本文以非平衡态热力学理论和混沌理论为基础,以冲积河流的河型为研究对象,以探寻不同河型的特性为目标,从宏观的角度对不同河型的特性进行了研究。主要研究内容包含以下方面:(1)提出一种河型判别式。借鉴社会与经济或环境与经济的协调发展理念,建立了河流系统的协调发展度判别式,用来判断冲积河流的河型。研究认为河流边界条件对河型的影响大于来水来沙条件;根据河流的协调发展度的大小判别河型。(2)基于非平衡态热力学理论中局域熵产生和能耗函数的关系,以及能耗函数可以写作不可逆过程的广义流和相应的广义力的乘积之和的形式,构造了河流的广义力和广义流,推导出河流的能耗函数的数学表达式,进而推导出河流的能耗率。(3)根据黄河下游花园口、夹河滩、高村、孙口、艾山、泺口和利津7个水文站的实测资料,计算了6个河段3种河型的单位水流功率和年份信息熵。研究表明,单位水流功率和年份信息熵越大的河型越不稳定,反之,单位水流功率和年份信息熵越小的河型越稳定。(4)提出一种河型稳定判别式。根据能耗率和熵产生的关系,以及超熵产生的定义,可以类推得到超能耗率。根据超能耗率推导出河型稳定判别式,并用该河型稳定判别式对黄河下游不同河型进行了稳定性分析。(5)对黄河下游6个河段的月径流序列和月含沙量序列进行了混沌特性分析。分析结果表明,由游荡河型到弯曲河型的转化,Lyapunov指数越来越大,即混沌特性越来越强,与此同时,吸引子不断演化形成巨大吸引子,即由混沌态到高级混沌态(耗散结构)。