中文摘要：

基于大量试验站点的观测数据，从时空尺度角度研究了黄土丘陵沟壑区高含沙水流控制下的水沙过程。结果表明1）黄土丘陵沟壑区洪水含沙量的空间尺度变化取决于高含沙水流的沿程冲刷和基流稀释的共同作用。由于这两种作用均显著依赖于空间尺度，因此次洪平均含沙量与流域面积密切相关。据此仅用两个变量建立了高含沙洪水产沙预报模型，模型效率高达0.95；2）我们前期工作发现的比例函数可以适用于黄土丘陵沟壑区非常广泛的空间尺度和多个时间尺度，从坡面到黄河一级支流甚至整个河龙区间,比例函数对水沙关系都有很好的拟合效果。目前广泛采用的幂函数并不适合于任何时空尺度；3）统计分析表明，多年平均时间尺度上，黄土丘陵沟壑区大大小小的流域产沙模数相等，这验证了前人泥沙输移比为1的结论。进一步分析表明，处于流域不同位置处的沟道同时开始发育，该模式与经典的河流发育模式显著不同；4）由于重力侵蚀提供了充沛的泥沙来源，大部分径流都可以达到其最大含沙量，因此不仅不同洪水事件的平均含沙量变异不大，不同观测地点的次洪平均含沙量也变异不大。在黄土丘陵沟壑区，除非修坝或土壤特性发生变化，千沟万壑的水沙关系可以用同一个比例函数来表示。