基于文獻計量的中國過魚設施研究發展脈絡與展望

單承康 金志軍 馬衛忠 石小濤 沈鵬 張亞杰

摘要：為分析中國過魚設施研究現狀和發展脈絡，采用文獻計量方法進行可視化分析，繪制作者、機構合作網絡圖譜和關鍵詞共現網絡圖譜，從研究主體分布、研究方向和研究熱點等方面進行深入分析。分析結果表明：中國過魚設施研究正處于迅速發展階段，已經形成了規模化科研團隊;過魚設施研究主要圍繞過魚設施水力條件數值模擬、過魚設施物理模型試驗以及基于魚類游泳能力來開展過魚設施水力特性適宜性研究和魚道設計，各研究主題具有關聯、重疊、交叉等特點。同時，提出魚類上溯游泳行為、進口誘集魚、魚類下行、過魚設施補建改建、過魚設施效果監測與適應性管理等未來重點研究內容并給出了相關建議。

關 鍵 詞：過魚設施; 魚道; 發展脈絡; 研究熱點; 研究方向; 可視化分析; 文獻計量

中圖法分類號： TV697 ? 文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.01.012

0 引 言

為緩解水利水電工程對魚類的影響，確保水利水電建設項目可持續發展，魚類保護與救護問題日益受到政府和研究人員的廣泛關注，魚類增殖放流、棲息地保護修復、生態流量保障、生態調度、分層取水和過魚設施等的實施能有效保障魚類。其中過魚設施是指通過誘集魚措施將魚類聚集起來，通過模擬自然洄游通道或者人工將魚輸送過壩，幫助受阻隔的魚類順利上行或下行通過水壩或其他障礙，到達其繁殖地、索餌場或越冬場等重要生活場所。為保護江河魚類生態平衡，減緩水壩對上下游魚類形成的阻隔影響，建設相應的過魚設施越來越成為水利水電工程建設的需要。中國早在明朝就記錄了多種魚類洄游需求[1]，也有60余年過魚設施研究歷史，生態學、生物學、水力學、工程學等國內相關專業人員和機構在過魚設施的研究、設計、建造和管理運行中開展了多項研究，并在水利水電工程開發中進行了應用實踐，取得了一定的成果。

根據中國過魚設施領域每年發文量變化情況和過魚設施建成數量，可將中國過魚設施研究大致分為初步發展期、基本停滯期和二次發展期。20世紀50～70年代為初步發展期。初步發展期的魚道設計主要模仿歐美和日本的魚道形式，并針對國情開展了小型低水頭魚道布置、魚道型式及效果等研究。期間修建的魚道，多數是建在江蘇、黑龍江、浙江、安徽、廣東省等地沿海的防潮閘旁或江、湖間的閘壩上，大約有40座，大多數魚道建成初期過魚效果較好。從葛洲壩最終采取建設增殖放流站的方法來解決中華鱘等珍稀物種的保護問題開始，中國過魚設施研究進入了基本停滯期。在20世紀80年代至20世紀末，中國在建設水利水電工程時很少修建過魚設施，相關的技術研究工作也幾乎未開展，早期已建成的魚道也因疏于維護管理等原因逐漸荒廢。進入21世紀，隨著中國水利水電資源開發逐步深入，在維持河道連通性與河流生態環境保護的客觀需求下，中國過魚設施研究開啟了二次發展期。近10多年來，陸續修建了一批過魚設施，包括長洲水利樞紐魚道、興隆水利樞紐魚道、崔家營航電樞紐工程魚道、連江西牛航運樞紐工程魚道、枕頭壩一級水電站魚道、藏木水電站魚道、安谷水電站仿自然魚道、沙坪二級水電站魚道、彭水集運魚船、馬馬崖一級水電站集運魚船、黃登水電站升魚機、豐滿水電站升魚機、豐滿水電站永慶反調節水庫仿自然魚道等，建成了多種類型的過魚設施，并相繼制定了《水利水電工程魚道設計導則》《水電工程過魚設施設計規范》和《水電工程過魚對象游泳能力測驗規程》。此外，升魚機設計規范、集運魚系統設計規范、過魚效果評估技術規程和過魚設施運行規程等與過魚設施相關的行業規范均已開展編制。這些工作有力促進了中國過魚設施的規劃設計、建設、運行和相關研究的發展。

