水系及流域是一个具有清晰边界、相对独立性的自然地理单元。对于流域水系及地貌的研究在自然地理学中占有重要的地位。自上世纪五十年代开始,地貌学家就开始探索地貌研究的定量化方法,至今已形成数种流域地貌研究的数学模型理论体系。本文的研究区位于泰山山地北沙河流域,大致位于济南市长清区以及泰安市境内,范围东起泰山主峰摩天岭西侧,西至济南市长清区小卢庄附近,南到济南市长清区界首镇,北达长清区老王府村。本文运用传统的野外实地调察及水系和流域地貌数理统计、回归分析模型的方法,对北沙河流域水系网结构及发育特征、地貌形态、流域地貌结构特征以及地貌侵蚀发育等方面进行了分析研究,并就流域内的环境地貌问题进行了浅显的探讨。本文运用地理信息软件,从1:5万的数字化地形图中提取相关地貌信息,借助SPSS数理统计软件和ArcGIS工具的空间分析功能,运用有关模型数学分析,得出北沙河流域的各种地貌特征参数以及模型数据。经分析得出,北沙河流域水系各级别水道分支比介于2～5.66之间,流域平均分支比为3.487;各级水道长度比介于0.417～15.68之间,流域平均长度比为2.154;各级水道的平均比降比介于0.165～0.875之间,流域平均比降比为0.4377。流域水系的各项特征参数显示,流域中低级水道发育处于较初级阶段,高级水道处于发育的较成熟阶段。北沙河水系的发育明显受到地质构造的控制,主干河道为顺向河形式,水系展布类型大致属于格状水系类型。采用面积--高程积分法研究了北沙河流域地貌发育阶段,得到流域高程积分值为0.2251,由此得知,流域地貌发育处于稳定阶段,整体上属于侵蚀发育后期,而南部低山地区为侵蚀发育旺盛期。研究区属于低山、丘陵区。从宏观上地貌类型区来看,可分为:侵蚀低山区,面积为155.36km~2,位于流域南部分水岭一带,又分为变质岩侵蚀低山区和石灰岩侵蚀低山区;剥蚀丘陵区,面积为262.59km~2,位于侵蚀低山区的外围,一般为变质岩剥蚀丘陵和石灰岩剥蚀丘陵;山前平原,面积为122.3km~2,位于流域的下游地带,分布于剥蚀丘陵的外缘,分为山前剥蚀-堆积平原和冲积平原。从地貌形态上来看,可分为山坡地、山间平原、河谷、山地侵蚀沟谷、山前黄土沟谷、山前平原几种类型。其中山坡地面积为417.95 km~2,山间平原面积为81.24 km~2。本研究区环境地貌问题突出。研究区大部分为山地,受地理位置、气候条件以及地形、地层岩性等方面影响,加上一些非自然因素的影响,本研究区的土壤侵蚀严重。应根据流域内不同位置,不同情况,采取不同的措施治理,如小流域综合治理等。研究区受地质构造、地形、坡度,以及岩性、坡形等因素影响,坡面稳定性差,崩塌、滑坡等地质灾害频发,要根据灾害发生规律,采取治理和预防措施。人为作用对研究区内的生态环境问题也有巨大的影响。依托山地自然条件,研究区内形成许多具有一定旅游开发价值的地貌地质景观源,如馒头山地质遗迹,应采取合适的方法对其进行开发和保护,既让这种珍贵的地层剖面能得到瞩目,又能很好的保护它不受破坏。