FishPathaplicación informática de diseño de escalas de peces de hendidura vertical

  1. Bermúdez, María 1
  2. Rico, Ángel 1
  3. Rodríguez, Álvaro 1
  4. Pena, Luís 1
  5. Rabuñal, Juan R. 1
  6. Puertas, Jerónimo 1
  7. Balairón, Luis 2
  8. Lara, Ángel 2
  9. Aramburu, Enrique 2
  10. Morcillo, Felipe 3
  11. Castillo, Miriam 3
  1. 1 Universidade da Coruña
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    Universidade da Coruña

    La Coruña, España

    ROR https://ror.org/01qckj285

  2. 2 Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX
  3. 3 Centro de Estudios y Experimentación de Obras Publicas
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    Centro de Estudios y Experimentación de Obras Publicas

    Madrid, España

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Revista:
Ingeniería del agua

ISSN: 1134-2196

Año de publicación: 2015

Volumen: 19

Número: 3

Páginas: 179-191

Tipo: Artículo

DOI: 10.4995/IA.2015.3655 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

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Resumen

Las escalas de peces de hendidura vertical son estructuras hidráulicas diseñadas para permitir la migración de las especies piscícolas a través de obstáculos en ríos. El diseño adecuado de estos dispositivos depende de la interacción entre variables hidráulicas y biológicas, dado que las propiedades hidrodinámicas de la escala deben ajustarse a los requisitos de las especies objetivo. En este artículo se presenta una aplicación informática que analiza la eficiencia de un modelo de escala de acuerdo con criterios biológicos. El modelo propuesto aplica restricciones referidas a la capacidad de natación de los peces, a sus necesidades de calado y a sus requisitos en relación con la energía disipada en forma de turbulencias. Permite así comparar diseños de forma objetiva y determinar cuál será previsiblemente más eficiente. Con esta herramienta se busca facilitar a los técnicos involucrados en el diseño de escalas de peces de hendidura vertical la aplicación sistemática de criterios hidrobiológicos, que incorporen además los resultados de las investigaciones más recientes en este ámbito.

