摘要
设计合理的鱼道进口补水角度及补水流量，营造适宜目标鱼类的水流条件是提高鱼道进口诱鱼效果的重要方式。本研究以短须裂腹鱼（Schizothorax wangchiachii）为实验对象，在2021—2023年开展不同补水方式（补水角度、补水流量）下黑水河松新鱼道进口诱鱼效果评估。结果表明：（1）在所有运行工况下，平行补水时鱼道进口平均吸引效率为26.47%，鱼道进口效率达58.89%；垂直补水时，鱼道吸引效率和进口效率分别为13.11%和56.25%；平行补水的诱鱼效果要略优于垂直补水的效果。（2）两种补水方式下58.50%的实验鱼在夜间到达鱼道进口，高于白天鱼道进口诱鱼效果。（3）为识别影响鱼类吸引时间和鱼道进口效率的关键因素，构建了多因素（昼夜节律、竖缝式鱼道流量、补水流量、实验鱼全长、水温、补水角度）的Cox比例风险回归模型和逻辑回归模型，结果表明：补水流量、补水角度和昼夜节律是影响鱼道进口鱼类吸引时间的主要因素。（4）结合短须裂腹鱼上溯时流量情况，当竖缝式鱼道进水口流量范围为0.16~0.58 m3/s、补水通道进水口流量为0.94~2.42 m3/s时鱼道进口诱鱼效果最佳。本研究结果有助于为引水式水电站过鱼设施的修建以及补水设施设置提供科学支撑。
Abstract
It is an important way to improve the efficiency of fishway entrance to attract fish by designing water replenishment discharge and the replenishment angle, and creating suitable water flow conditions. This study took Schizothorax wangchiachii as the main fish target and evaluated the attracting effect of the vertical slot fishway with different water replenishment measures in Heishui River based on the monitor data from 2021 to 2023. Results showed that: (1) Under all operating conditions, the attraction and entrance efficiency of the fishway was 26.47% and 58.89% during the parallel replenishment, respectively. However, the attraction and entrance efficiency of the fishway was 13.11% and 56.25% with the vertical replenishment, respectively. The fish attraction effect of parallel replenishment is slightly better than the vertical replenishment. (2) Under the two water replenishment methods, 58.50% of the experimental fish reached the fishway entrance at night, which was higher than the day. (3) In order to identify the key factors that effected on fish attraction time and fishway entrance efficiency, a Cox proportional hazard regression model and a binary logistic regression model were constructed with multiple factors (diel rhythm, discharge of vertical slot fishway, replenishment discharge, total length of Schizothorax wangchiachii, water temperature, and water replenishment angle). The results showed that diel rhythm, replenishment discharge and replenishment angle were the key factors affecting the attracting effect of fish in this fishway. (4) When the vertical slot fishway discharge is 0.16-0.58 m3/s, and the range of replenishment discharge is 0.94-2.42 m3/s, the fishway entrance has the best efficiency. The results of this study can provide scientific support for the construction of fish passage facilities and the water replenishment facilities in diversion type hydropower stations.
