敖亮挺

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

榕江俗稱南河，又稱揭陽(yáng)江，位于廣東省東部，瀕臨南海，南海水系外河流，其東北和西南方向分布有韓江、練江。榕江是粵東地區(qū)的第二大河流，僅次于韓江，也是廣東省著名深水河，僅次于珠江，可進(jìn)出3 000～5 000 t級(jí)貨輪，直航香港和廣州、上海、湛江等地，歷史上有“黃金水道”和“狀元港”的美譽(yù)。榕江上游由南、北兩河組成，于砲臺(tái)鎮(zhèn)雙溪咀匯合形成榕江干流，經(jīng)汕頭港內(nèi)的牛田洋注入南海。榕江全長(zhǎng)175 km，多年平均徑流量61.4億m3，河床平均坡降0.49‰。其流域面積4 408 km2，山區(qū)面積占47.8%，丘陵占16.2%，平原占36%。

南河為榕江主流，發(fā)源于汕尾市陸河縣鳳凰山南麓，發(fā)展到揭陽(yáng)市三洲攔河閘以下進(jìn)入感潮區(qū)，每天出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮，相鄰兩次高潮或低潮的潮位不等，漲落潮歷時(shí)也不等，屬不規(guī)則半日潮。北河是榕江最大的支流，發(fā)源于梅州市豐順縣桐子洋，發(fā)展到北河橋閘以下為感潮河段。榕江南河上游河道坡降較陡,洪水傳播迅速，而中游河槽平衍淤淺，沙洲礙流，河道彎曲，易受潮汐沙頂托，洪水宣泄不暢，下游則河面寬，吹程大，風(fēng)暴潮威脅嚴(yán)重。20世紀(jì)90年代以前河槽淤淺嚴(yán)重,沙洲不斷增多。榕江北河河道彎曲狹窄，坡降平緩，水土流失嚴(yán)重。1957—1959年，由于新嶺礦場(chǎng)采砂沖洗泥沙大量入河，河槽淤積較為嚴(yán)重，1960年以后浚河固堤，河道有所疏通。1970年大洪水，新西河水庫(kù)泄洪道二、三級(jí)跌水被沖垮，大量泥沙流入北河，致使赤坎河段淤高1 m左右。榕江河段洪水期受暴雨影響來(lái)水較豐，枯水期基本沒(méi)有徑流匯入，由于受到潮流影響，泥沙運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)較為復(fù)雜[1]。榕江流域歷年來(lái)水土流失比較嚴(yán)重，河道沖淤變化明顯，并且水流受到潮汐的影響較大，漲落急時(shí)刻流速可達(dá)1.5 m/s[2]。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，人類不合理的開(kāi)發(fā)、利用自然資源和工業(yè)無(wú)限發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，導(dǎo)致了河道污染、水質(zhì)下降、水資源短缺、水土流失等系列系統(tǒng)性問(wèn)題。地表植被的水源涵養(yǎng)力下降，氣候和季節(jié)的突變，生態(tài)重構(gòu)對(duì)水域變異等問(wèn)題都迫切地等待人們?nèi)ゲ粩嘌芯亢吞接憽?/p>

1 研究資料與方法

本文研究區(qū)域見(jiàn)圖1，南河至東橋園水文站，北河至赤坎水文站，兩河于雙溪咀匯合，其中南河為榕江主流，為主要研究區(qū)域。徑流量分析資料取自榕江南河?xùn)|橋園站1953—2017年的流量數(shù)據(jù)，榕江北河赤坎站1967—2017年的流量數(shù)據(jù)；泥沙資料取自榕江南河?xùn)|橋園站1955—2017年的輸沙量與含沙量數(shù)據(jù)，北河流量資料缺少而與南河流量資料不同步，因此僅可作為輔助分析。因北河與南河水土流失情況近似，故將歷年泥沙演變與南河作同等程度對(duì)待。

圖1 研究區(qū)域地理位置

趨勢(shì)性、突變性和周期性是水文時(shí)間序列的重要特征[3-4]。本文采用5 a滑動(dòng)平均法、Mann-Kendall檢驗(yàn)等方法對(duì)水沙序列的趨勢(shì)性與突變性進(jìn)行分析，利用Morlet小波分析進(jìn)行周期性分析。下文對(duì)這些方法的主要特點(diǎn)和適用性作簡(jiǎn)要的介紹。

