本文在综合分析现有传统方法的基础上,提出了一种基于断面高程数据和卫星遥感数据建立数字高程模型(DEM),进行河道冲淤定量计算的普适方法。并根据统测断面地形数据以及Landsat卫星遥感数据,计算了1991-2012年黄河下游山东段主河道冲淤变化,结合研究区各水文站径流、输沙以及悬浮泥沙粒度数据,揭示了研究区主河道冲淤演变过程与机制,探讨了研究区河道冲淤对入海泥沙的影响及其河口地貌效应。主要得到以下几点结论: 1.本文方法充分考虑了河道宽窄变化以及河道摆动对计算结果的影响,可以更好的适应复杂多变的河道形态,有效改正断面与河道不垂直引起的误差,优化了DEM的插值方法,计算结果准确可靠。 2.黄河下游山东段主河道整体呈先淤后冲,具体冲淤过程大致可分为三个阶段:(1)1991-2001年为淤积阶段,平均每年淤积约0.24×108m3;(2)2002-2007年为快速冲刷阶段,平均每年冲刷0.61×108m3;(3)2008-2012年为冲刷减缓阶段,平均每年冲刷0.35×108m3。研究区汛期以冲刷为主,非汛期以淤积为主;冲淤主要发生在在高村-艾山以及泺口以下河段。 3.黄河水沙变化尤其是来沙系数明显减小是研究区由持续淤积转变为冲刷的主控因素,而流量变化冲淤季节性变化的重要因素。小浪底水库调控前,研究区来沙系数相对较高,远大于河道的输沙能力,导致河道快速淤积。小浪底运用后,研究区来沙系数明显减小,特别是2002年黄河实施调水调沙工程以来,来沙小于河道的输沙能力,是研究区由淤积向冲刷转变的主要原因之一。近年来研究区径流约占来水总量的35.5%,特别是非汛期径流减少严重,导致河道输沙能力进一步下降。 4.调水调沙事件性洪水对黄河下游河道的冲淤影响显著,调水调沙前期(排水期),由于流量大且来沙系数较低,下游河道冲刷显著。调水调沙后期(排沙期),由于流量变化不大但来沙系数显著增加,导致研究区主河道有明显回淤现象,主要集中在高村-孙口以及利津以下河段,排沙期河道淤积量随着排沙时径流量的增加以及来沙系数的减小明显减小。 5.研究区虽然径流量略有回升,来沙系数持续减小,但2008年以来河道的冲刷效率却明显降低,河床粗化是河道冲刷效率降低的主要原因。随着河道的持续冲刷,细颗粒组分逐年减少,河床粗化明显并在表面形成难以冲刷的粗化层,阻碍了水流对河道的冲刷。 6.随着近年来黄河入海泥沙通量的减少,下游河道冲淤变化对入海泥沙通量的影响明显增加。下游河床持续冲刷,成为新的泥沙来源,导致悬浮泥沙粒径增大,进而导致河口及现行三角洲叶瓣由调水调沙前的蚀退转换为快速淤进。然而随着冲刷效率逐渐降低,下游河床冲刷供应的粗颗粒泥沙贡献逐渐减少,入海泥沙粒径波动式降低,将有可能导致河口及现行三角洲叶瓣淤进速率降低。