鱼道作为一种协助鱼类通过闸坝等水工障碍的工程措施，对恢复河流连通性、保护鱼类及丰富鱼类的遗传多样性具有重要作用[1]。随着我国水利水电的开发和对生态环境的重视，过鱼设施成为我国水利开发过程中的重要生态补偿措施[2]。现有的鱼道设计往往研究鱼道内部水力条件是否有利于鱼类上溯，较少对鱼道进口水力条件的研究[3]。然而，鱼道进口却是直接影响鱼类能否进入鱼道的关键[4]。为了提高鱼道进口诱鱼效果，国内外工程师从工程运行和水力学等角度分析鱼道进口位置和鱼道进口方向[5-8]，但鱼道进口的诱鱼效果远未达到预期，其关键问题在于鱼类在宽阔的河道断面是否能顺利找到较窄的鱼道进口并成功上溯[9]。
鱼道进口处适宜的水流条件是影响鱼道进口过鱼的关键。然而，相比于宽阔的河流，受限于鱼道池室和进出口的尺寸，鱼道进口的水流（如流量、流速等）诱鱼至关重要[10]。Laine等[11]提出在鱼道进口设置补水水流来提高鱼道进口效率。汪亚超等[7]通过水工模型实验对鱼道进口的布置方案进行研究，通过设置鱼道进口补水系统后，鱼道进口处的流速可达到0.6~0.8 m/s，高于模拟的主河道流速，可形成明显的区别流，达到鱼道进口诱鱼的目的。罗凯强等[12]的模型试验结果显示，当鱼道进口补水流量为40 m3/h时，鱼类上溯通过次数为（5.67±2.05）次，远高于无补水工况（2.5±2.06）次。因此，在鱼道进口附近增设补水措施是一种可改善鱼道进口水流条件的措施[12-13]。
黑水河位于我国西南部四川省凉山彝族自治州境内，是金沙江左岸一级支流[14-15]。黑水河是白鹤滩库区鱼类的优先保护支流，黑水河上自上而下修建有4座引水式电站，分别为苏家湾电站、公德房电站、松新电站和老木河电站[16]。松新鱼道于2019年修建，由于松新鱼道处的黑水河存在局部减脱水河段，鱼道进口附近水流条件不足以引诱鱼类进入进口，因此，该鱼道设计了两种不同形式的补水系统（平行补水、垂直补水）以适应不同的运行需求。本研究以黑水河松新鱼道为研究对象，采用射频识别技术（passive integrated transponder，PIT）监测鱼道进口鱼类的吸引和进入情况，比较两种不同补水方式下鱼道进口诱鱼效果，采用Cox比例风险回归模型和逻辑回归模型分析影响鱼道进口鱼类吸引时间和进口效率的关键因素，得到鱼道的最佳补水措施（补水方式和补水流量），为松新鱼道运行管理与后续优化提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 研究区域
本研究区域为松新电站及电站下游松新鱼道（图1）。黑水河松新电站为日调节引水式电站，过鱼设施为竖缝式鱼道，位于闸坝左岸，整体坡度为1.80%，长187.17 m，鱼道池室宽1.6 m，鱼道隔板池室内采用带45°导向角的异侧竖缝式结构。在竖缝式鱼道进口处设有平行和垂直方向的补水通道，补水通道顺直段长度为100 m，顺直段宽度为1.6 m，平行补水通道进口宽度为3.2 m，垂直补水通道进口宽度为4.0 m（附图Ⅰ）。
2022年松新鱼道优化改造新增鱼道延长段，改造后鱼道整体由两部分组成：主体的竖缝式鱼道以及新增鱼道延长段。延长段长50 m，延长后鱼道进口宽5.0 m，中间由块石形成池室。改建后竖缝式鱼道出水流量和补水通道出水流量汇聚在延长段内（附图Ⅰ），用于延长段鱼道进口（以下统称为鱼道进口）流量补充。
图1研究区域地理位置
Fig.1Geographical location of the study area
1.2 监测方法
为获取坝下鱼道进口附近河段的鱼类分布情况，2023年4—5月在鱼道进口下游100 m内获取河道鱼类资源数据。在每次PIT放鱼实验前进行3次时长为1 d的地笼网捕，地笼网捕间隔1 d，以防止连续捕捞影响采样点位置的鱼类结构。记录每次采样的渔获量及鱼类形态学指标（全长、体重等），并参照《四川鱼类志》对渔获物进行种类鉴定[17]。