1.1 滑動(dòng)平均法

滑動(dòng)平均法是以遞推的形式，不斷滑動(dòng)取一定量的相鄰數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均[5]，以削弱序列中的短周期波動(dòng)，能有效抑制頻繁波動(dòng)起伏的隨機(jī)誤差，最后得到的滑動(dòng)平均值隨時(shí)間的變化可反映序列的變化趨勢(shì)[6]?；瑒?dòng)平均法的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)單便捷，但存在一定的主觀性和隨意性。

1.2 Mann-Kendall檢驗(yàn)法

Mann-Kendall檢驗(yàn)法是一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法，該方法適用范圍廣、避免人為干擾、高度定量化，是水文要素評(píng)估常會(huì)用到的方法。該方法可以檢測(cè)分析時(shí)間序列的變化趨勢(shì)，并且可以分析出序列發(fā)生突變的位置[7]。M-K方法采用原時(shí)間序列得到秩序列，由秩序列計(jì)算得到隨時(shí)間變化的統(tǒng)計(jì)量過(guò)程線UF與UB，其交點(diǎn)通常為突變點(diǎn)。當(dāng)UF與UB過(guò)程線超過(guò)臨界線時(shí)，表明變化趨勢(shì)顯著，并根據(jù)UF與UB的正負(fù)情況判斷序列的升降[6]；當(dāng)其交點(diǎn)位于臨界線外時(shí)，表明時(shí)間序列顯著變異。M-K檢驗(yàn)法的顯著水平一般取為α=0.05，此時(shí)臨界值為±1.96。

1.3 有序聚類分析法

有序聚類分析法是通過(guò)遞推的方式設(shè)分割點(diǎn)，以此點(diǎn)將序列分為兩部分，求得突變點(diǎn)前后序列的離差平方和，再求出總的離差平方和S，S最小時(shí)的分割點(diǎn)為最優(yōu)分割點(diǎn)，即為序列的突變點(diǎn)[8]。有序聚類分析法簡(jiǎn)易直觀，計(jì)算結(jié)果較精確。有序聚類分析法識(shí)別突變點(diǎn)簡(jiǎn)單有效，但在水文序列的突變點(diǎn)識(shí)別過(guò)程中可能產(chǎn)失漏和偏差而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。

1.4 小波分析法

小波分析方法源于對(duì)信號(hào)分析的伸縮與平移[9]，在水文中主要用于具有多時(shí)間尺度和振蕩特征的時(shí)間序列，識(shí)別其時(shí)間-頻率尺度，能夠清楚的顯示出隱含在時(shí)間序列中隨時(shí)間變化的尺度周期，也能反映時(shí)間序列的變化趨勢(shì)，并對(duì)未來(lái)的演變趨勢(shì)作出定性估計(jì)[10]。另外，由小波系數(shù)得到的小波方差圖也可反映出該序列演變過(guò)程的主周期。小波分析法通過(guò)小波變換系數(shù)，能快速獲得任意長(zhǎng)度的水沙序列的變化周期，且計(jì)算結(jié)果精確全面，適用性好。

2 研究結(jié)果

2.1 榕江流域水沙分布特性

根據(jù)東橋園水文站流量資料(1953—2017年)統(tǒng)計(jì)，榕江南河多年平均徑流量27.62億m3，多年平均流量87.44 m3/s；1961年對(duì)應(yīng)年徑流量和年均流量最大，分別為48.60億m3和154.12 m3/s；2004年對(duì)應(yīng)年徑流量和年均流量最小，分別為12.04億m3和38.17 m3/s。

根據(jù)赤坎水文站流量資料(1968—2017年)統(tǒng)計(jì)，榕江北河多年平均徑流量為8.17億m3，多年平均流量26.10 m3/s；1983年對(duì)應(yīng)年徑流量和年均流量最大，分別為12.99億m3和41 m3/s；2004年對(duì)應(yīng)年徑流量和年均流量最小，分別為4.83億m3和15.40 m3/s。

根據(jù)東橋園水文站泥沙資料(1955—2017年)統(tǒng)計(jì)，榕江南河多年平均含沙量為0.157 kg/m3，最大年平均含沙量為0.321 kg/m3(1959年)，最小年平均含沙量為0.034 kg/m3(2014、2017年)。多年平均輸沙率為14.543 kg/s，最大年均輸沙率為37.8 kg/s(1973年)，最小年均輸沙率為1.288 kg/s(2004年)。因北河與南河水土流失情況近似，故可作同等程度對(duì)待。

