研究亮點(diǎn)

1.長(zhǎng)時(shí)間粒子追蹤監(jiān)測(cè)：首次對(duì)Olloki水壩拆除前、中、后進(jìn)行為期6年的RFID粒子追蹤研究，揭示了大壩移除對(duì)床沙運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)期影響。

1. 創(chuàng)新能量消耗指數(shù)分析：通過能量消耗指數(shù)(EEI)區(qū)分水文動(dòng)力效應(yīng)與水壩移除的直接影響，為沉積物運(yùn)輸研究提供新思路。

2. 粒子位移距離顯著提高：記錄到上游追蹤粒子的最大位移達(dá)8.8公里，拆壩后沉積物移動(dòng)顯著增加。

原文鏈接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169555X2400494X

研究目的

     通過RFID粒子追蹤技術(shù)，量化Olloki水壩拆除對(duì)Leitzaran河沉積物連續(xù)性、移動(dòng)模式和床沙運(yùn)輸量的影響，并探討大壩移除對(duì)不同河段水動(dòng)力特征的改變。

文章背景和動(dòng)機(jī)

       河流生態(tài)恢復(fù)需重建沉積物輸送連續(xù)性，而水壩阻斷了這一關(guān)鍵過程。盡管水壩移除被視為恢復(fù)沉積物動(dòng)態(tài)的有效手段，但現(xiàn)有研究缺乏長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。本研究旨在填補(bǔ)此空白，通過分析大壩移除對(duì)不同河段的具體影響，提升對(duì)河流地貌變化的理解。

研究方法細(xì)節(jié)分析

      采用“前后-控制-影響”（BACI）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，于2016-2022年間對(duì)Olloki水壩上下游及對(duì)照河段進(jìn)行RFID追蹤監(jiān)測(cè)。研究分三階段：移除前（2016-2018年）、部分移除（2018-2019年）和完全移除（2019-2022年）。每年布設(shè)1800顆標(biāo)記石并記錄其位移距離及位置，結(jié)合累積水流能量和能量消耗指數(shù)評(píng)估不同階段的沉積物運(yùn)輸動(dòng)態(tài)。此外，利用粒徑分布和坡度變化數(shù)據(jù)，分析沉積物特性與河床變形之間的關(guān)系。

主要結(jié)果

Leitzaran河研究區(qū)域的地理位置及主要監(jiān)測(cè)站點(diǎn)

展示水壩移除前（2017年）、部分移除（2018年）和完全移除（2020年）的河流變化

標(biāo)注上游、對(duì)照和下游三大追蹤站點(diǎn)位置

研究期間關(guān)鍵水流參數(shù)及洪峰事件分布

論文主要貢獻(xiàn)

1. 量化沉積物運(yùn)輸?shù)捻憫?yīng)：首次用長(zhǎng)時(shí)間追蹤數(shù)據(jù)定量評(píng)估了Olloki水壩移除對(duì)沉積物運(yùn)輸動(dòng)態(tài)的影響。

2. 提出能量效益模型：通過EEI分析揭示上游河段在水壩移除后能量需求顯著降低。

3. 擴(kuò)展粒子追蹤技術(shù)應(yīng)用：驗(yàn)證了RFID粒子追蹤在復(fù)雜水文條件下監(jiān)測(cè)沉積物輸送的適用性。

后續(xù)潛在研究方向

1. 延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)周期：研究河流調(diào)整至新基準(zhǔn)面條件所需時(shí)間，分析沉積物運(yùn)輸動(dòng)態(tài)的長(zhǎng)期趨勢(shì)。

2. 擴(kuò)展至不同類型水壩：驗(yàn)證此方法在高度及地貌特性不同的大壩中的適用性。

3. 集成多源數(shù)據(jù)分析：結(jié)合遙感和水文模型數(shù)據(jù)，優(yōu)化沉積物運(yùn)輸量的預(yù)測(cè)精度。