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西江流域占珠江流域面积的77%,是珠江的主要水系。近年来不少学者对西江流域水沙变化进行研究,但是均居于常规方法对仅对单个干流水文站、短程内干支流水文站的水文序列资料进行分析,均不能全面地反映西江流域水沙演变规律。而本研究基于西江流域干流红水河的迁江水文站、浔江的大湟江口水文站以及西江梧州水文站和高要水文站1957—2016年的径流量和输沙量数据,运用Mann-Kendall趋势检验法、5年滑动检验法、累积距平法,同时,也首次使用模拟退火算法进行非线性回归分析,沿程上全面分析西江流域干流年径流量和年输沙量的变化规律。结果表明:(1)迁江水文站的径流量和输沙量均呈波动变化,但是总体上呈显著下降趋势;大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站的年径流量变化趋势不显著,但是均呈上升趋势;另一方面,大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站年输沙量变化趋势呈显著下降。(2)除了迁江水文站径流量变化存在显著突变点外,大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站年径流年变化均无突变点,迁江站于2002年发生突变。(3)迁江水文站、大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站年输沙量均存在显著突变点,发生显著突变的时间分别是1991年、1997年、1994年和1999年,其发生突变的主要原因是受人类活动的作用。(4)权重化计算迁江水文站、大湟江口水文站、梧州水文站和高要水文站的年径流量和年输沙量,得到西江水文站的年径流量和年输沙量,其可代表研究区西江流域干流的水沙。(5)西江流域干流输沙量的拟合度最高,相关系数R~2为0.87321。(6)西江流域干流年径流量变化趋势呈微波动,年际变动幅度较小,而年输沙量总体上呈下降趋势,其突变点为1990年。(7)西江流域干流年径流量和年输沙量存在相关性,人类活动作用是西江流域干流西江站输沙量减少的主要因素。