2.2 徑流泥沙的趨勢(shì)性分析

趨勢(shì)性分析主要是用于分析時(shí)間序列總的走勢(shì)，結(jié)論分別僅有增加、減少或不變3種[11]。趨勢(shì)分析對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)流域演變的趨勢(shì)有著重要意義。榕江流域多年徑流量過(guò)程線見(jiàn)圖2a、2b，采用5 a滑動(dòng)平均輔助分析，由圖可見(jiàn)，近60年來(lái)的南、北河徑流量整體上均呈現(xiàn)為年際波動(dòng)的交替曲線，5 a滑動(dòng)平均值在線性趨勢(shì)附近上下波動(dòng)，表明徑流量無(wú)明顯增加或減少的趨勢(shì)。

a)南河徑流量

多年來(lái)沙統(tǒng)計(jì)過(guò)程線見(jiàn)圖2c、2d，由圖可見(jiàn)，近60年來(lái)的輸沙量及含沙量均呈年際波動(dòng)，且隨時(shí)間推移均呈整體下降趨勢(shì)；2005—2013年期間，兩者的年際波動(dòng)現(xiàn)象較為劇烈，2013年后較為穩(wěn)定。對(duì)來(lái)沙資料進(jìn)行線性擬合，得到輸沙量以0.914萬(wàn)t/a的趨勢(shì)減小，含沙量以0.003 16 kg/(m3·a)的趨勢(shì)減小。

采用Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法進(jìn)一步對(duì)水沙資料進(jìn)行趨勢(shì)性分析，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1，由表可見(jiàn)，東橋園站1953—2017年徑流量的統(tǒng)計(jì)量為0.47，赤坎站1967—2017年徑流量的統(tǒng)計(jì)量為0.655，兩站統(tǒng)計(jì)量|Z|均小于顯著性水平α=0.05時(shí)的臨界值1.96，即表明南河與北河的多年徑流量均有增加的趨勢(shì)，但趨勢(shì)不顯著；輸沙量與含沙量的統(tǒng)計(jì)量|Z|均大于顯著性水平，表明輸沙量與含沙量均有顯著減小的趨勢(shì)。

表1 榕江流域徑流量、輸沙量與含沙量逐年變化趨勢(shì)M-K檢驗(yàn)結(jié)果

2.3 徑流泥沙的突變性分析

2.3.1泥沙序列突變分析

水文要素的突變性是指：突變位置的前后序列的變化趨勢(shì)不同[12]。即時(shí)間序列從一個(gè)均值狀態(tài)或者趨勢(shì)突然跳躍到另一個(gè)均值狀態(tài)或趨勢(shì)[13]。據(jù)此對(duì)造成突變的自然因素與人為因素進(jìn)行分析，有利于對(duì)將來(lái)流域的管理治理。

由圖2及表1可知，南河與北河多年徑流量無(wú)明顯趨勢(shì)性變化，時(shí)間序列不存在顯著突變，而泥沙序列存在明顯的減小趨勢(shì)，因此，下文僅對(duì)輸沙量與含沙量進(jìn)行顯著性突變分析。在分析榕江流域近60年來(lái)水沙趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法確定榕江流域歷史輸沙量與含沙量的突變時(shí)間。

圖3a為輸沙量的M-K突變檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的曲線。圖中可看出在0.05顯著水平內(nèi)，輸沙量的統(tǒng)計(jì)曲線UF與UB曲線在1961、1975—1980年出現(xiàn)交點(diǎn)，而在顯著區(qū)間外無(wú)交點(diǎn)，表明輸沙量的突變點(diǎn)可能在1961年或1975—1980年，但均不顯著。含沙量的統(tǒng)計(jì)曲線見(jiàn)圖3b，可看出在1960、1968—1971、1980—1987、2013—2015年UF與UB曲線均出現(xiàn)交點(diǎn)，而1980—1987年、2013—2015年的交點(diǎn)在顯著區(qū)間外，為顯著性突變可能發(fā)生的時(shí)間段。

a)輸沙量

以上僅僅確定了泥沙序列突變可能發(fā)生的時(shí)間段，為進(jìn)一步確定輸沙量與含沙量的突變點(diǎn)，采用有序聚類分析法對(duì)輸沙量與含沙量序列進(jìn)行的突變檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4，輸沙量與含沙量離差平方和的最小值均在1987年，表明榕江流域的輸沙量與含沙量可能在1987年發(fā)生了突變。

