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准差、标准误差的平均值均大于 R5—R8段,其中,R2段随着下泄流量的变大,相比 R1段,地貌单
元丰富度、密度、多样性指数明显变大。R2段为中梁一级电站下游、R5段为中梁三级电站下游(下
泄流量增大),其地貌异质性均高于 R1、R3、R4段,对于这种可以通过优化调度、增大下泄流量提
高地貌异质性的小水电影响河段,在满足 《关于进一步做好小水电分类整改工作的意见》 相关要求
下,建议对小水电整改保留,在识别地貌单元空间分布基础上,结合生态保护目标进行生态修复。对
于地貌异质性低、生态意义重要、对珍稀特有水生生物造成严重影响,且通过修复措施无法达到相关
生态要求的小水电影响河段,建议对相关小水电做退出处理。
4.2 河流形态特征与地貌单元的关系 Rosgen [21] 依据宽窄率、汊道数、蜿蜒度、宽深比、河流水面
坡降和河床底质对河流进行分类,将河流分为 7个主要类型、42个亚类,认为不同类型的自然河流都
应有其典型的地貌单元类型,如 C类型包含深潭- 浅滩单元。Montgomery等 [22] 根据河流比降与河床底
质,经过调研与归纳,绘制了理想化的山区冲积河流长剖面图,自上游至下游,随着河床底质组成颗
粒的逐渐变小,将河流依次分为底质以基岩为主(粗颗粒)、连续的、高度湍流的串联跌水,水流急缓
相间的跌水- 深潭,突出单块或几块巨石、水流较为均匀的平面河床,深浅相间的深潭- 浅滩序列,底
质以沙为主的沙丘- 波纹序列等 5段。从图 8可知,本研究在 R2段可以明显看出跌水 - 深潭序列,但
在靠下游的第 R5段下游并未发现。位于大宁河干流的第 R6、R7、R8段,存在多个深潭 - 浅滩序列,
且多在弯曲段。
蜿蜒河流地貌具有复杂性,在不同的时间尺度上又
具备动态性,其往往包含多种地貌单元,有较强的异质
性 [23] 。董哲仁 [4] 将蜿蜒度大于 1.3的河流归为蜿蜒性河
流,蜿蜒度为河段两端点之间河流弯曲弧线长度与直线
长度的比值。为分析蜿蜒度与地貌单元的关系,结合遥
感影像,计算 R6、R7、R8段的蜿蜒度,分别为 1.22、
1.18、1.12。结合图 10,在河流水面坡降、底质组成相
对一致的情况下,R6、R7、R8段的地貌异质性未随流
量的增大 而 递增。拟合 分析 蜿蜒 度与 地 貌 单 元 丰 富 度
(R)、密度(D)、多样性指数(H)的关系,见图 11,蜿
d 图 11 不同蜿蜒度下地貌单元异质性分析(R6—R8)
蜒度与上述 3指数均呈正相关,随着蜿蜒度的增加,地
貌单元密度指数明显变高。
4.3 基于水动力阈值识别地貌单元 不同类型的地貌单元往往表现出离散的水力特征,相比野外直接
观测,先确定地貌单元水动力阈值,再结合水动力模型识别的地貌单元分布的方法具有效率快、相对
客观等优点 [24] 。基于 Pasternack [25] 与 Fryirs等 [26] 的相关研究,河流地貌单元水动力阈值的确定应结合
研究区域的实际背景,分区(空间差异性)、分时(时间差异性)、分类确定。( 1)分区:不同区域泥沙
侵蚀与沉积过程、坡度、底质组成等不同,存在空间差异性。在实地调研中发现 R1—R8段同类地貌
单元水动力阈值存在明显差异,随着坡度的下降与流量的增大,水动力阈值范围、最值都呈现不同的
变化;( 2)分时:对于自然、较为自然河流,不同时间如丰水期、平水期、枯水期,水位、水面线存
在明显差异,地貌单元水动力阈值需进行动态调整与合理确定,地貌单元空间分布需言明在何种水文
条件下。如 padmore的分析中,在底质类型组成差异较小的自然河段,随着流量的变化,静水(dead
water )转化为滑水(run),不同流量下滑水与静水的空间分布存在明显差异 [27] 。(3)分类:不同类型河
流,如平原、山区河流等,在地貌单元类型、水动力阈值确定存在明显区别。相对于山区河流,平原
河流需兼顾考虑河漫滩地貌单元类型及其水动力阈值的确定。Wyrick等 [28] 基于水动力模型,以洪峰
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流量( 21100ft?s)作为输入条件确定河漫滩地貌单元类型及其水动力阈值,以全年非洪水期常出现的
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低流量( 880ft?s)作为输入条件确定主河道地貌单元类型及其水动力阈值,并提出 0.2~0.4倍平滩流
量下的水深流速能更好反映地貌变化。
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