Referencias bibliográficas

  • ADF&G, Alaska Department of Fish and Game, and ADOT&PF, Alaska Department of Transportation and Public Facilities, (2001). Memorandum of Agreement between Alaska Department of Fish and Game and Alaska Department of Transportation and Public Facilities for the Design, Permitting, and Construction of Culverts for Fish Passage. Juneau.
  • Aramburu, E., Morcillo, F., Castillo, M., Lara, A., Balairón, L. (2015). Análisis morfológico de las especies ensayadas en la escala de hendidura vertical del CEH-CEDEX para la definición de calados mínimos. Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas. Informe interno.
  • Aramburu, E., Morcillo, F., Castillo, M., Lara, A. (2014). Investigación sobre el comportamiento de los peces en una escala existente en el Laboratorio de Hidráulica del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX. Conclusiones de las campañas de ensayos 2009-2012. Ingeniería Civil, 173.
  • Bainbridge, R. (1960). Speed and stamina in three fish. Journal of Experimental Biology, 37, 129-153.
  • Barrett J., Mallen-Cooper M. (2006). The Murray River’s ‘Sea to Hume Dam’ fish passage program: progress to date and lessons learned. Ecological Management and Restoration, 7(3), 173-183. doi:10.1111/j.1442-8903.2006.00307.x
  • Bates K. (2000). Fishway guidelines for Washington State. Draft report, Washington Department of Fish and Wildlife, 57 p.
  • Bates, K., Barnard, B., Heiner, B., Klavas, J.P., Powers, P.D. (2003). Design of Road Culverts for Fish Passage. Washington Department of Fish and Wildlife, Olympia, WA.
  • Beamish, F.W.H. (1978). Swimming capacity. En: Hoar W.H. y Randall D. J (eds), Fish Physiology. Academic Press, New York, p. 101-187. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(08)60164-8
  • Bermúdez, M. (2013). Evaluación hidráulica y biológica de diseños de escalas de peces de hendidura vertical para especies de baja capacidad natatoria. Tesis doctoral, Departamento de Métodos Matemáticos y de Representación, Universidad de A Coruña.
  • Bermúdez, M., Puertas, J., Cea, L., Pena, L., Balairón, L. (2010). Influence of pool geometry on the biological efficiency of vertical slot fishways. Ecological Engineering, 36(10), 1355-1364. doi:10.1016/j.ecoleng.2010.06.013
  • Booth, R.K., McKinley, R.S., Okland, F., Sisak, M.M. (1997). In situ measurement of swimming performance of wild Atlantic salmon (Salmo salar) using radio transmitted electromyogram signals. Aquatic Living Resources, 10(4), 213-219. doi:10.1051/alr:1997023
  • Bunt, C.M., Castro-Santos, T., Haro, A. (2012). Performance of fish passage structures at upstream barriers to migration. River Research Applications 28(4), 457-478. doi:10.1002/rra.1565
  • Cowx, I.G., Welcomme, R.L. (1998). Rehabilitation of rivers for fish. FAO, Fishing New Books, Oxford, 260 p.
  • Dane, B. G. (1978). A Review and Resolution of Fish Passage Problems at Culvert Sites in British Columbia. Fisheries and Marine Service Technical Report Nº 810, Department of Fisheries and Environment, Vancouver. 126 p.
  • Elvira, B., Almodóvar, A., Nicola, G.G., Ayllón, D., Parra, I., Almeida, D. (2008). Modelos de velocidades de natación crítica y curvas de velocidad-autonomía en salmónidos. Convenio de colaboración entre el Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas y la Universidad Complutense de Madrid: Investigación experimental sobre diseño hidráulico de pasos para peces. Informe interno.
  • Enders, E.C., Boisclair, D., Roy, A.G. (2003). The effect of turbulence on the cost of swimming for juvenile Atlantic salmon (Salmo salar). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 60(9), 1149-1160. doi:10.1139/f03-101
  • Hammer, C. (1995). Fatigue and exercise tests with fish. Comparative Biochemistry and Physiology, A, 112(1), 1-20. doi:10.1016/0300-9629(95)00060-K
  • Hinch, S. G., Rand, P. S. (1998). Swim speeds and energy use of up-river migrating sockeye salmon (Oncorhynchus nerka): role of the local environment and fish characteristics. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 55(8), 1821-1831. doi:10.1139/f98-067
  • Hotchkiss, R. (2002). Turbulence Investigation and Reproduction for Assisting Downstream Migrating Juvenile Salmonids, Part I of II. Report to Bonneville Power Administration (BPA Report DOE/BP-00004633-I), Portland, OR, 138 p. https://doi.org/10.2172/901269
  • Hotchkiss, R.H., Frei, C.M. (2007). Design for fish passage at roadway-stream crossings: synthesis report. U.S. Department of Transportation. Report Nº FHWA-HIF-07-033.
  • Katopodis, C. (2005). Developing a toolkit for fish passage, ecological flow management and fish habitat works. Journal of Hydraulic Research, 43(5), 451-467. doi:10.1080/00221680509500144