a)輸沙量

為進(jìn)一步直觀展示輸沙量與含沙量的突變情況，采用累計(jì)距平法對(duì)泥沙序列的變化規(guī)律進(jìn)行分析。圖5為輸沙量與含沙量的累計(jì)距平曲線，結(jié)合圖中信息可知：輸沙量與含沙量的累計(jì)距平曲線趨勢(shì)大致相同，均呈先升后降，其由升轉(zhuǎn)為降的年份出現(xiàn)在1987年，表明在1987年前，榕江流域整體處于多沙期，1987—2017年間整個(gè)階段處于少沙期。

圖5 輸沙量與含沙量累計(jì)距平曲線

因此，在結(jié)合多種突變分析方法的基礎(chǔ)上，得到榕江流域的輸沙量在1987年變化不大，而含沙量在1987年變化顯著。

2.3.2沙量突變成因分析

a)持續(xù)枯水年的作用。根據(jù)東橋園站徑流資料作差積曲線分析，見(jiàn)圖6，東橋園站與赤坎站呈現(xiàn)豐枯水年交替變化，而20世紀(jì)80年代末開(kāi)始，接近20年幾乎為連續(xù)枯水時(shí)間段，河段的輸沙量與含沙量因此受到一定的影響。

圖6 東橋園站年徑流差積曲線

b)建筑工程的大量采砂作用。20世紀(jì)90年代前，榕江南河河槽淤淺嚴(yán)重,沙洲不斷增多；榕江北河河道彎曲狹窄，坡降平緩，水土流失嚴(yán)重。20世紀(jì)80年代后期，榕江流域的整治疏浚開(kāi)始受到重視，20世紀(jì)90年代后，由于建筑工程的大量采砂，河槽開(kāi)始逐年下切，沙洲面積減小，上游來(lái)沙落淤至深槽內(nèi)，使得流域的輸沙量與含沙量均減小。

c)航道疏浚的作用。榕江流域?qū)儆谄皆貛В篮橐筝^高，航道整治通常采用挖槽進(jìn)行[14]。20世紀(jì)90年代初，為滿足運(yùn)移量不斷增長(zhǎng)的需求，榕江流域進(jìn)行了長(zhǎng)距離的航道疏浚，榕江河道水流的挾沙能力隨著河道水深的增大和流速的減小而減小，泥沙受水流挾帶而運(yùn)動(dòng)，水流的挾沙能力與流速成正比。

2.4 徑流泥沙周期性分析

水文序列的多年變化周期十分復(fù)雜，提取出來(lái)的一般為近似周期。周期性跟隨研究尺度的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化，這種變化一般表現(xiàn)為大尺度的變化周期嵌套著小時(shí)間尺度的變化周期[15-16]。得到周期性規(guī)律能夠更好地預(yù)測(cè)序列未來(lái)的變化規(guī)律與未來(lái)年份的水文特征，而且可以為流域的防洪與灌溉等工程的設(shè)計(jì)提供理論幫助[17]。

本文采用Morlet復(fù)小波變換，以榕江流域近60 a的水沙序列為基本資料，來(lái)探討榕江流域的水沙周期性變化特征。圖7為各序列距平值小波變換的實(shí)部等值線圖，圖中為實(shí)線且顏色較淺的部分為正，即為豐水期(多沙期)，虛線且顏色較深的部分為負(fù)，即為枯水期(少沙期)。等值線為0(實(shí)線與虛線相互過(guò)渡的區(qū)域)的地方表示豐枯交替(多沙-少沙交替)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

圖7a可看出：南河徑流量在1953—2017年的演變過(guò)程中可分為3個(gè)時(shí)間尺度周期，分別為5 a以下、5～8 a與10～15 a。其中10～15 a在全局振蕩最強(qiáng)烈，并從1953—2017年經(jīng)歷了枯-豐交替的11個(gè)階段，且2017年剛好出現(xiàn)正值等值線，表明2017年后將進(jìn)入豐水期；5～8 a則是隨機(jī)出現(xiàn)。圖7b為北河徑流量在1967—2017年的小波變換實(shí)部等值線，可看出北河徑流量在1967—2017年的演變過(guò)程中尺度周期為5a以下、5～8 a與10～15 a，其中10～15 a從1967—2017年經(jīng)歷了枯-豐交替的9個(gè)階段，同樣2017年后迎來(lái)豐水期；80年代末，10～15 a的尺度周期振蕩減弱，5～8 a開(kāi)始活躍。由圖7a、7b可得出：榕江流域徑流的演變過(guò)程中，10～15 a的尺度周期在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)的發(fā)展最穩(wěn)定，為徑流的主周期。