但中國過魚設施仍面臨諸多問題。曹娜等[2]對2000～2014年經過原環境保護部環境工程評估中心技術評估的35個水利水電建設項目的配套設計或建設的魚道相關工程進行了統計分析，總結了國內魚道規劃和建設情況，以長洲水利樞紐魚道和崔家營航電樞紐工程魚道為例，分析國內魚道的建設和運行現狀，從技術、監督管理、運行維護和政策制度等方面分析中國魚道建設和運行面臨的制約性因素，并提出了加強關鍵技術研究、嚴格制定和落實流域生態環境保護規劃、推行適宜性管理和加快完善相關政策制度等建議。Shi等[3]從過魚設施設計、運行角度，針對中國50項大壩過魚設施進行了系統分析，指出了存在的3個主要問題：① 缺乏督促業主接受并執行過魚設施規劃、設計和效果評價的流程;② 缺乏對洄游性魚類生命史中游泳行為和游泳能力的充分認知;③ 魚類生物學家未能和水利工程專家深度融合以形成一個有效的過魚設施工作組。然后提出了包括教育、基礎研究、管理評估、與國外研究機構建立合作機制、中國標準規范制定等的一系列建議。上述研究以工程案例剖析為主，對于認識中國過魚設施發展和面臨的主要問題具有一定的參考意義，但缺乏針對中國過魚設施研究領域知識演進過程的梳理，難以從更為廣泛的角度立體認識中國過魚設施研究的全過程。

知識圖譜和信息可視化分析能夠顯示一個學科或知識領域在一定時期發展的趨勢與動向，形成若干研究前沿領域的演進歷程，這兩項技術在各國蓬勃興起。科學知識圖譜分析在水利水電領域也得到了較為廣泛的應用[4-5]。為了解中國過魚設施研究現狀，本文通過文獻計量法和科學知識圖譜分析技術，以大數據分析的方式對以過魚設施為主題的文獻從關鍵詞、發文核心作者和機構等方面進行圖譜分析，梳理中國過魚設施研究領域的熱點主題、發展脈絡與演進歷程，歸納總結中國過魚設施研究方向、研究熱點和發展脈絡，為過魚設施研究提供切實、有價值的參考。

1 研究設計

在中國知網（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）期刊庫，以“魚道”“過魚設施”或“過魚建筑物”為檢索主題詞，檢索時間為建庫至2020年6月18日。在Web of Science Core Collection（以下簡稱WOS）以“fishway”“fish passage”“eel passage”或“eel pass”為主題檢索詞，檢索時間為1890年至2020年12月4日，并精確到研究國家為中國。通過通讀摘要，排除與檢索主題無關的文獻、會議摘要、人物介紹等內容，最終在CNKI獲得609篇文獻，最早的一篇文獻發表于1972年;在WOS獲得80篇文獻，最早一篇發表于2010年。采用CiteSpace 5.6.R5文獻分析可視化軟件對2種來源的文獻分別進行分析。時間閾值time slice設置為1 a，以進行逐年分析;為避免由于數據量過多導致可視化圖譜過于龐大或雜亂，節點閾值選擇系統默認的g-index（k=25）;為得到清晰簡潔的圖譜，選擇最小生成樹（MST）算法進行分析。根據研究目的，選擇作者、機構、關鍵詞和國家作為分析內容，對具有相同含義關鍵詞（如“過魚建筑物”等價于“過魚設施”，“水力學特性”等價于“水力特性”，migration等價于fish migration，passage等價于fish passage）或機構進行合并。剔除作者和關鍵詞不明的文獻后，確認中文文獻作者和關鍵詞分析時間跨度為1994～2020年，機構時間跨度為1972～2020年。針對英文文獻，作者、關鍵詞、機構等分析內容時間跨度均為2010～2020年。

