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[目的]开展黄河流域水沙变异关系模型研究,为流域水沙变化研究提供理论支持.[方法]从黄河中上游流域水沙变异影响因素分析人手,推导出以微分为基础的水沙变异关系模型.[结果]模型通过黄土高原和黄河中上游流域7个测站控制流域输沙率和流量变异变量的模拟检验,获得了7个流域输沙率和水流变异模拟平均有效性系数为0.860和0.887,平均相对误差分别为14.8％和6.7％.[结论]从水流变异、泥沙变异模拟精度和各因素变异贡献比例3个层面检验了模型,初步证明了模型结构的合理性和模拟实际泥沙变异具有的高有效性.