圖7c、7d為泥沙序列小波變換的實(shí)部等值線，可見(jiàn)圖中左側(cè)等值線密度均大于右側(cè)，表明隨時(shí)間推移榕江流域的輸沙量與含沙量均減小，與前文整體趨勢(shì)性分析的結(jié)論一致，而進(jìn)入21世紀(jì)后輸沙量與含沙量的等值線較密，表明輸沙量與含沙量有所回升，這與前文泥沙序列逐年變化過(guò)曲線的狀態(tài)相符。圖中可看出輸沙量與含沙量的振蕩周期主要為5 a以下、5～8 a與10～15 a，主振蕩周期為10～15 a，從1956—2017年經(jīng)歷了“少沙-多沙”交替的11個(gè)階段，與徑流演變相對(duì)應(yīng)，而2017年等值線為負(fù)值，表明2017年后的一段時(shí)間仍為少沙期。由圖7c、7d可得出：輸沙量與含沙量的演變過(guò)程具有與徑流演變相似的特點(diǎn)，即10～15 a的尺度周期在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)的發(fā)展最穩(wěn)定，為演變過(guò)程的主周期。但進(jìn)入21世紀(jì)后10～15 a的振蕩程度減弱，5～8 a的尺度周期逐漸活躍。

a)南河徑流量

為更加直觀表現(xiàn)水沙時(shí)間序列演變過(guò)程的主周期，以小波方差對(duì)小波變換進(jìn)行分析，小波方差的大小反應(yīng)各時(shí)段時(shí)間尺度周期振蕩的強(qiáng)弱，即方差越大，該時(shí)間對(duì)應(yīng)的尺度周期振蕩越強(qiáng)[18]。小波方差圖的峰值的對(duì)應(yīng)周期尺度即為序列的主周期。從圖8可看出，所有序列的方差峰值均出現(xiàn)在時(shí)間尺度周期為10～15 a內(nèi)，約為12 a，表明該尺度周期的振蕩最強(qiáng)，為序列的第一主周期，與上述小波實(shí)部等值線分析結(jié)論一致，圖中其他極值點(diǎn)也表明各序列還存在小周期。

a)南河徑流量

結(jié)合小波系數(shù)實(shí)部等值線與小波方差分析，取水沙序列的第一主周期12 a附近的小波系數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，見(jiàn)圖9，縱坐標(biāo)為第一主周期的小波系數(shù)，其為正值時(shí)表示徑流量、沙量在此時(shí)段偏多，對(duì)應(yīng)為豐水期(多沙期)，為負(fù)值時(shí)表示徑流量、沙量在此時(shí)段偏少，對(duì)應(yīng)為枯水期(少沙期)。圖中可直觀看出南河、北河徑流量分別經(jīng)歷了11次與9次豐枯交替，且2017年后小波系數(shù)出現(xiàn)正值，表明2017年后將進(jìn)入豐水期，這與上述徑流量小波系數(shù)等值線分析結(jié)論相互印證；輸沙量與含沙量均經(jīng)歷了11次交替，但在2017年的小波系數(shù)為負(fù)值，表明2017年后一段時(shí)間仍為少沙期，與上述泥沙序列的小波系數(shù)等值線分析結(jié)論相互印證。

a)南河徑流量

d)含沙量

2.5 降雨量和徑流量分析

降雨量是榕江流域地表徑流的唯一來(lái)源，地表徑流量的變化與降雨量基本一致(表2)[19]。榕江上游地勢(shì)陡峻，山高谷深，溪潤(rùn)密布，河流落差大，多急流、瀑布，降水強(qiáng)度大，洪水匯流快；揭西縣河婆鎮(zhèn)以下，河谷逐漸開(kāi)闊，比降較為平緩，地勢(shì)平坦；揭陽(yáng)市三洲攔河閘以下為潮感區(qū)，河道更為平緩，兩岸農(nóng)田高程多在3 m以下，不同程度地受臺(tái)風(fēng)暴雨、風(fēng)暴潮影響，歷史上洪(潮)澇災(zāi)較為嚴(yán)重。

