湘江流域干流水沙变化特征分析

运用Mann-Kendall趋势与突变检验、Sen 斜率估计和Morlet小波分析等方法，基于湘江湘潭站1960-2015年的水沙实测数据，分析湘江干流年径流量、水位和输沙量变化的趋势性和周期性规律以及突变特征，为湘江泥沙治理、防汛抗旱以及水资源开发与利用提供科学参考。结果表明：（1）湘江干流年径流量和水位平均每10 a增加1.54 %、0.04 %，增长趋势不显著；年输沙量平均每10 a减少16.49 %，呈现出显著的下降趋势。湘江中上游长期水土保持工程以及河道采砂活动是输沙量减少的主要原因。（2）在研究期内，湘江干流年径流量和水位没有十分显著的突变点，年输沙量在1998 a存在一个显著的突变点。对比1998年前后，水位与径流量、水位与输沙量的决定系数R2分别由0.66、0.31骤减至小于0.01，解释关系变为极差；径流量与输沙量的解释关系反而增强，决定系数从0.53增加至0.69。这些变化或与1998年湘江中下游特大洪水灾害事件及其后续高标准修筑防洪堤坝，加速推进水库闸坝和蓄滞洪区等水利工程建设相关。（3）湘江流域年径流量、水位和输沙量在长时间尺度上存在相似且稳定的27~28 a主周期，气候变化及降水周期性是主要影响因素；而在短时间尺度上，水沙要素的次周期性不显著且周期规律各异，流域内逐渐增强的高强度人类活动干扰是主要影响因素。