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user: 3. 结果分析 3.1. 衢江主河道南北两岸阶地提取结果 提取结果显示(图2)，衢江南岸广泛分布着三级阶地。最低一级的阶地(河漫滩，T2)自下游至上游都有分布，宽度在4~5 km左右，高程自东向西逐渐增加，从40 m递增至60 m左右。第二级阶地(T1)，也就是上山文化遗址群所在的这一级阶地，分布范围比河漫滩更为宽广，宽度在4~7 km不等，被后方山地的支流侵蚀切割成长岗状。高程自东向西由55 m递增至85 m左右，与河漫滩(T2)高差在15~20 m不等。最高一级阶地(T0)，分布范围相对收缩，主要分布于中游及上游河段，宽度在3~7 km不等，高程自东向西由75 m增至110 m，与第二级阶地(T1)高差在15~25 m不等。阶地在南北岸分布存在差异，北岸仅有T1、T2两级阶地分布，并以T1阶地为主，宽度在10~15 km不等，主河道紧邻T1阶地，使得主河道一侧大部分区域仅存较为狭窄的河漫滩(T2)。较为宽阔的河漫滩(T2)在上游与下游侵蚀切割严重的较大支流两岸出露。 3.2. 衢江南北两岸山地子流域地貌发育阶段 南岸共提取流域13个，其中，水系级别为四级的流域7个，流域面积平均为80 km 2 ，流域起伏度在1000~1300 m不等；水系级别为五级的流域4个，流域面积平均为113 km 2 ，流域起伏度在800~1300 m不等；水系级别为六级的流域2个，流域面积平均值为543 km 2 ，起伏度分别为1312 m与1554 m；以及水系级别为七级的流域一个，流域面积约2500 km 2 ，起伏度为1655 m。北岸共提取流域16个，其中，水系级别为四级的流域7个，面积平均值为42 km 2 ，流域起伏度变化较大，在500~1300 m不等；水系级别为五级的流域6个，流域面积平均值为82 km 2 ，流域起伏度在500~1300 m不等；水系级别为6级的流域2个，流域面积平均值为230 km 2 ，流域起伏度分别为1127 m与1302 m；水系级别为7级的流域1个，流域面积约为2100 km 2 ，起伏度为1372 m (图3，表1)。由于第七级水系流域面积远远高于其他流域，已不在可以比较的范畴内，因此下文3.3节仅讨论四至六级流域的水系密度变化特征。 图2. 衢江流域阶地分布图。(A) 研究区数字高程模型(DEM)；(B) 阶地提取结果(黑线为阶地剖面位置，见图(C))；(C) 衢江流域三级阶地高程剖面 图3. 衢江流域南北岸山地子流域分布图 经计算后发现，衢江南北两岸的流域的HI值在下游、中游、上游大致呈现出分段特征。衢江南岸下游河段的流域的HI平均值为0.28，中游河段的HI平均值为0.43，上游河段的流域HI平均值为0.33。衢江北岸下游河段流域的HI平均值为0.15，中游为0.39，上游为0.25 (表1)。同一河段内，南岸的子流域HI值普遍大于北岸，而两岸的HI值，都呈现出中游河段最高，下游河段最低，自下游向上游，先增大后减小的趋势。可将衢江流域不同河段山地流域的地貌发育阶段粗略划分为，南岸下游、中游、上游河段分别处于壮年偏老期、壮年期、壮年偏老期；北岸下游、中游、上游河段则分别处于老年期、壮年期和老年偏壮期。 Table 1 Geomorphological parameters of the mountainous watersheds in Qu Rive 流域编号 水系等级 流域面积(km 2 ) 起伏度(m) HI 是否影响遗址 前方阶地分布情况 衢江南岸流域 下游河段 O4_S1 4 127.74 1246 0.31 是 T1、T2 O4_S2 4 88.93 1028 0.28 是 T0、T1、T2 O4_S4 4 85.05 1087 0.30 是 T0、T1、T2 O5_S2 5 72.59 1024 0.22 是 T0、T1、T2 O6_S1 6 683.56 1554 0.31 是 T1、T2 中游河段 O4_S5 4 22.81 1062 0.44 否 T0、T1、T2 O4_S6 4 89.16 