总溶解气体过饱和含沙水体对齐口裂腹鱼影响的实验研究

《总溶解气体过饱和含沙水体对齐口裂腹鱼影响的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、水利学报2014年9月SHUILIXUEBAO第45卷第9期文章编号：0559-9350（2014）09-1029-09总溶解气体过饱和含沙水体对齐口裂腹鱼影响的实验研究张亦然1，杜秋成1，2，王远铭1，李克锋1（1.四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都610065；2.四川众望安全环保技术咨询有限公司，四川成都610000）摘要：高坝泄洪形成总溶解气体（TotalDissolvedGas，TDG）过饱和的含沙水流，由于泥沙的作用，加剧了对高坝下游鱼类的影响。为探讨TDG过

2、饱和含沙水体对鱼类影响的规律，以齐口裂腹鱼幼鱼为实验对象，选取中值粒径为7.4μm的泥沙，对TDG饱和度为100%、120%、125%、130%、135%、140%的水体，分别设置0、20、60、80mg/L的含沙量实验工况，开展含沙水体TDG过饱和的持续暴露实验。实验结果表明，含沙量不同但TDG饱和度保持为100%不变的实验组中，未出现实验鱼死亡现象。TDG饱和度为130%时，含沙量为0、20、60、80mg/L的实验组中，实验鱼的半致死时间分别为15.3h、10.75h、8.3h、7.85h。

3、在TDG饱和度相同时，含沙量越高半致死时间越短，但高含沙量实验组（60mg/L，80mg/L）的半致死时间相差不大；含沙量相同时，TDG饱和度越高，半致死时间越短。关键词：总溶解气体过饱和；泥沙；齐口裂腹鱼；半致死时间；致死效应中图分类号：X174文献标识码：Adoi：10.13243/j.cnki.slxb.2014.09.0031研究背景高坝泄水过程会造成下游水体中总溶解气体（TotalDissolvedGas，TDG）过饱和，对鱼类的生存造成威胁［1］，同时，高坝排沙运用时下泄洪水中含大量泥

4、沙，高含沙水流也会对下游水中鱼类及水生生物带来影响。国内外针对水体TDG过饱和对鱼类的影响开展了较为丰富的研究。Dawley等［2］研究了不同浓度TDG过饱和水体对大鳞大马哈鱼幼鱼和虹鳟的影响。谭德彩等［3］对水体中总溶解气体过饱和现象及其对鱼类的影响做了分析。黄翔等［4］研究了长江上游特有鱼类暴露于TDG过饱和水体中的行为及生理活动，发现随着岩原鲤鱼苗的生长发育，其TDG过饱和耐受性逐渐增强。刘晓庆等［5］研究了岩原鲤对TDG过饱和的生化反应。陈世超［6］通过实验发现了胭脂鱼对过饱和TDG的耐受

5、性阈值及生化响应。董杰英等［7］通过实验发现不同种类的鱼对TDG过饱和气体的耐受性不同。也有许多学者对水库排沙引起的高含沙水流给鱼类带来的威胁进行研究。Newcombe等［8］总结分析了大量研究报告，得到了持续暴露时间及泥沙浓度与鱼类受到的不良影响的严重性之间的关系。Petz-Glechner等［9］的实验显示水库排沙对鱼类的影响是含沙量和持续时间等多种因素的综合作用。ErichStaub［10］认为，泥沙中的还原性物质反应消耗氧气造成缺氧环境，同时泥沙堵塞鱼鳃，使鱼类摄入氧气困难。孙麓垠等［11

6、］通过实验推测高含沙水流对黄河鲤鱼造成的急性缺氧应激是导致小浪底水库排沙过程中流鱼现象的主要原因之一。白音包力皋等［12］对水库排沙期间的含沙量、溶解氧变化过程的现场调查及室内实验结果表明，小浪底水库排沙时细颗粒泥沙含量较高，堵塞和损坏鱼鳃是导致鱼类死亡的原因之一。然而，在工程实际中，TDG过饱和水体及水中泥沙会同时对鱼类产生影响，但关于TDG过饱和含沙水体对鱼类的致死效应研究成果尚未见报道。收稿日期：2013-10-25基金项目：国家自然科学基金资助项目（51379136）作者简介：张亦然（19

7、89-），女，新疆乌鲁木齐人，硕士生，主要从事环境水力学研究。E-mail：397641920@qq.com通讯作者：李克锋（1965-），男，湖北石首人，研究员，博士生导师，主要从事环境水力学研究。E-mail：kefengli@scu.edu.cn近年来，由于人类活动对自然的影响，长江水沙过程已发生显著变化，最明显的是输沙量明显减少。根据观测，长江干流主要水文控制站2011年实测输沙量比2010年减小38%~81%，与多年平均值相比偏小15%~30%［13］。此外，在最近40年，长江上游各水沙

8、来源区和干支流水文控制站的悬沙粒径均有明显的减小趋势，这是由于长江上游的水库拦截了来自库上游流域的泥沙，其中粗颗粒淤积在库内，使经水库下泄的泥沙显著变细，而长江上游干支流大部分为沙卵石或基岩河床，由水库下游的冲刷得到的细泥沙补给也很有限。长江上游所修建的大坝泄洪时还导致了下游水体中总溶解气体过饱和。在泄洪时，由泄洪孔射出的水流中卷入了大量的空气，水流与空气相互掺混，一并坠入水垫塘，在强大的冲击力和较高的水压力作用下，空气最终溶入到水体中，导致大坝下游水体溶解气体过饱和，例如，四川大