  • Lara, A., Aramburu, E., Berges, J.A., Morcillo, F., Castillo, M. (2011). Investigación sobre el comportamiento de escalas de peces en laboratorio. Campaña de ensayos 2009-2010. Ingeniería Civil, 164. CEDEX.
  • Larinier, M., Travade, F., Porcher, J.P. (2002). Fishways: biological basis, design criteria and monitoring. Bulletin Français Pêche et Pisciciculture ,364(Suppl.), 208.
  • Liu, M., Rajaratnam, N., Zhu, D. Z. (2006). Mean flow and turbulence structure in vertical slot fishways. Journal of Hydraulic Engineering, 132(8), 765-777. doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(2006)132:8(765)
  • Marmulla, G. (2001). Dams, fish and fisheries. Opportunities, challenges and conflict resolution. FAO Fisheries Technical Paper. Nº 419. Rome. 166 p.
  • Myrick, C.A., Cech, J.J. (2000). Swimming performances of four California stream fishes: temperature effects. Environmental Biology of Fishes, 58(3),289-295. doi:10.1023/A:1007649931414
  • Odeh, M., Noreika, J. F., Haro, A., Maynard, A., Castro-Santos, T., Cada, G. F. (2002). Evaluation of the Effects of Turbulence on the Behavior of Migratory Fish. U.S. Geological Survey, Glenn F. Report to Bonneville Power Administration (BPA Report DOE/BP-00000022-1), Portland, OR, 55 p. https://doi.org/10.2172/961896
  • Pavlov, D.S., Lupandin, A.I., Skorobogatov, M.A. (2000). The effects of flow turbulence on the behavior and distribution of fish. Journal of Ichthyology, 40(S2): S232-S261.
  • Pena, L. (2004). Estudio hidráulico en modelo de escalas de peixes de fenda vertical e de fenda profunda aliñadas. Aproximación á avaliación experimental da enerxía cinética turbulenta. Tesis doctoral, Departamento de Métodos Matemáticos y de Representación, Universidad de A Coruña.
  • Puertas, J., Pena, L., Teijeiro, T. (2004). Experimental approach to the hydraulics of vertical slot fishways. Journal of Hydraulic Engineering, 130(1), 10-23. doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(2004)130:1(10)
  • Puertas, J., Cea, L., Bermúdez, M., Pena, L., Rodríguez, A., Rabuñal, J.R., Balairón, L., Lara, A., Aramburu, E. (2012). Computer application for the analysis and design of vertical slot fishways in accordance with the requirements of the target species. Ecological Engineering, 48, 51-60. doi:10.1016/j.ecoleng.2011.05.009
  • Rajaratnam, N., Katopodis, C., Solanki, S. (1992). New designs for vertical slot fishways. Canadian Journal of Civil Engineering, 19(3), 402-414. doi:10.1139/l92-049
  • Rodríguez, A., Bermúdez, M., Rabuñal, J.R., Puertas, J. (2015). Fish tracking in vertical slot fishways using computer vision techniques. Journal of Hydroinformatics, 17(2), 275-292. doi:10.2166/hydro.2014.034
  • Rodríguez, A., Bermúdez, M., Rabuñal, J.R., Puertas, J., Dorado, J., Pena, L., Balairón, L. (2011). Optical fish trajectory measurement in fishways through computer vision and artificial neural networks. Journal of Computing in Civil Engineering, 25(4), 291-301. doi:10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000092
  • Stuart, I.G., Zampatti, B.P., Baumgartner, L.J. (2008). Can a low gradient vertical-slot fishway provide passage for a lowland river fish community? Marine & Freshwater Research, 59(4), 332-346. doi:10.1071/MF07141
  • Stuart, I. G., Mallen-Cooper, M. (1999). An assessment of the effectiveness of a vertical-slot fishway for non-salmonid fish at a tidal barrier on a large tropical/subtropical river. Regulated Rivers: Research & Management, 15, 575-590. doi:10.1002/(SICI)1099-1646(199911/12)15:6<575::AID-RRR562>3.0.CO;2-Q
  • Tudorache, C., Viaene, P., Blust, R., Vereecken, H., de Boeck, G. (2008). A comparison of swimming capacity and energy use in seven European freshwater fish species. Ecology of Freshwater Fishes, 17(2), 284-291. doi:10.1111/j.1600-0633.2007.00280.x
  • Videler, J.J. (1993). Fish Swimming. Fish& Fisheries Series 10, Chapman & Hall, London, 260 p. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1580-3
  • Webb, P. W. (1998). Entrainment by river chub Nocomis micropogon and smallmouth bass Micropterus dolomieu on cylinders. Journal of Experimental Biology, 201, 2403-2412.
  • Wolter, C., Arlinghaus, R. (2003). Navigation impacts on freshwater fish assemblages: the ecological relevance of swimming performance. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 13(1), 63-89. doi:10.1023/A:1026350223459
  • Wu, S., Rajaratman, N., Katopodis, C. (1999). Structure of flow in vertical slot fishways. Journal of Hydraulic Engineering, 125(4), 351-360. doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(1999)125:4(351)
Fuente de los datos: Dialnet