1313 0.46 否 T0、T1、T2 O7_S1 7 2478.84 1655 0.40 否 T0、T1、T2 上游河段 O5_S3 5 236.57 1259 0.30 否 T2 O4_S7 4 67.44 1189 0.41 否 T2 O6_S2 6 402.68 1312 0.42 否 T2 O5_S4 5 92.82 1281 0.34 否 T2 O5_S5 5 49.38 858 0.18 否 T2 衢江北岸流域 下游河段 O5_N1 5 50.79 632 0.13 否 T1、T2 O4_N1 4 36.87 482 0.17 否 T1、T2 O5_N2 5 42.82 461 0.11 否 T1 O5_N3 5 72.58 777 0.18 否 T1 中游河段 O4_N2 4 23.80 805 0.39 否 T1 O5_N4 5 217.81 1291 0.33 否 T2 O6_N1 6 181.79 1127 0.36 否 T2 O5_N5 5 36.67 1052 0.41 否 T1 O4_N3 4 68.77 1270 0.45 否 T1 上游河段 O4_N4 4 50.57 1298 0.28 否 T1 O4_N5 4 48.41 1281 0.26 否 T2 O6_N2 6 277.56 1302 0.27 否 T2 O5_N6 5 73.85 778 0.22 否 T2 O4_N6 4 34.00 777 0.21 否 T2 O7_N1 7 2094.38 1372 0.22 否 T2 O4_N7 4 30.67 688 0.26 否 T2 表1. 衢江流域南北岸山地子流域基本地貌参数 3.3. 衢江南北两岸山地子流域水系密度分布特征 位于衢江南岸下游河段的山地流域中，除第五级水系流域(O5_S2) HI值较小，为0.22之外，其余流域HI值都在0.3左右。第四级水系流域(O4_S1、O4_S2、OS_S4)水系密度在各个高程段的分布变化趋势一致，自下游向上游总体呈现略微增长的趋势，在相对高程为0.3和0.8的区段内存在水系密度的峰值。第六级水系流域(O6_S1)水系密度总体变化不明显，呈大致持平、略微下降趋势，但水系密度的峰值区间与四级水系一致。而水系发育阶段更偏老年期的第五级水系流域(O5_S2)，随着相对高程的增加，水系密度呈现先略微增大后下降的趋势，水系密度峰值分布在流域中游(图4(A)~(C))。南岸中段流域O4_S5与O4_S6的HI值分别为0.44、0.46，地貌发育阶段接近，较下游年轻，水系密度随着相对高程的增加，都呈现出先上升，后下降的趋势，但是水系密度峰值大小及峰值所在的相对高程区间存在差异(图4(D)~(F))。南岸上游河段山地流域HI值较为不均，从0.18到0.42不等。水系密度分布特征总体呈现出随着流域相对高程的增加，水系密度逐渐减小的趋势(图4(G)~(I))。 图4. 衢江南岸山地流域水系分布图((A)、(B)、(C)分别为下游的DEM、水系密度及水系密度在相对高程段的分布图，(D)、(E)、(F)分别为中游的DEM、水系密度及水系密度在相对高程段的分布图，(G)、(H)、(I)分别为上游的DEM、水系密度及水系密度在相对高程段的分布图，流域编号后括弧内为该流域的HI值) 衢江北岸下游河段山地的流域的HI值在0.1~0.2之间，已处于水系发育阶地的老年期。第五级流域O5_N1与O5_N3大体呈水系密度随相对高程的增加而下降的趋势。而相邻的两个流域O4_N1与O5_N2，皆表现出流域中游(相对高程等于0.5的区段)水系密度最高的特征(图5(A)~(C))。衢江北岸中游河段山地流域HI值在0.33~0.45之间，水系密度在分布特征较不统一。O4_N2呈现水系密度随相对高度的增加，逐渐增大的趋势，且各段水系密度都较其他流域低。O5_N4与O6_N1总体呈随相对高程的增高，水系密度逐渐变小的趋势，但下降幅度不大。O5_N5与O4_N3，随着相对高度的增加，水系密度先增加，后减小，中游水系密度最高(图5(D)~(F))。衢江北岸上游河段山地流域HI在0.21~0.28之间，水系密度分布特征也略有差异。