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小的时空层次嵌套在较大的时空尺度内 [3] 。董哲仁 [4] 将其分为流域、河流廊道、河段、地貌单元、微
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栖息地 5个层级,分别对应不同的空间尺度。其中,地貌单元(10~10 m)是水流和泥沙输送过程的
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物理表现形式 [3] ,是河段(10~10 m)的组成部分,在这个尺度内能够反映河流生态系统的结构、功
能和过程 [4] 。地貌单元由河流不同位置的不同过程组合形成(河源区以侵蚀过程为主,下游以沉积形
式为主),在任一自然河段内,特定位置都有明显的特征,如弯曲河道内侧一般都有深潭等。地貌单
元的自然多样性是河流栖息地适宜生存的重要决定因素,河段地形越复杂和多样化,地貌异质性越
高 [5] ,提高地貌异质性是维持生物多样性的前提 [6] 。从地貌单元过程- 形式关系出发,Fryirs等 [5] 将地
貌单元分为河道中段的沉积、滨岸沉积单元等四类;Belletti等 [3] 将其分为主河槽与河漫滩单元两大
类。对河流地貌单元进行分类,可以简化河流廊道中复杂的连续过程、减少描述河流地貌过程所需的
时间与工作量 [7 - 8] 。
长江流域小水电的无序开发使部分河流出现减脱水现象 [9 - 10] 。小水电梯级开发更是加剧了栖息地
的破碎化,破坏了自然生态系统的生物多样性 [11] ,对底栖生物、鱼类、爬行动物与植物群落等空间分
布及组成形成一定的影响 [12 - 13] 。大宁河是长江的一级支流,同时又位于三峡库区,其生态环境效应一直
是相关领域的研究热点,主要包括库区土地利用、生态环境因子、生态环境质量以及生态系统服务等方
面的响应变化 [14 - 15] 。本文以大宁河巫溪段为例,依据实地调查观测与文献调研,基于地貌单元过程- 形
式关系,对其地貌单元进行分类与识别,并从地貌单元尺度,探讨分析小水电梯级开发对河流地貌异质
性的影响,旨在从地貌角度为小水电拆除、整改、保留等分类策略以及生态修复具体措施提供科学依据。
2 研究区域与研究方法
2.1 研究区域 巫溪县位于长江上游地区、重庆东北部,在大巴山东段南麓。地处东经 108°44′至
109°58′,北纬 31°14′至 31°44′之间。巫溪县主要河流均属长江水系,包括大宁河、西溪河、柏杨河、
后溪河、东溪河等。巫溪县地形以山地为主,山地占 93%,最低海拔 139.4m,最高海拔 2796.8m。
起伏变化的地貌使其在水电站建设上具有得天独厚的优势,因此巫溪县内的小水电数量众多。据统
计,截止到 2020年,巫溪县有 130座小水电,1座中型水电站,其开发方式大都为引水式。
大宁河发源于大巴山南麓,一支为加担湾河,源头在巫溪县高楼乡,河长约 39.6km,控制流域
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面积 292km 。一支为汤家坝河,源头为巫溪县和平乡小龙洞,河长约 31.1km,控制流域面积 194km 。
两源东流至中梁乡龙头嘴汇合后称西溪河,再东流至两河口,与东溪河汇合始称大宁河,转而南流至
宁厂镇纳后溪河、至巫溪县城下首纳柏杨河,经龙溪、大昌等地至巫山县城注入长江。河流基本属峡
谷型河道,河弯多,坡降大,平均坡降均在 10%以上。西溪河干流上有 2座梯级电站,分别为中梁一级
电站、中梁三级电站,其中中梁二级电站未在干流上,其他还有白马穴、关庙、崇溪沟等 3座小型水电
站,其挡水坝均未在干流上。大宁河干流上有 1座梯子口电站,其挡水坝未在干流上,具体情况见表 1。
表 1 西溪河、大宁河干流水电站统计
电站名称 东经?(°) 北纬?(°) 海拔?m 装机容量?kW 开发方式
中梁一级电站 109.4399 31.5666 501.73 72000 引水式
中梁二级电站 109.5266 31.5736 382.96 24000 引水式
中梁三级电站 109.5592 31.5673 344.78 27000 引水式
白马穴电站 109.4734 31.5665 413.34 3000 引水式
关庙电站 109.5126 31.5786 399.79 1030 引水式
崇溪沟电站 109.5571 31.5683 335.25 1260 引水式
梯子口电站 109.6410 31.4883 256.95 1000 引水式
结合 2018—2021年的实地调研数据,本次研究河段选取西溪河中梁一级大坝—大宁河巫溪境内
段,总长为 60.34km。为分析大宁河地貌单元的布局与分布以及水电梯级开发对地貌异质性的影响,
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