本监测持续3年，2021年为竖缝式鱼道优化改造前的过鱼效果监测（优化前），2022—2023年完成4次鱼道进口过鱼效果监测实验。每次实验均在鱼道进口附近放鱼，在短须裂腹鱼的洄游期内进行开展。每次实验持续7 d，记录每条实验鱼释放时间，通过射频识别设备收集实验鱼通过鱼道各个线圈的日期和时间，通过黑水河水文监测系统（https://hsh.yaoce.com）收集实验期间水温、竖缝式鱼道进水口流量和补水通道进水口流量等实验数据（表1），实验数据每隔15 min记录一次。此外，采用旋桨式流速仪对鱼道进口典型断面流速进行监测。为了获取鱼道进口附近区域流场对鱼道进口诱鱼效果的影响，采用数值模拟方法获得整个实验区域内鱼道进口附近流速、紊动能分布。
表1实验工况
Tab.1 Experimental conditions
1.3 数据分析方法
记录采样点地笼网布鱼类的数量、种类、体重等数据，以相对重要性指数（index of relative importance，IRI）确定放鱼点位置的优势种、常见种、偶见种和少见种。当IRI≥1000定义为优势种；当1000＞IRI≥100定义为常见种；当100＞IRI≥10定义为偶见种；当IRI＜10定义为少见种，计算公式为[18]：
(1)
式中，Pi为第i种鱼占总渔获物的数量百分比，Wi为第i种鱼占总渔获物的质量百分比，Fi为第i种鱼在调查采样点出现的次数占调查总采样点数的百分比[18]。通过统计射频识别技术获取鱼类到达鱼道进口的数量、上溯时间以及标签号，筛选出有效标签数据；监测获取实验期间水文数据（补水流量、鱼道流量、典型断面水位和水温等），分析补水角度、补水流量、水温和昼夜等多影响因素下鱼道进口上溯情况。
通常情况下将鱼道效率研究分为吸引、进入和通过3个独立阶段，分别对应吸引效率、进口效率和通过效率3个评价指标[19-20]。为综合衡量不同补水形式、不同运行工况下的鱼道进口诱鱼效果，本研究将鱼道吸引效率、鱼道进口效率和鱼类吸引时间作为评价指标，对相关指标定义如下：
鱼道吸引效率计算公式为：
(2)
式中，E1表示鱼道吸引效率（%），N1表示实验期间到达鱼道进口的实验鱼数量，N0表示该次实验放鱼数量。
鱼道进口效率计算公式为：
(3)
式中，E2表示鱼道进口效率（%），N2表示成功进入鱼道的实验鱼数量。
鱼类吸引时间（实验鱼从释放到鱼道进口首次检测的时间间隔）计算公式为：
(4)
式中，t表示实验鱼的吸引时间，t0表示实验鱼释放时刻，t1表示实验鱼首次检测到的时刻。
为了评估影响鱼道进口鱼类吸引时间的主要因素，构建以吸引时间和是否成功进入鱼道为因变量，以水温（T）、鱼道流量（Qf）、补水流量（Qa）、鱼类全长（TL）、补水角度（B）、昼夜情况（D）为自变量的Cox比例风险回归模型[21-22]（附表Ⅰ），采用逐步回归中的逐步后退消除法（backward elimination stepwise）对自变量进行筛选，筛选条件为去除掉每个模型中显著性最差的因素，直至模型中每个因素都与吸引时间显著相关（P＜0.05）。
为了评估影响鱼道进口效率的主要因素，采用逻辑回归量化每条鱼是否成功进入鱼道进口（二元预测变量：成功进入鱼道（1）和未进入鱼道（0）），以是否成功进入鱼道为因变量，以水温、鱼道流量、补水流量、鱼类全长、补水角度、昼夜情况为自变量的逻辑回归（附表Ⅰ）[23]，采用逐步回归中的后退法对自变量进行筛选，并判断各因素的影响效果。
1.4 流场数值模拟与验证
本文采用连续性方程、动量方程和 RNG k-ε 湍流模型对坝下及鱼道进口流场进行数值模拟，模型基本方程参考Orszag等[24]的研究。地形图由三峡集团上海勘测设计研究院有限公司提供；网格划分采用计算稳定且精度高的六面体结构化网格；模型进口采用流量边界，采用监测期间实测流量；模型出口边界距鱼道进口70 m，模型出口为压力出口，并设置水深条件；模型两侧边壁及底板边界条件设置为固壁边界，采用无滑移壁面。
