河道演变是河流动力学的一个重要研究方向,在河道整治、水利工程、生态保护等方面具有重要的意义,而不同河型的河道演变规律不尽相同。在自然因素和人为因素的双重作用下,黄河内蒙段的来水来沙条件发生显著变化,河道演变加剧,河道持续淤积。因此,黄河内蒙段的河道演变特征也亟待从多方面多角度去识别和研究,分析影响河道演变的主要因素,预测河道演变趋势。本文以黄河干流内蒙段不同河型的河床演变为对象,以长序列水文泥沙、河床演变实测资料和连续弯道实测资料为基础,采用遥感技术,多种统计分析方法,分析了黄河内蒙段不同河型河道的平面形态演变规律和河道的横向、纵向变化规律,研究了不同时间尺度和空间尺度下连续弯道流速分布和含沙量分布规律,探讨了气候、水利工程、水沙条件等自然因素和人为因素的变化对河床演变的影响。论文成果对揭示黄河干流不同河型河床演变规律,丰富天然河道连续弯道的水沙特性研究,具有一定的理论意义和实践价值。通过遥感技术提取河道水体信息,分析黄河内蒙段不同河型的平面形态变化,结果显示顺直型河道石嘴山至巴彦高勒段河道上段平面形态变化不大,下段蒙西镇至巴拉贡镇区间河道成八字形演变特点。游荡型河段巴彦高勒至三湖河口段各时期河道左右摆动幅度都较大,水流散乱,沙洲较多。三湖河口至昭君坟河段的起端和末端河型变化不大,其他区域河道变化比较散乱。弯曲型河段昭君坟至头道拐段的平面变化形态变化不大,河弯比较稳定。基于长序列的水文泥沙资料,运用统计分析方法分析黄河内蒙段不同河型的纵向演变特征。入流断面石嘴山站断面和出流断面头道拐断面年径流量和年输沙量显著减小,采用沙量平衡法计算河道冲淤量,黄河内蒙段整体处于淤积状态,中数粒径均有增大的现象,粗化现象明显。基于长序列的水文泥沙资料,运用统计分析和回归模型分析黄河内蒙段不同河型的横向演变特征。套绘实测的大断面地形资料,各站大断面冲淤交替,一般大断面汛前期淤积,汛后期冲刷,冲积河流中大流量是主槽位置变化的主要原因。各站流量与水力要素的关系均可用幂函数模型拟合,拟合效果较好。河相系数随流量和输沙量的增大而减小,当流量大于1000 m3/s或输沙量大于5 kg/m3时,河相系数不随流量和输沙量的增大而变化,河道趋于稳定。河道断面的流量与水位变化关系用二阶多项式回归模型拟合效果最好。流量增大,河道的输沙率增加,由于水库的调蓄运行,来流量持续减少,河道输沙率下降。基于实测的弯道水流流速、含沙量、粒径级配和河道断面地形资料,分析连续弯道水动力特征和泥沙输移特征。冰盖的存在改变了水流的流速分布,冰封期垂线最大测点流速位置下移,垂线流速呈抛物线型或“3”型分布;畅流期垂线最大测点流速位置靠近水面。弯道断面垂线最大平均流速位置靠近凹岸,垂线最大平均含沙量位置靠近凸岸。冰封期,弯顶断面的中数粒径最大。Mann-Kendall非参数检验法对水沙进行突变性检验,石嘴山站和头道拐站年径流量突变点均为1990年,1998年后石嘴山站和头道拐站年径流量下降趋势显著。石嘴山站年输沙量不存在突变点,1972年后石嘴山站年输沙量下降趋势显著。头道拐站年输沙量在1985年开始突变,1987年后头道拐站年输沙量下降趋势显著。径流量的变化主要受龙羊峡和刘家峡水库联合运行的影响,存在滞后响应。石嘴山站输沙量的变化受刘家峡水库运行的影响,同样存在滞后响应,头道拐的输沙的变化受龙羊峡和刘家峡水库联合运行的影响,这种影响在刘家峡水库建设期已经开始显现。黄河内蒙段河道演变受自然因素和人为因素的共同影响,主因素分析结果表明,1986年之前黄河内蒙段冲淤量主要受径流量的影响,1986年之后黄河内蒙段冲淤量主要与输沙量显著相关。水利工程的建设和运行改变了原有的水沙条件,也是1986年后河道演变的主要原因。