測試區域50設有供水通過進入測試區域50的流速口12；根據研究的外界因素為光色和水的流速，每一測試區域50設有水下燈11和流速口12。

此外，測試區域50在設有水下燈11和流速口12的情況下，可根據研究的外界因素為光色或流速，開啟水下燈11(流速口12關閉)或流速口12(水下燈11不開啟)。

具體地，第一墻體10可通過磚砌筑成，墻體各面都砂漿抹面；或者，由混凝土澆筑形成。第一墻體10內部空間通過注入水可供魚在其中活動。

水下燈11可為發出紅色光、橙色光、綠色光、藍色光、紫色光、白色光等各種顏色光的水下景觀燈。水下燈11的出光角度可調，以使得光色充滿測試區域50。

流速口12可為貫通在第一墻體10上的進水口，也可為穿設在第一墻體10之中的進水管。進水口或進水管中設有控制其通斷的閘閥。流速口12上還進一步可設有網板，防止魚類進入其中。

攔魚網30以可移動地布設在第一墻體10內，將魚類活動區域分隔成兩部分，一部分位于攔魚網30的內部，另一部分則為第一墻體10和攔魚網30之間的環形空間。

多個擋板40沿第一墻體10的內周間隔設置，一側可固定連接在第一墻體10內壁面上，另一側抵接在攔魚網30的外周上。擋板40可隔水隔魚，攔魚網30可攔魚而不隔水，因此每一個測試區域50均與攔魚網30的內部空間相連通。擋板40可由磚塊和/或混凝土筑成，也可為其他可隔水的木板、塑料板、金屬板等。

當向第一墻體10內魚類活動區域注水時，注入的水流動以填充測試區域50和攔魚網30內部。進一步，攔魚網30內部的底面設有出水口31，可用于排水，還可連通水泵等供水裝置，使得注入的水可在魚類活動區域、出水口31和供水裝置之間循環流動，進而使得魚類活動區域也可作為魚類暫養裝置，通過水流循環可有效解決魚類缺氧及水質問題，省去它處暫養時充氧與轉移的麻煩。

出水口31上還可設置網蓋，防止小型魚類誤入出水口31而被沖出。

進一步地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括向魚類活動區域供水的水泵(未圖示)。出水口31可與水泵連接，形成水循環回路。

進一步地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括環形的第二墻體20。第二墻體20設置在第一墻體10的外圍，并與第一墻體10之間形成有一環形的蓄水空間60，為流速口12提供壓差條件。

流速口12連通測試區域50和蓄水空間60，使得蓄水空間60內所蓄的水可通過流速口12流向對應的測試區域50。

第二墻體20可通過磚砌筑成，墻體各面都砂漿抹面；或者，由混凝土澆筑形成。

優選地，第二墻體20的形狀與第一墻體10的形狀一致，例如均為圓形墻體、矩形墻體等。本實施例中，如圖1中所示，第一墻體10和第二墻體20為同心的圓形墻體；多個擋板40呈放射狀布設在第一墻體10和攔魚網30之間的環形空間內，將環形空間分成多個扇形的測試區域50。

擋板40的數量不限，例如可為圖1中所示的六個，將環形空間分成六個測試區域50。

在一實際運用中，第一墻體10可為高度1m、半徑2m的圓形墻體；第二墻體20為高度1m、半徑2.5m的圓形墻體。攔魚網30為半徑0.7m左右的圓形網。

進一步地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括可分離設置在蓄水空間60內的多個隔板70。隔板70的數量與擋板40數量一致。

多個隔板70與多個擋板40一一對應，且布設在同一直線上，可將蓄水空間60分隔成多個蓄水區域，每一蓄水區域對應一個測試區域50，為各流速口12提供不同水流速度。

隔板70可由木板制成，移動設置在蓄水空間60內，不與第一墻體10和第二墻體20固接。

進一步地，該研究魚對外界因素選擇的測試裝置還包括設置在測試區域50上方的攝像裝置，用于監控記錄魚類在光色和/或流速因素下的行為反應和分布狀態，方便分析魚類的趨流和/或趨光性。優選地，每一測試區域50上方均設有至少一個攝像裝置80。