2 結果與分析

2.1 科研團體

核心作者是指活躍在該領域的代表性學者。作者合作圖譜（見圖1（a）和圖2（a））顯示發文量較多的作者呈現出明顯的網絡特征，說明國內在關于過魚設施的研究中已經形成多個產量較高的作者群。節點中心度越大，表示該關鍵詞（作者）與其他關鍵詞（作者）或研究機構與其他機構在同一篇文獻中共同出現的概率越高，在網絡結構位置越重要、影響力越大[6]。

研究機構發文在時間上的分布，標簽顏色越深，說明發文機構發文時間越近;連線顏色越深，說明機構之間近期有合作。節點顏色越淺，說明機構發文時間久遠，屬于該研究領域早期主要貢獻者。在過魚設施初步發展期，南京水利科學研究院做了大量研究工作。根據文獻量和機構合作圖譜，中國過魚設施主要研究機構包括三峽大學、中國水利水電科學研究院、水利部中國科學院水工程生態研究所、中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司、河海大學、四川大學、生態環境部環境工程評估中心、長江科學院、南京水利科學研究院和長江勘測規劃設計研究院等。中國研究團體與美國、加拿大、澳大利亞、挪威、英國等國的研究機構保持著穩定合作關系。從圖1（b）和圖2（b）可看出：發文量較多的研究機構呈現明顯的網絡特征，且這些機構之間的合作程度相對較高。此外，除了機構之間有緊密合作外，同一機構不同專業之間也有廣泛合作。

2.2 研究主題與研究熱點

關鍵詞是指從文獻中精簡提煉出能夠代表研究主題及其內容的詞語，在其結構的聯結上也能夠揭示該領域知識的內在聯系。研究熱點知識圖譜有助于分析某領域的研究熱點及演變狀態。借助CiteSpace 5.6.R5進行過魚設施領域關鍵詞共現分析，并統計各關鍵詞出現詞頻、中心度（見表1和表2）。如表1所列，除了檢索主題詞，過魚設施研究熱點有數值模擬、水力特性、豎縫式魚道、魚道設計、流速、游泳能力、模型試驗、流場、水電工程、魚類、魚類洄游、魚道進口、仿自然魚道、水利水電工程、過魚效果、升魚機、設計、臨界游泳速度、布置、美國、魚類保護、保護措施、游泳行為、水力學、優化設計、同側豎縫式魚道、改建工程、生態環境、拆壩、紊動能、生態保護、低水頭攔河建筑物、感應流速和齊口裂腹魚等。除了檢索主題詞外，關鍵詞“豎縫式魚道”“數值模擬”和“水電工程”的中心度不低于0.1，說明這些關鍵詞在過魚設施研究中具有重要的中介作用。與關鍵詞“豎縫式魚道”共現密切的關鍵詞節點有40個，共現關系較強的有“物理模型”“整流導板”“主流”“回流”“結構優化”“過魚效果”和“數值模擬”等。與關鍵詞“數值模擬”共現密切的關鍵詞節點有46個，共現關系較強的有“水力特性”“豎縫式魚道”“流場”“流速”“魚道進口”等。

如表2所列，除了檢索主題詞，過魚設施研究熱點有flow，swimming performance，fish behavior，hydraulics，fish migration，temperature，model，speed，turbulence，vertical slot fishway等。除了檢索主題詞外，關鍵詞fish behavior，fish，fish migration，model，China，dam和management的中心度不低于0.1，說明這些關鍵詞在過魚設施研究中具有重要的中介作用。與關鍵詞fish behavior共現關系較強的有swimming performance，fish migration，fatigue，river，burst speed和swimming capability等。與關鍵詞fish migration共現關系較強的有fish behavior，fishway，barrier，hydraulic characteristics，construction和model等。與關鍵詞model共現關系較強的有fish behavior，fishway，barrier，hydraulic characteristics和construction等。與關鍵詞management共現關系較強的有environmental factor，entrance position，hydrodynamic，hydraulic characteristics和altered flow regime等。

