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在山区河流治理中，为探究 check dams（谷坊）对下游泥沙输移的影响，研究人员对 Bystry（谷坊管理河段）和 Bastice（近自然河段）开展为期 6 年的 PIT-tagged 颗粒追踪研究。结果发现 Bystry 输移率和移动距离更高，Bastice 泥沙滞留更强。该研究为山区河流管理提供依据。
在山区，奔腾的河流就像脱缰的野马，每逢暴雨，湍急的水流裹挟着大量泥沙和石块，肆意冲刷着山谷，不仅破坏周边的生态环境，还严重威胁着山谷中居民的生命财产安全。为了驯服这些 “狂野” 的河流，人们想出了各种办法，其中修建 check dams（谷坊）成为一种常用的手段。然而，这种做法就像一把双刃剑，在控制河流泥沙、稳定河道的同时，也带来了诸多问题。比如，它会改变河流原本的形态和水流规律，破坏生态系统，阻碍鱼类洄游等。而且，目前对于 check dams 到底如何影响下游泥沙输移，特别是与自然状态下相比有何不同，还缺乏深入的了解。
在这样的背景下，来自国外的研究人员决心深入探究这个问题。他们开展了一项为期 6 年的研究，聚焦于 check dams 对山区河流粗颗粒泥沙输移的影响。研究成果发表在《CATENA》上，为河流治理提供了重要的参考。
研究人员采用了多种技术方法来开展这项研究。其中，最关键的技术是利用基于射频识别技术的被动集成转发器（PIT-tagged）进行颗粒追踪。研究人员在选定的两个相邻流域的不同河段，即由一系列谷坊管理且河岸加固的 Bystry 河段和保留近自然池 - 浅滩形态的 Bastice 河段，投放了嵌入 PIT-tags 的砾石和鹅卵石。通过配备 GPS 模块的 Biomark HPR Plus 手持阅读器，在多次调查中识别和定位这些标记颗粒，记录它们的移动轨迹和距离。同时，研究人员还监测了多个水文参数，如水位、流量、单位水流功率等，以便分析水文因素对泥沙输移的影响。
在事件尺度的颗粒移动研究方面，研究人员根据 Bystry 水位站 50cm 的水位阈值，确定了 14 次可能导致颗粒输移的有效水流事件。这些事件的水流持续时间和峰值流量差异很大，持续时间在 4 - 78 小时之间，峰值流量在 1.2 - 11.5m3/s 之间。研究发现，Bystry 河段表现出更高的颗粒启动率和更长的移动距离，几乎是 Bastice 河段的两倍。而 Bastice 河段则展现出更强的泥沙滞留能力，尤其是在河漫滩区域。
在分析水文驱动因素对泥沙输移的影响时，研究人员发现，峰值流量、单位水流功率以及由超过临界水流功率得出的累积地貌功等水文因素，对粗颗粒泥沙输移起着关键的调节作用。而且在近自然的 Bastice 河段，这些水文因素与泥沙输移之间的相关性更强。这表明，自然状态下的河流对水文变化更为敏感，水文因素能更显著地影响泥沙的输移过程。
研究结论指出，人类干预，尤其是修建谷坊和人工堤岸，对山区河流粗颗粒泥沙输移动态有着显著影响。与近自然的池 - 浅滩河流相比，谷坊管理的河流下游泥沙通量加快，颗粒移动性更高，移动距离普遍长两倍。这一结果揭示了河道整治工程虽然在一定程度上控制了河流，但也改变了泥沙的自然输移规律，可能会对下游的生态环境和地貌演变产生长期影响。
讨论部分进一步强调，该研究结果支持了早期关于低横向结构对泥沙拦截有限的观察，也与概念模型相符，即人工河道拉直和通过加固谷坊稳定河道会增强非约束性山谷环境中的泥沙输移。这一研究为评估流域尺度的泥沙连通性提供了关键见解，有助于更好地理解洪流控制工程的长期地貌效应。同时，研究结果也为制定可持续的山区河流管理策略提供了重要依据，在平衡洪水风险管理和生态环境保护方面具有重要的指导意义，促使人们在今后的河流治理中更加谨慎地考虑工程措施对生态系统的影响，探索更加科学合理的治理方案。