攝像裝置80可通過支架90架設在測試區域50上方，并可通過支架90的高度調節來調整攝像裝置80的高度，以調整其監控區域，確保整個測試區域50都落入監控范圍內。

攝像裝置80優選夜視攝像頭，在環境的光線較暗或晚上的情況下仍能夠清楚監控記錄魚類的行為反應和分布。夜視攝像頭進一步優選星光級夜視攝像頭，只需要借助水下景觀燈的余光即可呈彩色攝像，可在晚上觀察魚類的行為反應及分布。

本發明的研究魚對外界因素選擇的測試方法，外界因素包括光色和/或水的流速，使用上述的研究魚對外界因素選擇的測試裝置，該測試方法包括研究魚對光色的選擇、研究魚對水的流速的選擇、研究魚對光色和水的流速的選擇，根據研究需要實現魚類選擇性的單因子(光色或流速)測定或多因子(光色和流速)測定。

本發明的研究魚對外界因素選擇的測試方法的第一個實施例，研究魚對光色的選擇。參考圖1、2，該研究魚對光色的選擇包括以下步驟：

S1.1、在多個測試區域50內布設不同發光顏色的水下燈11，往第一墻體10內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域50以及攔魚網30的內部空間。

其中，多個不同顏色的水下燈包括發出紅色光、橙色光、綠色光、藍色光、紫色光、白色光的水下景觀燈；每一個測試區域50布設一種發光顏色的水下光景燈。

通過水泵往魚類活動區域注水，直至水深在預定深度(小于或等于第一墻體10的高度)。

S1.2、將待測試的魚放置在攔魚網30內。待測試的魚可為一個種類或多個種類的魚。待測試的魚放入攔魚網30內后，可等待一段時間(如2小時)方便魚進行適應。

S1.3、開啟水下燈11，將攔魚網30從第一墻體10內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態，分析魚類的趨光性。

步驟S1.3中，抽出攔魚網30后，待測試的魚會根據其喜愛的光色游向對應的測試區域50。

待測試的魚的行為和分布狀態可通過攝像裝置80記錄下來。因此，在步驟S1.3之前，還根據各測試區域50的大小和角度調整攝像裝置80的視角，使測試區域50整個落入其視角范圍內，整個監測區域監控畫面完整。

本發明的研究魚對外界因素選擇的測試方法的第二個實施例，研究魚對水的流速的選擇。參考圖1、2，該研究魚對水的流速的選擇包括以下步驟：

S2.1、往第一墻體10內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域50以及攔魚網30的內部空間。其中，通過水泵往魚類活動區域注水，直至水深在預定深度(小于或等于第一墻體10的高度)。

S2.2、對第一墻體10外側注水，使第一墻體10外側形成有對應測試區域50的多個蓄水區域，為流速口12提供壓差條件。

其中，步驟S2.2可包括：

S2.2.1、在第一墻體10的外圍設置環形的第二墻體20，第二墻體20與第一墻體10之間形成有一環形的蓄水空間60。將多個隔板70間隔布設在蓄水空間60內，將蓄水空間60分隔成多個分別與測試區域50對應的蓄水區域。

S2.2.2、通過水泵分別向多個蓄水區域供水。每一個蓄水區域可由一個水泵供水，通過水泵往蓄水區域注水，直至一定高度，使蓄水區域和魚類活動區域之間的水頭差達到預設值。

S2.3、將待測試的魚放置在攔魚網30內。待測試的魚可為一個種類或多個種類的魚。待測試的魚放入攔魚網30內后，可等待一段時間(如2小時)方便魚進行適應。

S2.4、開放測試區域50的流速口12，使蓄水區域的水以預定的流速通過流速口12向對應的測試區域50流動。

多個流速口12的流速不同；流速口12的流速為0.2-0.8m/s。

為蓄水區域供水的水泵可根據每個流速口12流速的大小調節水泵流量及根據總流量的大小調節出水口31內閘閥開度，打開流速口12閘閥，保持各測試區域50的恒定流狀態。

S2.5、將攔魚網30從第一墻體10內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態，分析魚類的趨流性。

步驟S2.5中，抽出攔魚網30后，待測試的魚會根據其喜愛的流速游向對應的測試區域50。待測試的魚的行為和分布狀態可通過攝像裝置80記錄下來。因此，在步驟S2.4之前，還根據各測試區域50的大小和角度調整攝像裝置80的視角，使測試區域50整個落入其視角范圍內，整個監測區域監控畫面完整。