基于CNKI數據的關鍵詞共現圖譜生成后，選擇軟件上“find cluster”功能，用關鍵詞標記聚類和選擇聚類標示詞的“LSI”算法進行聚類，將關鍵詞共現圖譜和聚類結果按照時間顯示，得到如圖3所示的過魚設施各個研究主題隨時間的改變趨勢以及聚成13個較為明顯的類團。模塊值（Modularity Q）=0.681 9>0.5，意味著劃分出來的類團結構是顯著的;聚類緊密程度（Mean Silhouette）=0.511 3>0.5，認為聚類合理[6]。該聚類按照文獻關鍵詞關系進行聚類分析，由于部分文獻將一些泛意詞選作關鍵詞，關鍵詞未能準確描述文獻主題，在CiteSpace聚類過程中可能出現“無效聚類”。因此，在對類團包含的關鍵詞對應的文獻研究主題分析的基礎上，對上述聚類進一步歸納，總結出圍繞水利水電工程過魚設施主要開展的研究主題：豎縫式魚道水力特性、過魚設施不同導板結構整流消能效果研究、與魚道設計相關的魚類游泳能力研究、不同類型過魚設施及不同布置情況下方案比較、為滿足魚類洄游而開展的保護措施和魚類行為研究、加速度條件下魚類下行行為及導魚設施研究。

CiteSpace 5.6.R5軟件可檢測錄入的文獻關鍵詞在某段時間出現頻次和速度突然顯著增高的情況，這種關鍵詞稱為突現詞，代表某段時間的熱點和趨勢，用來辨識某研究領域的研究前沿。由圖4所示，共檢測到6個突現詞。近5 a來出現的突現詞有水力特性、豎縫式魚道和過魚效果。

2.3 研究重點發展脈絡分析

根據中國過魚設施研究現狀，從魚類游泳行為及過魚設施水力學基礎研究、過魚設施進口誘集魚研究、魚類下行研究、過魚設施補改建研究和過魚設施效果監測與適應性管理這5方面進行發展脈絡分析。

（1） 魚類游泳行為及過魚設施水力學。由表1，2所列的過魚設施領域關鍵詞首次出現時間和圖3所示的過魚設施研究文獻時間軸知識圖譜可知，在1994～2006年，發表的論文以過魚設施建設需求論述和國外過魚設施建設情況及具體工程介紹為主，較少涉及中國過魚設施基礎研究。2006年以后，開始開展過魚設施水力學研究以及大量數值模擬工作。即：通過數值模擬來研究不同魚道（以豎縫式魚道研究為主）結構形式下，魚道流態、魚道流速和魚道消能效果。2009年以后，結合數值模擬在室內開展了過魚設施物理模型試驗，研究魚道水力特性，并結合魚類游泳能力評價過魚設施適宜性，以優化過魚設施設計。2011年以后，針對魚類感應流速、持續游泳速度、臨界游泳速度、耐久游泳速度和爆發游泳速度等魚類趨流性和游泳能力評價指標，開始在封閉均勻流小尺寸水槽下進行大量測試[7-10]，其中臨界游泳速度和爆發游泳速度與關鍵詞過魚設施和魚道關聯度最高。魚類對流態的感知行為及上溯行為是過魚設施設計優化的基礎。與過魚設施相關的魚類上溯行為與水力學耦合研究相對于魚類游泳能力研究和過魚設施水力學研究開展較晚，論文數量較少。2016年開始，有基于物理模型復雜流態下魚類上溯游泳行為與水力學之間的響應關系和基于魚道特征流的魚類克流能力研究，如Gao等[11]通過CFD數值模擬技術，采用歐拉-拉格朗日質點跟蹤方法，在主要考慮湍流動能的基礎上模擬出了魚類上溯的軌跡，且魚類上溯預測軌跡與試驗魚道物理模型中實測軌跡有較好的吻合度;譚均軍等[12]通過將魚在魚道模型中的上溯軌跡與各水力因子（流速、紊動強度、紊動能和雷諾剪切力）進行疊加，研究了鳙魚和草魚上溯過程中的運動特性、水力偏好以及魚類運動軌跡與特定水力因子的相關程度;金志軍等[13]通過將試驗魚上溯軌跡與速度場進行疊加，統計不同流態下異齒裂腹魚上溯成功率、相對成功率、通過效率和持續爆發游泳時間，定量分析了試驗魚通過流速障礙的能力，研究了魚類在魚道模型中的自主上溯行為，分析了試驗魚利用流場來實現上溯距離、時間最小化的上溯行為;Ke等[14]對比了D型柱、方柱擾動下的非恒定流與均勻流條件下，臨界游泳速度和游泳行為，發現D型柱擾動產生的流態可減少魚類游泳耗能，提高魚類臨界游泳速度。

