镇江关流域水沙条件变化分析

4.2.1.1 趋势分析

镇江关流域降水时空分布不均，年际变化大，年内降水主要集中在夏季暴雨时期，成为引发自然灾害的主要因素之一。镇江关流域地质生态脆弱，遇极端天气易发生大规模洪水、泥石流等灾害。在全球气候变暖和区域社会经济发展的双重作用下，近年来镇江关流域来水来沙条件发生显著改变，径流的最大值发生在1975年，而最小值发生在2002年，流量呈现逐渐减小的趋势，含沙量的最大和最小值均发生在近年，泥沙输移也有减少的趋势。

镇江关出口控制水文站的月径流/输沙量数据样本共有258个，用Db3小波函数进行分辨率为7的快速小波分解，在7a尺度下，镇江关月径流和含沙量在1986年出现明显的拐点，拐点之前水沙呈上升趋势，之后则呈下降趋势，且径流的下降趋势更为明显。这种趋势说明：流域内1986年以前水土流失是主要问题，主要由于前期人类对大自然的过度开发引起；80年代后期至今，国家先后启动的长江上游水土保持重点防治区治理工程（1989年）、天然林保护工程（1998年）、退耕还林林业重点生态工程（1999年）以及四川省退耕还林规划等有效地减少了坡耕地的水土流失，流域内的水土保持措施取得一定成效，使得水土流失有所缓和，但该时期内的径流总量出现急剧减少的趋势。

4.2.1.2 周期分析(www.xing528.com)

用Morlet小波将镇江关月径流及月输沙量的标准化过程进行连续小波变换，得到Morlet小波变换后的模平方和实部，绘制小波系数模平方和实部的时频等值线图。径流和泥沙序列在整个时间域上出现不同的强信号区域，即水沙序列在不同阶段表现出不同的周期特性。强弱信号的间断点在1985—1987年间，本研究认为周期特性也以1986年为拐点。1986年以前，径流和泥沙序列以8年为最显著变化周期；1986年以后，以8年为周期的信号强度减弱，径流序列信号以5年为最显著变化周期，周期时长缩短，同时泥沙序列信号以16年为最显著变化周期，周期时长显著增加。

在全时间域上径流和产沙量表现出明显的周期变化规律，可划分为前后两个阶段，且第二主周期明显，为16年。1986年前，以8年为主要周期，周期性较强。1986年后，输沙量序列第一主周期延长为16年，第二主周期明显，为6年；80年代以来，流域内来水来沙条件的规律性减弱，不可预测性增强。泥沙的年际变化趋于缓和，从一定程度上说明了这段时期的水保措施取得了一定进展；径流来量年际变化增大，丰枯交替将变得更为剧烈。