为了验证数值模拟结果，本文采用鱼道延长段内水流数据与数值模拟计算的结果进行验证。在水深为0.2 m的平面（附图Ⅰ）选取了19个验证测点测量流速，实测流速与模拟流速验证结果如下（图2），平均绝对误差为0.041 m/s，平均相对误差为7.25%，线性拟合后R2=0.906。因此，本数值模拟参数设置合理，计算结果可用于鱼道进口流场模拟。
图2实测-模拟流速对比
Fig.2Comparison between the measured and simulated flow velocity
2 结果分析
2.1 坝下鱼类资源分析
2023年在鱼道进口下游100 m内河道进行地笼网捕，共开展3次合计9 d（2023年4月6日、8日、10日，2023年4月24日、28日，2023年5月4日、6日、8日），捕获鱼类392尾，隶属于2目4科11属11种，鱼类体重范围为2.7~132.0 g，鱼类全长范围为3.3~24.4 cm。根据采样点渔获量数据及IRI计算公式，计算出采样点捕获到的11种鱼类的IRI并进行分类，结果表明优势种为短体副鳅、红尾副鳅、短须裂腹鱼和宽鳍鱲；常见种为大桥高原鳅和棒花鱼；偶见种为中华纹胸鮡、麦穗鱼和大鳞副泥鳅；少见种为白缘
和云南盘鮈。其中短体副鳅捕获的数量以及频率均最高，捕获数量占所有渔获量的28.42%，出现频率为83.33%。
和云南盘鮈。其中短体副鳅捕获的数量以及频率均最高，捕获数量占所有渔获量的28.42%，出现频率为83.33%。
短须裂腹鱼作为松新鱼道主要目标对象，在采样点捕获到的数量占所有渔获量的14.74%，出现频率为63.89%，全长范围为8.0~24.4 cm，体重范围为4.5~132.0 g，相对重要性指数（IRI=3337.74）仅低于短体副鳅（IRI=3541.26），属于优势种（表2）。考虑到短体副鳅体型远小于短须裂腹鱼，在植入标签时短体副鳅存活率远低于短须裂腹鱼，故选取短须裂腹鱼作为实验对象，能够更为有效地反映松新鱼道实际运行效果。
表2采样点渔获量数据
Tab.2 Fish catch data of sampling location
2.2 鱼道进口流场分析
通过FLOW-3D软件对鱼道进口及河道流场进行模拟，得到鱼道进口及附近流速、紊动能分布，表现为：（1）在竖缝式鱼道进水口流量一定的情况下，随着补水通道进水口流量变化，鱼道进口流速分布和紊动能分布均呈现差异性，主要表现为随着补水通道进水口流量增加，鱼道进口流速增大，其影响范围随之扩大，鱼道延长段内的紊动能大小和范围也增加，但右岸泄洪闸以生态基流下泄时对左岸鱼道进口流场影响较小；（2）实验一条件下鱼道进口平均流速在0.78 m/s，实验二条件下鱼道进口平均流速在0.39 m/s，实验三和实验四运行时鱼道进口流速均超过1.3 m/s，部分块石间流速达到1.6 m/s（图3）；（3）实验一和实验二条件下鱼道进口平均紊动能均小于0.008 m2/s2，实验三和实验四条件时鱼道进口平均紊动能超过0.03 m2/s2（图4）。
2.3 鱼道监测结果分析
通过2022—2023年监测实验数据进行分析，结果表明：（1）实验期间内水温略有波动，整体呈上升趋势（图5）；（2）实验期间每天流量均在一定范围内变化，且均表现为夜间（18：00—6：00）流量高，白天（6：00—18：00）流量（仿自然鱼道流量）低；（3）从鱼类运动的昼夜规律分析，58.50%的短须裂腹鱼在夜间被吸引到鱼道进口，其中凌晨2：00—4：00间到达鱼道进口的数量最多（图6）。
2.4 不同补水条件下鱼道吸引效率和鱼道进口效率分析
2021年松新鱼道吸引效率仅有9%，低于其他实验组；鱼道进口实验鱼的吸引时间为（4.41±1.58）d，明显高于其他实验组。2022年新增鱼道延长段后，鱼道吸引效率明显提高，吸引时间明显降低（表3）。
