黄土高原生态环境脆弱,是我国水土流失最严重的地区,随着黄土高原中游地区大规模水土流失治理措施和生态工程措施的实施,流域水沙条件发生了深刻变化。因此了解黄河中游地区流域水沙条件的变化,开展流域内水沙关系研究以及其影响因素具有重要意义。本研究选取了大理河及其子流域(大理河上游、小理河、岔巴沟)为研究对象,对各流域水沙时空变化规律进行了分析,并探讨了流域水沙变化的函数关系、协同关系以及河道水沙关系,分析了水沙关系变化的影响因素。主要结果如下:(1)分析了大理河流域及其子流域的水沙时空变化特征。结果表明,大理河流域及其子流域年降水量变化趋势不显著,年径流量和年输沙量主要呈显著减少趋势。大理河上游流域、小理河流域、大理河流域年降水量变化第一主周期均约为21a,年径流量变化主周期分别约为21a、7a、7a,岔巴沟流域年降水量、年径流量变化主周期分别约为7a、7a,大理河上游流域、小理河流域、岔巴沟流域年输沙量变化周期不明显,大理河流域年输沙量变化主周期约为7a。进入21世纪后,大理河流域年降水量的变化程度远小于年径流量和年输沙量的变化程度,从降水的角度来讲,说明进入21世纪后大理河流域内的下垫面条件发生了较大程度的改变,使相同或相似年降水量条件下的径流量和输沙量有所大幅度降低。(2)从多个角度分析了大理河流域及其子流域的水沙关系变化。大理河流域及其子流域的径流—输沙之间均具有较好的函数关系。将时段划分为P1:1960～1970、P2:1971～1999、P3:2000～2015三个时期,在流域尺度上,小雨、中雨、大雨条件下,大理河流域及其子流域在P1、P2、P3时期有着不同的变化规律。总体而言,各流域的输沙能力表现为P1时期大于P2时期大于P3时期。根据河道上游测站输沙量与下游测站输沙量的关系,青阳岔—绥德、李家河—绥德、曹坪—绥德之间所建立的河道水沙关系均较好。对比单个(绥德站)水文测站的结果指出,年输沙量幂指函数概化结果与河道水沙关系概化结果差异较大,年输沙量线性函数概化结果与河道水沙关系概化结果差异较小。基于张瑞瑾水流挟沙力和谢才公式的河段径流量与输沙量关系式的相关关系亦较好,对比单个(绥德站)水文测站的结果指出,在给定条件下年输沙量概化(线性和幂指函数)结果与河段水沙关系概化结果差异较小。从水沙的协同关系角度来讲,水沙关系近年来基本没有发生变化。(3)大理河流域及其子流域土地利用在1980年以前主要以未利用地和草地为主,1980～1990年期间主要是未利用地和部分草地转化为耕地,1990～2000年期间土地利用格局变化不明显,2000年以后主要是林地面积增加,耕地面积有所减少。各流域上1981～2015年NDVI主要呈增加趋势,2000年以前NDVI增加趋势不明显,2000年以后NDVI显著增加。以1970年为突变点,水沙关系变化主要是因为降水量的增加导致径流量的增加。径流量与年径流含沙量的线性关系表明,随着径流量的变化,径流量对年径流含沙量的影响变得越来越小;降水量变化是年径流含沙量60年代变化的重要因素,淤地坝的建设显著的影响了 70年代流域的径流输沙变化,体现在年径流含沙量的变化上,70年代以后流域的年径流含沙量变化较为稳定。从年径流含沙量的角度来讲,近年来水沙关系比较稳定,或者说水沙关系没有发生较大程度的改变。