淤地坝作为黄土高原最主要的沟道治理措施,显著地改变了流域的水沙过程,削减了流域的洪峰峰值,拦蓄了沟道泥沙,改变了沟道原有的水动力特征。本研究以陕西省绥德县王茂沟流域二号坝为研究对象,采用地形复原、数值模拟手段,研究了淤地坝对流域径流过程的调控作用,分析了王茂沟二号坝已淤坝地状态和未建坝状态下沟道的水动力过程。取得的主要结论如下:(1)本研究采用改进的四阶Hermite带参插值复原无坝状态的沟道地形,在实际应用中四阶Hermite带参插值地形的整体精度比三阶Hermite插值的精度高15%,稳定性提高了 16%,而且四阶Hermite带参插值地形的洪水模拟结果精度在不同断面提高18.5%以上,稳定性提高12.6%以上。说明四阶Hermite带参插值在重建河道地形时是一种有效、可调且适应性较高的方法,可构建较为精确的地形,对于无资料地区河道地形重建和洪水水动力过程模拟有重要的意义。(2)本研究使用水动力模型模拟了“7.15”暴雨洪水条件下王茂沟二号坝已淤坝地和未建坝状态下的洪水过程,结果表明:王茂沟二号坝会明显削减洪峰,减小洪量,坦化洪水过程。在出口断面处,与王茂沟流域未建坝状态相比,王茂沟二号坝单坝淤满状态下洪峰峰值减小了 42%,洪峰峰现时间也被推迟,洪水总量被削减约28%。在王茂沟二号坝前后断面,经过断面的流量整体都呈减小趋势;在坝前断面,由于王茂沟二号坝对径流的蓄滞作用,在坝前产生雍水,经过坝前断面的流量减小,洪峰峰值相比未建坝状态下减小了约46%;在坝后断面,由于王茂沟二号坝将一部分水量拦蓄在上游,下游的下泄流量减小,导致洪峰流量相比未建坝状态下减小了约48%,也推迟了坝后断面的洪峰峰现时间。(3)王茂沟二号坝的修建抬升了坝前沟道坡降、改变了局部地形,坝前坝后的水动力过程发生了明显的变化,流速、径流剪切力、径流功率等水动力参数急剧减小,但在最下游出口段水动力参数差别不明显;沿沟道向下游,径流侵蚀功率呈不断减小的趋势,但在支沟汇入的断面,由于子流域的洪水汇入,径流侵蚀功率出现陡增,中下游已淤坝地状态下的径流侵蚀功率相比未建坝状态下减少50%-70%;在王茂沟二号坝建坝状态下,经过坝前断面洪水总量减小,洪峰峰值减小,而且由于淤地坝的蓄水拦沙和削减洪峰作用,王茂沟二号坝下游的洪水总量减小,洪水峰值减小,明显改变了原有沟道的径流侵蚀功率。(4)在王茂沟二号坝建坝状态下,中下游已淤坝地状态下的动能相比未建坝状态下减少60%-80%,而且沟道水流具有的动能在王茂沟二号坝处发生了明显的减小,王茂沟二号坝对水流动能的阻控作用十分明显;流域洪水具有的动能峰值和和降雨过程相对应,在降雨减小的过程中,流域洪水的动能也随之减小,未建坝状态下动能峰值为王茂沟二号坝淤满状态下动能峰值的3.23倍,约为9.2×107J,未建坝状态下流域洪水总动能为王茂沟二号坝存在状态下的1.86倍,说明王茂沟二号坝对洪水动能的减小十分显著。