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河道是流域系统的重要组成部分。河道在输水输沙的同时，也会受到水沙的反馈作用，使自身形态发生变化。河道形态与水沙输移之间的关系一直是水力学家和河流地貌学家非常关心的问题。水力几何形态关系为这种问题的解决提供了一种简单有效的定量化方法。水力几何形态研究不仅具有重要的理论意义，而且还具有巨大的应用价值。到目前为止，许多学者对世界上许多不同区域河流的断面水力几何形态进行了大量的研究。然而关于中国不同自然环境下河流断面水力几何形态对比的研究还比较少，尤其是对自然条件相对比较均一的流域系统中不同级别河流断面水力几何形态规律的研究更是鲜见。而且许多学者研究的是相对比较稳定的河流的断面水力几何形态关系，很少关注冲积性河流断面水力几何形态关系的时间变化。因此，本文在前人研究的基础上，选取了中国9个流域中的河流为研究对象，分析了这些河流断面水力几何形态的空间分布规律和时间变化，并且对影响河道形态和输沙过程的有效输沙流量进行了详细分析。主要研究成果和结论归纳为以下四点：
(1)通过对中国9个处于不同自然环境的流域中各级河流河道断面水力几何形态的分析，发现这些流域水力几何形态没有明显的区分性。然而对于自然环境相对均一的流域如无定河、乌江而言，水力几何形态指数呈现一定的空间尺度效应。
(2)通过对各种影响因素的分析，发现河道形态对水力几何形态关系有较大的影响，复杂的河道形态可导致水力几何形态在不同的流量下呈现不同的关系；对于河道边界物质组成不同的流域，水力几何形态关系明显不同；洪水等水沙过程的变化对河道水力几何形态的改变有很重要的作用；基岩河流与冲积性河流河道水流阻力关系及影响因素大不相同，含沙量对黄河下游河道水流阻力影响较大。
(3)渭河下游河道水力几何形态的变化受到潼关高程的影响，两者的变化具有同步性。黄河下游尤其是游荡性河段河道水力几何形态的变化对三门峡水库的运用方式及来水来沙状况具有很好的响应。
(4)通过对无定河流域不同地貌区1959-1969年期间有效输沙流量的分析，发现黄土丘陵沟壑区和梁峁沟涧区的有效输沙流量为洪水流量，流量历时大约为0.25％。这主要与其汛期洪水流量大及高含沙水流有关；而风沙区河流的有效输沙流量为小流量，流量历时在26％-30％之间，主要是由于风沙区洪水流量幅度小，含沙量低。