本發明的研究魚對外界因素選擇的測試方法的第三個實施例，研究魚對光色和水的流速的選擇。研究魚對光色和水的流速的選擇包括在不同光色和同一流速下的選擇、在同一光色和不同流速下的選擇。

參考圖1、2，研究魚對光色和水的流速的選擇(在不同光色和同一流速下的選擇)可包括以下步驟：

S3.1、在多個測試區域50內布設水下燈11，往第一墻體10內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域50以及攔魚網30的內部空間。

其中，多個不同顏色的水下燈包括發出紅色光、橙色光、綠色光、藍色光、紫色光、白色光的水下景觀燈。每一個測試區域50布設一種發光顏色的水下光景燈，使得多個測試區域50內的水下燈11的發光顏色不同。

通過水泵往魚類活動區域注水，直至水深在預定深度(小于或等于第一墻體10的高度)。

S3.2、對第一墻體10外側注水，使第一墻體10外側形成有蓄水空間。

該步驟S3.2進一步包括：

S3.2.1、在第一墻體10的外圍設置環形的第二墻體20，第二墻體20與第一墻體10之間形成有一環形的蓄水空間60。

S3.2.1、通過水泵向蓄水空間60內供水。

S3.3、將待測試的魚放置在攔魚網30內。待測試的魚可為一個種類或多個種類的魚。待測試的魚放入攔魚網30內后，可等待一段時間(如2小時)方便魚進行適應。

S3.4、開放測試區域50的流速口12，使蓄水空間60的水以預定的流速通過流速口12向對應的測試區域50流動。多個流速口12的流速相同，為0.2-0.8m/s之間的魚類所喜愛的流速值。

S3.5、將攔魚網30從第一墻體10內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態，分析魚類的趨流和趨光性。

該步驟S3.5中，抽出攔魚網30后，待測試的魚會根據其喜愛的光色游向對應的測試區域50。待測試的魚的行為和分布狀態可通過攝像裝置80記錄下來。因此，在步驟S3.5之前，還根據各測試區域50的大小和角度調整攝像裝置80的視角，使測試區域50整個落入其視角范圍內，整個監測區域監控畫面完整。

參考圖1、2，研究魚對光色和水的流速的選擇(在同一光色和不同流速下的選擇)可包括以下步驟：

S3.1、在多個測試區域50內布設水下燈11，往第一墻體10內的魚類活動區域注水，注入的水填充多個測試區域50以及攔魚網30的內部空間。

其中，多個測試區域50內的水下燈11的發光顏色相同，為待測試的魚所喜愛的顏色，如為發出紅色光、橙色光、綠色光、藍色光、紫色光或白色光的水下景觀燈。

通過水泵往魚類活動區域注水，直至水深在預定深度(小于或等于第一墻體10的高度)。

S3.2、對第一墻體10外側注水，使第一墻體10外側形成有蓄水空間。

該步驟S3.2進一步包括：

S3.2.1、在第一墻體10的外圍設置環形的第二墻體20，第二墻體20與第一墻體10之間形成有一環形的蓄水空間60。將多個隔板71間隔布設在蓄水空間60內，將蓄水空間60分隔成多個分別與測試區域50對應的蓄水區域，為流速口12提供壓差條件。

S3.2.2、通過水泵分別向多個蓄水區域供水。

每一個蓄水區域可由一個水泵供水，通過水泵往蓄水區域注水，直至一定高度，使蓄水區域和魚類活動區域之間的水頭差達到預設值。

S3.3、將待測試的魚放置在攔魚網30內。待測試的魚可為一個種類或多個種類的魚。待測試的魚放入攔魚網30內后，可等待一段時間(如2小時)方便魚進行適應。

S3.4、開放測試區域50的流速口12，使蓄水空間60的多個蓄水區域的水以預定的流速通過流速口12向對應的測試區域50流動。

多個流速口12的流速不同，為0.2-0.8m/s。

S3.5、將攔魚網30從第一墻體10內側抽出，記錄待測試的魚的行為和分布狀態，分析魚類的趨流和趨光性。

該步驟S3.5中，抽出攔魚網30后，待測試的魚會根據其喜愛的光色游向對應的測試區域50。待測試的魚的行為和分布狀態可通過攝像裝置80記錄下來。因此，在步驟S3.5之前，還根據各測試區域50的大小和角度調整攝像裝置80的視角，使測試區域50整個落入其視角范圍內，整個監測區域監控畫面完整。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。