（2） 進口誘集魚。過魚設施進口誘集魚的有效性是過魚設施成功的前提。相對于數十米，甚至數百米、上千米寬的河道而言，過魚設施進口結構如同“針眼”。為了增強過魚效果，開展了以水流誘魚為主，光[15]、氣泡幕[16]等為輔的誘魚措施研究。魚道進口位置的確定主要通過模擬壩下河道流場，結合魚類游泳能力指標，來預測并劃分適宜布置過魚設施進口的河道區域[17-19]，進而確定過魚設施進口位置。過魚設施誘魚水流包括從出口流入內部的流量（稱為過魚設施基流）和過魚設施輔助吸引流。相對于過魚設施進口位置確定性研究，針對過魚設施誘魚水流開展的研究并不多。龔麗等[20]通過設計的魚道進口概化模型，以草魚幼魚為研究對象，研究了魚道進口流速對魚類上溯行為的影響，認為魚道進口水流存在一個最佳流速，在該流速下，魚類進入魚道進口的效率最高，且利用誘魚流道補水可進一步提高魚道進魚效率。羅凱強等[21]基于魚道進口概化模型，以齊口裂腹魚為研究對象，采用進口內部側面補水、進口側方旁道補水和進口頂部旁道補水3種形式，探究不同流量和補水距離下補水方式對魚道進口附近處齊口裂腹魚上溯行為的影響，結果表明旁道補水和旁道頂部補水顯著提升魚類在魚道進口通過次數。金志軍等[22]利用過魚設施效果評價模型，分析得到過魚設施進口吸引流較小是影響中國過魚設施效果的關鍵因素，并建議可通過工程措施（利用小型生態水輪機的發電尾水充當過魚設施輔助吸引流，通過水泵輸送競爭流至過魚設施進口通道來充當吸引流，通過導流、集流等工程手段將發電尾水或其他競爭流導入過魚設施進口通道等）將競爭流轉化為過魚設施吸引流，以增加進口誘集魚效果，減少水能源損失和修建大尺度過魚設施所需費用。

（3） 魚類下行。魚類下行問題的研究是中國水利水電工作者今后在過魚設施方面需要開展的主要研究內容之一。有多位學者綜述了國外幼魚下行措施[23-27]，報道了水輪機對下行魚類造成的傷害[28]。中國在魚類下行方面的研究較為薄弱，目前涉及到2方面：① 研究水輪機對過機下行的魚類造成不同程度的損傷機理研究，如李成等[29]在構建軸流式水輪機全流道數值模型及典型魚類壓力適合閾值的基礎上，運用水輪機典型工況下流道壓力分布數值模擬結果對過機魚體進行損傷分析研究;張洋等[30]在利用視頻分析技術捕捉草魚幼魚通過模型軸流式水輪機下行典型路徑的基礎上，結合CFD數值模擬技術對水輪機流道非恒定流對過機魚體的影響進行深入研究;孟龍等[31]通過設計搭建壓力損傷機理試驗裝置，分析了壓力變化對魚的損傷情況、致傷原因及致傷閾值。② 研究幼魚下行過程中應對加速流的行為響應和游泳行為，如在自行設計制造加速流的裝置中研究不同流態加速流對鰱、鳙幼魚、拉薩裸裂尻下行游泳行為（下行率、下行方式及下行偏好流速）影響進行定量分析[32-33]。

