小浪底库区的泥沙淤积问题严重影响着水库运行效益、水体环境,甚至还会直接影响水库及下游地区人民的生命财产安全,给治黄带来困难。深入分析淤泥监测与探测数据可以准确掌握水沙运动、水库进出泥沙的变化、以及水库冲淤的变化规律,进而采用科学可行的方法有效地控制库区的淤积。根石是黄河坝、岸的保护层,是堤防安全的重要影响因素,为确保黄河抗洪工程的安全,有必要对河底根石进行检测,获取根石的分布范围和深度。目前,深水库区沉积物观测方法主要包括声波探测和取样分析两种技术。使用声波探测可以快速获取水库底质沉积结构面信息,使用取样技术可以更加准确地获取水库底泥点物性信息。声波探测和取样分析的结合为小浪底库区的泥沙分析与根石探测提供了技术支撑。本文介绍了小浪底库区泥沙的物理性质(粒径、孔隙度、渗透率等)与声学性质(波速)的概念、测量方法与计算公式,从流体理论到弹性理论再到多孔弹性理论,从易到难引入关于声波在沉积物中传播的三种理论;基于反射波信号读取与FFT变换,通过室内试验和现场探测,提取黄河小浪底库区泥沙和根石层反射信号的特征,分析河底根石和泥沙反射信号的波形、反射系数与频谱特征,研究了根石反射信号的识别方法;基于Biot理论,建立了泥沙物性参数与声学参数的关系,即反射系数与孔隙度的关系、衰减系数与渗透率的关系;基于孔隙介质理论提出了泥沙参数的反演方法并在小浪底库区验证,取得了较好的结果。