O4_N5与O6_N2随相对高度的增加，水系密度呈下降趋势。O4_N4与O4_N7随相对高程增加，水系密度几乎持平，小范围波动。O5_N6，随相对高程增加，水系密度先下降，后上升。O4_N6除相对高程等于0.7~0.8这个区间内水系密度异常高，其余各相对高程段水系密度基本持平(图5(G)~(I))。 图5. 衢江北岸山地流域水系分布图(A、B、C分别为下游的DEM、水系密度及水系密度在相对高程段的分布图，D、E、F分别为中游的DEM、水系密度及水系密度在相对高程段的分布图，G、H、I分别为上游的DEM、水系密度及水系密度在相对高程段的分布图，流域编号后括弧内为该流域的HI值) 3.4. 各发育阶段的山地流域水系密度分布特征对比 由上述可知，同一水系发育阶段的流域，水系密度的分布特征并不完全统一。流域的水系密度的分布情况，不仅受到水系发育阶段的控制，可能还受到断层、岩性的影响。本文将所有山地流域按照HI值的大小划分为四个水系发育阶段：壮年期(0.47 ≥ HI ≥ 0.39)、壮年偏老期(0.34 ≥ HI ≥ 0.28)、老年偏壮期(0.27 ≥ HI ≥ 0.21)以及老年期(0.18 ≥ HI ≥ 0.11)。在这个分类的基础上，对每个发育阶段内的水系密度分布差异展开分析。 由图6(A)可见，处于壮年期的流域(主要位于中游河段，仅O4_S7位于南岸上游)，水系密度随着相对高程的增加，大致呈现“中间高，两头低”的特点，但水系密度峰值所在区间存在差异。中游水系密度最高，可能是由于壮年期的流域水网尚在生长发育之中，上游区域发育尚不成熟，但下游河网已开始合并所致。由图4(D)、图4(E)、图5(D)、图5(E)可知，O4_N3、O4_S5与O4_S6的水系密度峰值都位于穿过其所在流域的断层的某一盘，且断层位置部分与流域主干道重合。而O4_S7 (见图4(G)~(I))双峰所在位置恰与断层吻合，且下游断层走向与干流垂直。 图6. (A) 壮年期山地流域水系密度在相对高程段的分布；(B) 壮年偏老期山地流域水系密度在相对高程段的分布；(C) 老年偏壮期山地流域水系密度在相对高程段的分布；(D) 老年期山地流域水系密度在相对高程段的分布 而处于壮年偏老期的流域，水系密度随相对高程的增加，呈现略微升高的趋势(图6(B))，这可能是由于此阶段中下游水系已发育成熟，而此刻上游支流河网仍处于加密发育过程中所致。其中，位于北岸中游河段的O5_N4 (图5(D)、图5(E))及南岸上游的O5_S4 (图4(G)、图4(H))流域皆被多条垂直于流域干流的断层切割，断层所经之处普遍存在水系密度高值，这可能是导致水系密度总体变化不大，且峰值不存在于上游的原因。 老年偏壮期流域上游水网发育也已结束，水网开始合并，因此随相对高程的增加，水系密度总体变化趋势基本持平(图6(C))。其中，O5_S2中下游(0.5 > Hr > 0.3)区域岩性差异较大，可能由于差异侵蚀造成该段水系密度值较高。而O4_N5、O4_N6水系密度的峰值可能也是由于平行于干流的断层所致(图5(G)、图5(H))。 处于老年期的流域，水系密度随相对高程的增加，呈现逐渐降低的特点(图6(D))。由于流域已处于老年期，整个流域侵蚀严重，地势非常和缓，相对高程低的区域占整个流域面积比例较大，上游支流河网已合并，水系密度降低，下游河网也合并延长，水系密度高于上游。衢江下游河段由于密集的正断层分布，地形被断层切割得支离破碎，山地流域地势极为平坦。相邻流域O4_N1与O5_N2 (图5(A)、图5(B))的干流走向由于东西向的断层穿过在中下游区发生接近90˚的转弯，使得干流走向平行于断层，这可能是导致水系密度峰值出现在中游的原因。 综上所述，可见衢江山地子流域的水系密度分布特征在受到地貌发育阶段控制的同时，可能还会受到断层分布和岩性差异的影响。若近平行走向的断层穿过流域的干流，水系密度峰值可能会集中于断层的某一盘；而若断层走向与干流垂直，断层与干流相交处通常会出现水系密度高值，断层活动还可能通过改变河道的走向从而影响水系密度的分布。同时，流域内同一相对高程范围内的岩性若差异较大，也可能会造成也会造成该相对高程段水系密度值异常高。