表2 榕江流域代表站多年平均降水量年內(nèi)分配統(tǒng)計(jì)

2.6 水文潮汐分析

流入海洋的河流稱為外流河，流入內(nèi)陸湖泊或消失于沙漠之中的這類瞎尾河稱為內(nèi)流河。榕江由汕頭市牛田洋入海，是南海熱帶氣旋常影響和登陸的地區(qū)之一，每年受其影響，少則1～2次，多則5～6次，熱帶氣旋(包括熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng))帶來(lái)狂風(fēng)暴雨暴潮，這是榕江流域的一個(gè)重要?dú)夂蛱卣鳌?/p>

榕江多年平均水位3.32 m(珠江基面，下同)，歷史最高洪水位9.92 m(1970年9月14日)，最低水位2.29 m(1955年3月22日)。據(jù)東橋園水文站1954—1979年統(tǒng)計(jì)，榕江年平均流量87.4 m3/s，歷史上最大洪峰流量4 830 m3/s(1970年9月14日)，最枯流量為0(1954年3月31日斷流)。年平均含沙量0.224 kg/m3，年均輸沙量63.9萬(wàn)t。北河與南河水土流失情況相似，但北河雖苦旱數(shù)月，也從沒(méi)斷流。

榕江受潮汐影響較大，漲潮時(shí)北河回水線(感潮區(qū))至瑯山上邊的北良。南河漲潮時(shí)回水線至三洲，楓江漲潮的回水線至潮州市浮崗。

3 結(jié)論分析

榕江上游由南、北兩河組成，于砲臺(tái)鎮(zhèn)雙溪咀匯合形成榕江干流，經(jīng)汕頭港內(nèi)的牛田洋注入南海。對(duì)榕江流域水沙過(guò)程的進(jìn)行趨勢(shì)性、突變性以及周期性的分析研究，以期對(duì)該流域的水資源管理與河道治理方面提供理論參考。研究主要得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和結(jié)論。

a)采用Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法對(duì)榕江流域的水沙資料進(jìn)行趨勢(shì)性分析，得出東橋園站與赤坎站兩站統(tǒng)計(jì)量均為正數(shù)，但絕對(duì)值小于顯著性水平α=0.05，表明南河與北河的多年徑流量均有增加的趨勢(shì)，但并不顯著，徑流量整體上圍繞一定值呈年際波動(dòng)；輸沙量與含沙量的統(tǒng)計(jì)量均為負(fù)數(shù)，但絕對(duì)值大于顯著性水平，表明輸沙量與含沙量均有顯著減小的趨勢(shì)。

b)通過(guò)組合Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法、有序聚類分析法與累計(jì)距平法對(duì)有顯著變化的輸沙量與含沙量序列進(jìn)行突變性分析，經(jīng)檢驗(yàn)分析，輸沙量與含沙量的突變點(diǎn)均為1987年，進(jìn)一步確定榕江流域的輸沙量在1987年發(fā)生不顯著突變，而含沙量在1987年發(fā)生顯著突變；以1987年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，榕江來(lái)沙過(guò)程整體上經(jīng)歷了多沙、少沙2個(gè)過(guò)程。

c)采用Morlet復(fù)小波變換分析榕江流域的水沙周期性變化特征，以小波系數(shù)方差圖與其相互印證，得到徑流量、輸沙量與含沙量的第一主周期約為12 a。以12 a為尺度周期，徑流量從1953—2017年經(jīng)歷了枯-豐交替的11個(gè)階段，并在2017年后將進(jìn)入豐水期；來(lái)沙過(guò)程從1955—2017年經(jīng)歷了少沙-多沙交替的11個(gè)階段，在2017年后一段時(shí)間仍為少沙期。

綜上幾種分析方法和數(shù)據(jù)可以看出，全球變暖，氣候變化，頻繁的人類活動(dòng)等各類生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)，會(huì)直接對(duì)江河流域的趨勢(shì)性、突變性以及周期性帶來(lái)不可恢復(fù)的變化。在一定的空間尺度上，這種變化具有一定的重復(fù)性，也就是周期性。Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法，Morlet 小波分析法，在某周期內(nèi)能較為準(zhǔn)確分析計(jì)算出流域的趨勢(shì)和流域的周期突變，并開(kāi)展流域水沙趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。