综述：大坝形态影响的认知不均衡：上游与下游对比

《Frontiers in Environmental Science》：Uneven understanding of morphological impacts of dams: upstream vs. downstream

本综述系统分析了大坝对河流形态影响的研究现状，发现当前研究存在明显的空间不均衡性——95篇文献中80%聚焦下游河道变化（如河道下切和窄化），仅16%涉及上游调整（如河道拓宽和淤积）。研究多采用遥感技术分析温带气候区单股河流，强调了对上游形态变化及其生态后果认知不足的现状。文章呼吁未来研究应结合新兴技术（如GCD），加强多气候区比较和生态影响评估，为河流管理提供科学依据。

　　

引言

作为最古老的人造基础设施之一，大坝在防洪、灌溉、供水和航运方面发挥着重要作用。全球现役大型水坝约58,000座，其中近60年为建设高峰期。根据国际大坝委员会定义，大型水坝指高度≥15米或坝高5-15米但库容超过300万立方米的水工建筑。这些建筑物通过改变水文和沉积物输运（sediment transport）机制，深刻影响着河流形态调整，进而对生态系统功能、洪水风险和河漫滩管理产生连锁反应。

材料与方法

本研究遵循系统综述与荟萃分析优先报告规范，对1974-2023年间Scopus和WOS数据库收录的英文文献进行系统筛选。通过布尔运算符组合"河道形态"、"大坝"、"水文"等关键词，最终纳入95篇符合标准的文献。数据提取涵盖研究区域地理特征、气候类型（柯本气候分类）、河道模式（单股/多股）及形态变化量化方法等多维度信息。

结果

研究分布特征

亚洲地区研究占比达60%（中国占38篇），主要聚焦长江（Yangtze River, 6,300 km）与黄河（Yellow River, 3,471 km）流域。温带气候区研究占62%，半干旱区占22%，大陆性气候和热带气候分别占12%与4%。研究方法中遥感技术应用最多（39%），其次为多方法结合（33%）和实地测量（20%）。

形态调整规律

下游河道以下切（56%）和窄化（28%）为主导，最大窄化幅度达75%（西班牙Guadalete河），最大下切深度超5米（土耳其Ye?il?rmak河）。上游则以拓宽（32%）和淤积（47%）为主，哥伦比亚Magdalena河上游出现600%的极端拓宽现象。多股河流在上游坝段呈现河道简化趋势，如辫状向单股河道转变。

生态与管理影响

下游河岸侵蚀加剧（如美国Lower Trinity河）、植被侵占（如中国拉萨河）等问题被零星报道。上游回水区波动导致 riparian vegetation（河岸植被）格局改变，但相关生态后果研究严重缺失。仅1篇文献提及上游形态变化的生态效应。

讨论

当前研究存在明显地理偏倚，对亚马逊河、尼罗河等巨型河流及大洋洲地区关注不足。下游"饥饿水流"（hungry water）引发的侵蚀效应已被充分认知，而上游调整的生态意义（如栖息地形成、地下水补给）仍属未知领域。方法论上缺乏高分辨率数据（如无人机影像）和系统化地形变化监测（如GCD技术）的应用。

结论

大坝引发的形态调整存在显著空间分异：下游主导下切与窄化，上游以拓宽和淤积为特征。未来研究需突破地域局限，整合多源观测技术，重点加强上游变化的生态效应量化，并统筹考虑流域背景（如气候、土地利用）对形态调整的复合影响。