Page 18 - 2024年第55卷第12期

起伏程度。采用深泓起伏系数 ＴＷＵ描述纵向多样性：
表 １ 不同河段各河型断面个数统计

河段 顺直断面个数 弯曲断面个数 分汊断面个数
全河段 ８８ ８５ ４３
宜昌－ 枝城 ２２ １５ ８
枝城－ 藕池口 ４９ ２２ １６
藕池口－ 城陵矶 １７ ４８ １９

ｎ
∑ Δ Ｚ ｉ
ｉ ＝２
ＴＷＵ ＝ （１）
ｎ － １
∑ Ｗ ｉ
ｉ ＝１
Δ Ｚ＝ Ｚ － （Ｓ × Ｗ） － Ｚ ｉ （２）
ｉ － １
ｉ
ｉ
式中：Ｚ为断面深泓高程；Ｗ为断面间距；Ｓ为研究河段拟合深泓比降。ＴＷＵ值越大，代表河道纵向
ｉ
ｉ
起伏程度越高，纵向多样性越大。本文采用该深泓起伏系数反映河道纵向多样性。
计算河段的深泓起伏系数时，所选取断面之间的间距大小会影响计算结果的准确性，对比降较
陡、起伏较大的河流，往往需要相对较小的断面间距。Ｇｏｓｔｎｅｒ等 ［１６］ 计算大比降河流深泓起伏时选取
的平均断面间距约为 ０．２４～２．４８倍平滩河宽，本文中的平均断面间距约为 １．３倍平滩河宽。
高程频率分布（ＥＦＤ）特征体现了一定水位下河道断面能够提供的水深多样性程度，可以用于反映
横断面地形的多样性。本文采用峰度系数 Ｋ（式（３））反映断面高程分布的集中程度。通常，峰度系数
Ｋ＞３意味着数据分布较为集中，而峰度系数 Ｋ＜３意味着数据分布较为分散。
１ ｎ ４
∑ （ｈ－ 珔 ｈ）
ｉ
ｎ ｉ ＝１
Ｋ ＝ （３）
σ ４
式中：ｈ为高程点；珔 ｈ为断面高程均值；σ为高程分布标准差。在峰度系数计算过程中，为避免同一
ｉ
断面不同年份间测量点个数差异引起的误差，计算前将所有断面高程点按横向距离每 １０ｍ进行线性
内插。
渠道化严重的河道断面高程分布集中，峰度系数较高，反映出横向多样性较低；相反，起伏多变
的河道断面高程分布峰度系数低，能够为生物提供不同的栖息条件，具有较高的栖息地多样性。
河流中的成形淤积体，如低滩等，能够提供不同于主河槽的缓流、小水深低滩生境 ［３１］ 。在横向、
纵向多样性相同的情况下，低滩越大，则河道深水区、浅水区、过渡带分布更加均衡，沿水深方向的
生境完整性程度越高。低滩生境既有在横断面上的分布，也在河道纵向有一定伸展。Ｇｏｓｔｎｅｒ等 ［１６］ 采
用不同水位下河宽度之比反映河道低滩生境大小，本文采用枯水、平滩河宽之比作为低滩系数：
Ｂ １
ｘ ＝ （４）
Ｂ
２
式中：Ｂ为枯水河宽，ｍ；Ｂ为平滩河宽，ｍ。
１
２
低滩系数越大，代表平滩河宽与枯水河宽越接近，低滩占比越少，河道渠道化程度越高，多样性
越低；相反，低滩系数越小，河道低滩范围越大，低滩生境越多，生境完整性越高，多样性越高。
２．２．２ 多样性综合指标 在栖息地评价过程中，完整的河道地形多样性指标既要包含横断面地形多样
性（式（ ３）），也要反映纵向深泓起伏多样性（式（１）），同时还要体现水深方向深水、浅水及过渡带生
境的完整性（式（ ４））。峰度系数、低滩系数及深泓起伏系数都只能反映上述多样性的单方面，并未全
面体现多样性特征，因此需建立多样性综合指标。多样性综合指标应涵盖单项指标，一般采用无量纲
数，使用相对值，且单项多样性越高（即峰度系数越小，低滩系数越小，深泓起伏系数越大），综合指
标也应越大。参照谢鉴衡 ［３２］ 在构建河床稳定性指标时，将横向、纵向稳定性指标相乘得到综合指标的

３
— １ ４ ０ —