北洛河流域位于黄河中游地区,为渭河流域的第二大支流,流域内水土流失严重,是黄河泥沙主要来源区之一。本研究采用水文统计分析方法,以流域内水沙监测资料为基础,对流域降水、径流和输沙的年际变化及年内分配特征、水土保持措施减水减沙效益进行了系统的研究,探讨了北洛河流域水土保持措施减沙水代价变化特征及其与各影响因素之间的关系,比较了北洛河流域与我国北方地区部分典型流域的水土保持措施减沙水代价变化特征。取得的主要结果如下:分析了北洛河流域降水、径流和输沙的年际变化特征。其降水量的多年平均值、变差系数和极值比分别为511.4mm、0.19和2.49;径流量为65915.6万m3、0.45和6.79;输沙量为7610.5万t、0.76和90.7。采用滑动平均法、Mann-Kendall和Spearman法分析降水、径流、输沙量年际变化趋势,结果表明:降水、径流和输沙量均呈显著减少的变化趋势。近50多年来单位降水产流量和单位降水产沙量变化可以分为枯水平沙期(1950～1962年)、丰水丰沙期(1963～1969年)、枯水平沙期(1970～1982年)、丰水枯沙期(1983～1991年)、丰水丰沙期(1992～1994年)和枯水枯沙期(1995～2006年)等6个时期。降水量、径流量和输沙量年代变化特征为:降水量随年代的延伸呈减小趋势,径流量随时间的推移呈波动式减小趋势,各年代输沙量呈驼峰型变化特征。采用不均匀系数、集中度和集中期等指标分析了北洛河流域径流量和输沙量年内分配特征,表明:(1)径流量和输沙量年内变化均呈“单峰型”;(2)径流量、输沙量年内不均匀系数随年代呈波动式变化,其中上世纪90年代年内不均匀系数最大,径流量年内不均匀系数以上世纪60年代为最小,输沙量年内不均匀系数在上世纪80年代最小;(3)各年代径流量的集中期均为8月份,上世纪70和90年代径流量的集中程度最大,60年代径流量的集中程度最小;输沙量集中期为7或8月份,集中期输沙量占全年输沙量的90%左右。采用“经验公式法”计算了北洛河流域上世纪70年代大规模水土流失治理以来人类活动减水减沙效益。其结果为:(1)北洛河流域1970～2006年人类活动年均减水量23589.8万m3,减水作用为28.3%;年均减沙量2573.2万t,减沙作用为28.2%;(2)受降水和人类活动的共同影响,1970～2006年年均减水量为27140.6万m3,减沙量为3285.2万t,人类活动对水沙的影响占主导地位。研究了北洛河流域水土保持措施减沙水代价特征。采用上述“经验公式法”的减水减沙量值计算水土保持措施减沙水代价值,该流域1970～2006年水土保持措施减沙水代价平均值为11.76m3/t,小于黄河及渭河下游输沙需水量。水保措施减沙水代价与各影响因素之间的关系分析表明:(1)流域水土保持措施减沙水代价与年降水量以及汛期降水量的关系密切,呈较好的反比关系;(2)水保措施减沙水代价与天然产流产沙量亦呈较好的反比关系;(3)与梯田、坝地、造林相比,该流域种草措施在减少相同泥沙时对径流的影响较小。比较了北洛河流域及我国北方地区其他典型流域水土保持各单项和综合措施的减沙水代价特征。结果表明:(1)不同流域各单项水土保持措施减沙水代价不同;(2)不同流域尺度的水土保持综合措施减沙水代价同样存在明显的区域分异特征。通过不同区域和不同类型水保措施的配置,可以对径流量和输沙量进行调节,当选择减沙水代价小的水保措施配置类型和区域配置时,可以在减少等量泥沙时,相对增加径流量,从而达到减沙增流的调控目的。