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由于暴雨集中，植被稀疏，土壤抗蚀性差，使黄河中游的黄土高原地区成为我国土壤侵蚀最严重的区域。严重的水土流失不但严重破坏了黄土高原的生态环境，影响了当地人民生活和工农业生产，还使黄河下游河道不断淤积抬高，洪水威胁着下游广大黄淮海平原人民生命财产和经济建设设施的安全。
为了治理黄土高原的水土流失，改善当地的生态环境，同时减缓下游河床淤积抬高的速度，自19世纪50年代以来，研究人员对黄土高原进行了广泛的研究，取得了诸多成绩，为黄土高原的治理提供了科学依据。其中一个重要的研究内容就是土壤侵蚀产沙强度图的编制。依据土壤侵蚀产沙强度图，可以了解侵蚀产沙强度的区域分异，研究区域分异产生的原因，确定重点侵蚀区域，进行集中、高效的治理。然而传统的土壤侵蚀产沙强度图的编制中忽略了尺度的作用，影响了结果的精度。本研究在前人研究成果的基础上，对黄土高原侵蚀产沙的尺度效应进行了初步探讨，并尝试编制了黄土高原地区消除了尺度效应的产沙模数图。
以黄河流域水文站的观测数据为基础，对黄土高原地区产沙模数的尺度效应进行了分区研究。研究表明，不同分区的黄土、风沙、基岩的空间分布与组合关系不同、地形(坡度)不同，其产沙模数随流域面积变化的趋势也不相同，可以分为单调减小、单调增大、先增大而后减小、先减小而后增大等类型。在对数据进行双对数转换后，对上述尺度效应关系进行了线性和二次函数的拟合，并分别针对这两种函数形式给出了校正方程。依据所建立的校正方程，将所有分区内各站点的产沙模数进行了1000km2标准面积的校正以消除尺度的影响。在此基础上使用kriging插值法制作了消除尺度影响后的产沙模数图，并将其与未进行尺度校正的产沙模数图进行了分析比较。结果表明，经尺度校正后，重点侵蚀区域的位置大致相同，但面积显著增大。这主要是因为，位于重点侵蚀区河流下游的站点经校正后，其产沙模数有所增大。
在确定黄土高原重点侵蚀产沙区的基础上，对引起土壤高强度侵蚀的高含沙水流进行了研究。主要研究了从皇甫川到延河之间的多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异和时间序列变化，有目标、高效地治理重点区域的水土流失提供理论参考。
将站点年内日含沙量大于＞=300kg/m3的天数定义为高含沙水流的发生频率，绘制了多沙粗沙区高含沙水流发生频率的空间分异图。结果表明自北而南，高含沙水流发生频率呈现先减小后增大的趋势，这种变化趋势同时受到降水量、泥沙来源(主要有黄土、风成沙和基岩风化物)、站点中值粒径以及站点控制面积等因素的影响。
高含沙水流的发生频率与降水量呈非线性相关，随降水量的增大先增大后减小，极值对应的降水量约450mm。在研究区域内，高含沙水流的发生频率随流域内风沙区所占面积的增大而减小，随流域内黄土区所占面积的增大而增大。研究区域内高含沙水流发生频率随中值粒径的减小而增大。站点面积是影响高含沙水流发生的重要因素。在下垫面一致的黄土区，高含沙水流的发生频率先随站点面积的增大而增大，当面积约1000km2时，高含沙水流发生频率达到极值，之后随着站点控制面积的增大而缓慢减小。
高高含沙水流是黄土高原高强度侵蚀的重要动力因素，研究高含沙水流发生频率与土壤侵蚀的关系对黄土高原侵蚀的治理有非常重要的意义。
基于泥沙来源的显著差异，以高含沙水流发生频率最低的秃尾河为界，将研究区域分成了秃尾河以北(包括秃尾河流域)的区域一和秃尾河以南的区域二，比较分析了这两个区域产沙模数与高含沙水流发生频率的关系。结果表明无论是区域一还是区域二，产生模数都随着高含沙水流发生频率的增大而增大。在发生相同频率的高含沙水流时，区域一对应的产沙模数要明显高于区域二，这与区域一粗颗粒泥沙来源丰富，形成高含沙水流时，粗颗粒含量高，增加了水流的含沙量有关。
通过对流域高含沙水流发生频率的时间序列分析，表明不同流域其变化趋势不尽相同，可分成四类。并从降雨的变化以及人类活动(包括人为增沙和人为减沙)两方面，对不同的时间序列变化趋势进行了分析。