2022—2023年共开展4次实验，共放短须裂腹鱼462尾。实验期间竖缝式鱼道进水口流量大体相同（0.03~1.45 m3/s），补水方式包括平行补水和垂直补水两种方式，补水通道进水口流量范围在0.86~3.90 m3/s。4次实验鱼道吸引效率均值为22.94%，平均吸引时间为（2.1±1.3）d，鱼道进口效率均值为58.49%。
表3不同运行条件下鱼道进口诱鱼效果
Tab.3 Effects of attraction and entrance performance at fishway entrance under different operation conditions
对实验结果进行分析：（1）优化改造后（2022—2023年）鱼道吸引效率比未优化前（2021年）高，吸引时间则比未优化前明显降低。（2）在4次实验中，平行补水时鱼道吸引效率均高于垂直补水时的吸引效率。垂直补水时，鱼道平均吸引效率为13.11%，鱼道进口平均效率为56.25%；平行补水时，鱼道平均吸引效率为26.47%，鱼道进口平均效率为58.89%，平行补水的诱鱼效果要优于垂直补水的效果。（3）比较不同实验期间上溯累计吸引效率发现，在补水通道进水口流量为2.16~2.94 m3/s情况下，短须裂腹鱼上溯最快，鱼道累计吸引效率为32.38%；补水通道进水口流量为低流量（0.86~1.92 m3/s）情况下，短须裂腹鱼上溯最慢，鱼道累计吸引效率为28.23%，在补水通道进水口流量为高流量（3.14~3.67 m3/s）情况下，鱼道累计吸引效率最低（13.11%）（图7）。
图3坝下及鱼道进口流速分布
Fig.3Distribution of flow velocity downstream dam and in entrance of fishway
图4坝下及鱼道进口紊动能分布
Fig.4Distribution of turbulence kinetic energy downstream dam and in entrance of fishway
图5实验水温、流量过程变化线以及鱼道进口诱鱼数量
Fig.5Water temperature and discharge change curve over time and number of fish attracted at fishway entrance during experiments
图6短须裂腹鱼被吸引到鱼道进口的昼夜分布
Fig.6Circadian rhythm of Schizothorax wangchiachii attracted to the fishway entrance
2.5 影响鱼类吸引时间和鱼道进口效率的主要因子
采用基于AIC准则下的Cox比例风险回归模型对影响短须裂腹鱼上溯吸引时间的主要影响因子进行识别，得出以昼夜节律（D）、补水流量（Qa）、水温（T）和补水角度（B）为影响鱼道进口鱼类吸引时间的最优Cox比例风险回归模型（表4）。由表5可知，D、Qa和B与鱼道进口裂腹鱼的吸引时间呈负相关关系（β＜0，P＜0.05）；夜间鱼类上溯吸引时间更短（β=-0.946）；增大补水流量会减少吸引时间（β=-1.232），其他因素如竖缝式鱼道进水口流量、实验鱼全长等与短须裂腹鱼上溯吸引时间无显著关系。
表6显示了影响鱼道进口效率的最优逻辑回归模型，模型所包含的因素为D和Qa。模型结果表明： D、Qa与鱼道进口效率呈显著负相关关系（β＜0，P＜0.05）；夜间的鱼道进口效率更高（β=-1.014）；过大的补水流量会降低鱼道进口效率（β=-0.449），其他因素如竖缝式鱼道进水口流量、水温、实验鱼全长和补水角度与鱼道进口效率无显著关系（表7）。
图7短须裂腹鱼累积上溯时间-累计吸引效率
Fig.7Cumulative migration time and attraction efficiency of Schizothorax wangchiachii