（4） 過魚設施補建、改建。1973年建成的太平閘魚道是中國第一個補建的過魚設施[34]。針對已建工程補建魚道，馬小杰[35]介紹了美國麥克納里電站通過改建，安裝了可降低魚類下行死亡率的軸流轉漿式水輪機，并將水輪機發電泄水充當輔助吸引流引入魚道，來實現過魚設施改建以增強魚類上行洄游，降低幼鮭下行洄游的死亡率;江莉[36]介紹了澳大利亞墨累河船閘補建豎縫式魚道工程。楊秀榮等[37]針對原中國環境保護部對南渡江龍塘水閘樞紐補建生態魚道的要求進行了魚道設計工作。豐滿水電站是中國歷史上第一座大型水電水利工程，同時也是第一個采取全面治理進行重建的工程項目。豐滿水電站全面治理（重建）工程本著“以新代老”的原則，除了主體修建了升魚機外[38]，豐滿大壩永慶反調節水庫工程補建的仿自然魚道還是中國進入21世紀以來第一個補建完成的過魚設施工程。隨著水生態保護逐漸推進，中國各地對早期已建工程進行過魚設施改建和加建的需求越來越多，針對已建水利水電工程補建過魚設施也是亟需解決的問題。

（5） 過魚設施效果監測。中國過魚設施研究包括基于傳統水利水電工程開展的豎縫式魚道[39]、仿自然魚道[40]、池堰式魚道[41]、丹尼爾式魚道[42]、集運魚船[43]、升魚機[9]、鰻魚道[44-45]、固定式集運魚系統和誘導設施[46-47]等方面的研究，也包括由于道路河流交叉處的涵洞造成魚類上溯阻隔，進行的涵洞式魚道研究[48-49]。魚道與城市河道生態治理和低水頭壩堰景觀優化改造的聯系也逐漸受到關注，尤其是兼顧景觀生態學原理的仿自然魚道[50-52]。在過魚設施效果方面，有5篇論文綜述了過魚設施效果評價、監測方法和監測設備方面的內容，如魏永才等[53]論述了射頻識別技術（RFID）在魚道監測中的應用，張健等[54]在試驗水槽測試了半雙工PIT遙測技術的監測效果，陶江平、王義川和鄧曉川等[55-57]綜述了國內外過魚設施效果監測評價方法和研究進展。過魚設施效果監測評價對過魚設施科學長期有效的發展至關重要。已進行過監測并在CNKI和WOS中有文獻記載的中國過魚設施有15項，分別是斗龍港閘魚道、太平閘魚道、裕溪閘魚道、瀏河閘魚道、洋塘魚道、老龍口水利樞紐魚道、長洲水利樞紐魚道、崔家營航電樞紐工程魚道、曹娥江大閘樞紐工程魚道、連江西牛航運樞紐工程魚道、青海湖沙柳河魚道、流溪河水廠壩魚道、大渡河枕頭壩一級水電站魚道、昌栗高速公路某涵洞過魚設施、峽江水利樞紐魚道。裕溪閘魚道由于施工缺陷，導致過魚孔寬度不一，隔板坡降不一，以及進口隔板布置不妥的問題，導致魚道內局部流速過大，為了改善流速、流態，提高過魚效果，1975年對魚道進行修整;經過修整，過魚量與往年同期相比顯著增加[58]。從2006年到2010年青海湖魚道建設經過導壁式魚道、簡易拼裝式魚道、階梯型池堰式魚道的發展過程，在經過多次監測情況下，魚道設計不斷優化完善，過魚效果也越來越好[41];長洲水利樞紐魚道開展了長期的過魚效果監測，從壩上壩下魚類資源空間分布、魚道流速、魚道水深、電站運行調度方式、大壩運行水位等方面研究了非生物和生物因素對壩上壩下魚類分布及上行下行規律和魚道上行下行過魚效果的影響[59-63]。過魚設施最初的設計工藝和監測優化與運行維護均至關重要。據統計調查，中國已建成的50%以上的過魚設施還未開展效果監測與評價，已開展監測的過魚設施大多未進行持續運行效果監測，對于過魚設施效果監測反映出的問題也未及時進行優化和改建。

