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河流的水沙演变规律及其对气候变化和人类活动的响应是水文水资源学科研究的热点问题之一。本文以渭河流域为研究对象,基于干支流六个水文站1956—2010年的降水、径流和输沙量资料,采用数理统计、Mann-Kendall法、小波分析等方法,对流域的水沙演变规律进行了研究,同时利用“水文法”和“水保法”分析了气候变化和人类活动对水沙变化的影响,本文取得的主要成果如下: (1)分析了1956~2010年渭河流域水沙特征的变化。通过对渭河流域径流和输沙序列的年内分配、年际变化、代际变化等的研究表明:渭河流域径流量主要集中在7~10月,输沙量集中在6--9月份:林家村站径流量年际变化幅度最大,咸阳站输沙量年际变化幅度最大,受流域的调节作用,径流和泥沙的年际变化幅度自上游到下游逐渐减小:渭河流域60年代平均径流量普遍高于其他年代,而输沙量在50年代最大。 (2)描述了渭河流域水文序列的基本规律。采用时间序列分析和统计分析的方法,对渭河流域径流和泥沙的趋势性、突变性进行研究,结果表明:渭河流域径流量和输沙量在1956-2010年间呈现显著减小的趋势。在气候因素和人类活动的共同作用下,流域干支流各水文站径流序列均在20世纪70年代和90年代发生了变异,支流状头站径流序列在1994年和2002年发生变异;各水文站输沙序列均存在两个变异点,出现在20世纪70年代和90年代,支流状头站第二个突变点则出现在2001年。 (3)对流域水沙关系进行了分析研究。选择咸阳以下四个水文站研究流域水沙关系的变化,结果表明:年径流量和输沙量呈正相关关系,在径流序列发生第一次变异之前的水沙关系优于第一次变异之后,即在1970年后,受人类活动的影响,水沙关系向着不协调的方向发展。. (4)揭示了流域水沙序列的多时间尺度变化规律。渭河流域各水文站径流序列存在7a、18a和29a时间尺度的周期,其中29a为第一主周期;干流林家村、魏家堡、咸阳三个水文站年输沙序列分别存在8a、7a、8a的第一周期,3a为第二周期;华县站存在28a的第一主周期,张家山站和状头站分别存在28a和26a的第一主周期。年径流和年输沙序列在第一主周期上都表现出了全时域的波动特征,而在中、小尺度上的周期变化从20世纪90年代后开始减弱。 (5)定量分离了降水变化和人类活动对流域水沙影响贡献。结果表明,华县站在突变期(1970~2010年)径流量和输沙量减小最多,状头站径流和输沙减小最少。人类活动对流域水沙的影响占主导地位,自流域上游至下游贡献率逐渐减少;通过水保法计算得出,渭河流域人类活动多年平均减水量为31.006亿m3,减沙量为2.832亿t;在各项措施中,灌溉减水所占比例最大,水库淤积的减沙量最大。