表4基于AIC准则下的Cox比例风险回归模型选择
Tab.4 Cox's proportional hazards regression model selection based on the AIC
表5Cox比例风险回归评估吸引时间最优模型参数
Tab.5 Evaluation of parameters of the optimal model for Cox's proportional hazards regression attraction time
β：回归系数；SE：标准误；P：P-value，*表示P＜0.05，**表示P＜0.01，***表示P＜0.001；CI：回归系数的95%置信区间，下同。
表6基于AIC准则下的逻辑回归模型选择
Tab.6 Logistic regression model selection based on the AIC
通过Cox比例风险回归和逻辑回归得出补水流量是影响鱼道进口鱼类吸引时间和鱼道进口效率的共同因素，增大补水流量能够更为有效地吸引到短须裂腹鱼（吸引时间更短），但会导致短须裂腹鱼更难通过鱼道进口（进口效率更低）。为了得到松新鱼道补水流量合适范围，统计监测期间的竖缝式鱼道进水口流量和补水通道进水口流量，结果表明，50%短须裂腹鱼选择在竖缝式鱼道进水口流量为0.16~0.58 m3/s、补水通道进水口流量为0.94~2.42 m3/s的范围内上溯（图8）。
3 讨论
3.1 不同补水角度对鱼道进口诱鱼效果的影响
通过补水改善鱼道进口诱鱼效果是鱼道优化设计的重要措施之一[13]。目前国内外常用的补水措施分为3种：第1种为在鱼道进口内部修建补水通道，鱼道水流与补水水流汇合后，再通过鱼道进口流出；第2种为在电站尾水出口处设置集鱼廊道系统并设置诱鱼水流；第3种为在鱼道进口侧面或旁边设置补水通道，形成诱鱼水流[12-13]。松新鱼道在2022年新增鱼道延长段，该鱼道延长段内的流量为竖缝式鱼道和补水通道流量之和，类似于上述第1种补水方式，该补水方式可增加鱼道进口下泄流量。
研究表明，不同补水结构设计会影响鱼道进口的诱鱼效果，如侯轶群等[25]通过模型试验得出补水形式会影响鱼类尝试率和上溯率，陈海燕等[26]通过补水装置调控诱鱼水流优化鱼道进口，提高鱼道进口过鱼效果。本研究中Cox比例风险回归模型表明，补水角度与短须裂腹鱼在鱼道进口的吸引时间存在显著性关系（P＜0.05）（表5）。结合现场水流监测和数值模拟结果分析，同样流量工况下（实验三和实验四）平行补水时鱼道进口流速影响范围大于垂直补水工况（图3），能够更有效地吸引实验鱼上溯，使得平行补水时吸引时间更短。此外，垂直补水水流与竖缝式鱼道水流在延长段内发生水流对冲，使得鱼道延长段内水流更为紊乱（图4c~d），表现为延长段内一半区域的紊动能大于0.05 m2/s2，从而得到垂直补水时鱼道进口紊动能（最大值达0.041 m2/s2）比平行补水时更大（最大值为0.035 m2/s2），进而使得垂直补水的吸引时间会比平行补水的吸引时间更长。另外，过度的湍流（如实验三、实验四鱼道进口紊动能均超过0.03 m2/s2）（图4c~d）会使鱼类迷失方向，降低鱼类的上溯游泳运动能力[27-29]。
表7逻辑回归评估鱼道进口效率最优模型参数
Tab.7 Evaluation of parameters of the optimal model for logistic regression fishway entrance efficiency
图8短须裂腹鱼上溯时竖缝式鱼道进水口流量和补水通道进水口流量分布
Fig.8Discharge distribution at the inlet of the vertical slot fishway and replenishment water channel inlet during upstream movement of Schizothorax wangchiachii