3 結論與展望

本研究借助Citespace 5.6.R5文獻計量分析軟件，從CNKI和WOS獲取過魚設施為主題的文獻，以大數據分析的方式，從宏觀方面分析中國過魚設施研究領域的研究現狀，對過魚設施領域研究方向、研究主題、研究重點發展脈絡進行了可視化分析。得出以下主要結論：

（1） 中國過魚設施研究分為初步發展期、基本停滯期和二次發展期，進入21世紀后過魚設施越來越受到相關機構和研究人員的重視。從過魚設施領域科研力量分析，發文量較多的作者和研究機構呈現出明顯的網絡特征，已經形成了規模化科研團隊。

（2） 過魚設施各研究主題具有關聯、重疊、交叉等特點，往往需要涉及到多學科交叉合作。目前，中國過魚設施研究主要圍繞過魚設施水力條件數值模擬、過魚設施物理模型試驗以及基于過魚對象游泳能力來開展過魚設施水力特性適宜性研究和魚道設計。

（3） 當前中國水利水電工程魚類洄游通道修復正處于從支撐實施保護向支撐有效保護發展的攻堅階段，過魚效果監測評價及過魚設施有效性是近期及未來研究重點。

根據中國過魚設施研究現狀及未來研究需求，提出以下5方面研究重點及研究建議：① 推動多學科間的合作研究。針對魚類行為學試驗少、野外魚類監測不足等實際問題，未來需要通過跨學科整合知識，開展“魚”與“水”耦合研究，避免脫離魚來研究過魚設施。② 加強過魚設施進口集誘魚增強措施研究。過魚設施進口吸引流誘集效果起到決定性作用，在吸引流流量定義和定量以及輔助吸引流設計工藝等方面中國尚無統一認識，在后續的研究中應結合魚類上溯行為進行物理模型試驗，進一步研究吸引流流量和輔助吸引流措施研究。③ 魚類的遷移通常是一個雙向過程，迄今為止，中國的過魚設施多強調上行過魚設施。關于下行過魚，應開展水輪機和溢洪道對下行魚類損傷機理研究和原型觀測，開展魚類友好型水輪機研究和上行魚道魚類下行效果研究。④ 全面開展過魚設施運行監測評估以指導過魚設施設計、建設、運行、優化。中國水利水電工程過魚設施運行監測評估案例較少，難以對前期設計、過魚效果、運行管理進行驗證和指導。對過魚設施開展運行監測評估工作，一方面為水利水電工程優化運行提供技術支撐，另一方面為過魚設施優化設計和建設提供參考。⑤ 加強過魚設施設計系統性和適宜性管理研究。從流域層面考慮河流連通性，系統規劃魚類保護措施布局，有針對性開展流域梯級水利水電工程新建、補建過魚設施研究。從公開過魚設施性能評價數據和由第三方機構實施過魚設施例行檢查這2方面開展過魚設施適應性管理，維持并改善過魚設施生態功能。

國外在過魚設施研究、建設和發展方面已有數百年歷史，國外學者在其功用、研究設計和效果評估方面開展了諸多研究。建議下一步同樣采用文獻計量分析的方式，針對Web of Science數據庫對國際過魚設施研究方向、研究主題、研究重點發展脈絡進行可視化分析，分析國外過魚技術的先進性、局限性和適用范圍，對比國內外過魚設施研究異同性，以全面了解國內外過魚設施發展現狀。

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（編輯：黃文晉）