3.2 补水流量对鱼道进口诱鱼效果的影响
松新电站所在的黑水河是典型的山区型河流支流，松新电站是日调节闸坝电站，电站下泄流量主要受上游来水影响，因而松新鱼道补水通道及竖缝式鱼道内的流量也主要受上游来水的影响。松新鱼道在2021年新增延长段后，竖缝式鱼道和补水通道内的流量汇入到鱼道延长段内，增加了鱼道（延长段）进口流量。
通过对比2021—2023年鱼道进口效率及鱼类吸引时间，新增延长段后，鱼道进口吸引效率明显提高，吸引时间明显降低。Cox比例风险回归模型也表明，补水流量与短须裂腹鱼的吸引时间存在显著性关系（P＜0.05）（表5）。可能原因是补水流量的增加，使得新形成的鱼道进口水流影响范围更广，提高了对河道内短须裂腹鱼的吸引作用，使短须裂腹鱼能够更快地找到鱼道进口位置，进而降低了鱼道进口鱼类吸引时间，从实验一、实验二和实验三模拟结果（图3）中也可以发现，鱼道进口水流影响范围随着补水流量增加而扩大；但过大的补水流量会导致鱼道进口效率降低，如当平均补水流量达到3.40 m3/s时，鱼道进口的紊动能明显增大，实验三、实验四鱼道进口紊动能均超过0.03 m2/s2，随着鱼道进口流量的增加，鱼类在上溯的过程中需要消耗更多的能量抵抗水流，因而鱼类上溯的耗能会增大，进入鱼道的成本也会增大[30]。因此，在鱼道进口设置合适的补水流量可提高鱼道进口效率，但鱼道进口流速不能超过鱼类爆发游泳速度[31]。现有鱼道工程和文献已证明了这一点，藏木水电站鱼道[32]设计了进口分散出流和鱼道沿程补水结构，避免鱼道进口流速超过过鱼对象的爆发游泳速度，证明补水流量设计时需要考虑过鱼对象的游泳能力。
3.3 昼夜节律对鱼道进口诱鱼效果的影响
本文通过构建Cox比例风险回归鱼道进口鱼类上溯吸引时间模型，发现昼夜节律对鱼类上溯吸引时间有显著影响。本研究中，58.50%的短须裂腹鱼在夜间到达鱼道进口（图6）。已有研究表明，不同鱼类在昼夜节律表现出差异性[33-35]，短须裂腹鱼在夜间适宜条件下会呈现出更好的上溯动机，使得其更偏好于夜间上溯[36]。这可能是因为短须裂腹鱼属于我国特有的底层冷水性经济鱼类[18，37]，对光照敏感度较强[38]，通常偏好在较暗的环境下活动，不同光照强度会影响其生长及运动行为，这也可能是实验鱼选择夜间上溯运动的原因。另外，松新电站为日调节电站，上游水位日变化幅度较大，导致竖缝式鱼道进水口流量与补水通道进水口流量也存在昼夜变化，监测期间发现夜间流量会略高于白天流量，而流量大小也是影响鱼道进口诱鱼效果的另一因素，这也可能是短须裂腹鱼更偏好夜间上溯的原因之一。
4 结论与建议
本研究以短须裂腹鱼为实验对象，在2021—2023年开展不同补水方式（补水角度、补水流量）下黑水河松新鱼道进口诱鱼效果评估，得出以下结论及建议：
1）在所有工况下，平行补水时鱼道进口平均吸引效率为26.47%，鱼道进口效率达58.89%；垂直补水时，鱼道进口吸引效率和鱼道进口效率分别为13.11%、56.25%；平行补水鱼道进口诱鱼效果要略优于垂直补水。
2）两种补水方式下58.5%的实验鱼在夜间到达鱼道进口，高于白天鱼道进口诱鱼效果。
3）为识别影响鱼类吸引时间的关键因素，构建了多因素Cox比例风险回归模型，结果表明：补水流量、补水角度和昼夜节律是影响松新鱼道进口鱼类吸引时间的关键因素。
4）结合监测期间目标鱼类上溯时竖缝式鱼道进水口流量与补水通道进水口流量，当竖缝式鱼道进水口流量为0.16~0.58 m3/s、补水通道流量为0.94~2.42 m3/s时鱼道进口诱鱼效果最佳。
本文是针对松新鱼道2021—2023年的监测工作进行总结，通过2022年的优化后，鱼道进口诱鱼效果有所提升。后期将继续开展鱼道的监测工作，为黑水河生态修复提供数据支撑和参考。
5 附录
附图Ⅰ和附表Ⅰ见电子版（DOI： 10.18307/2025.0233）。
