本论文首先根据γ射线穿透物体过程中的衰减规律以及水沙液固两相流的特性，用数学的方法从理论上推求了γ射线透射法计算泥沙含量的理论计算公式。大量室内试验结果表明采用γ射线透射法测量泥沙含量完全可行，且测量结果准确可靠，不受土壤类型的影响，是目前现场快速、简便、高精度的非扰动泥沙含量测量方法。 质量吸收系数是决定理论计算公式计算精度的一个重要参数。目前普遍采用单点法来计算吸收系数的值。本文运用数学回归分析的方法，研究了估算此参数的计算公式即多点法。大量室内实测数据验证结果表明单点法和多点法都可以应用于计算质量吸收系数的值，且具有较高的计算精度。多点回归法以大量实验数据为基础上，很大程度上消除随机误差的影响。而单点法物理概念明确，但精度受随机因素影响较大。同时从理论上分析了质量吸收系数变化对泥沙含量测量精度的影响，结果表明质量吸收系数的一定估计误差将引起泥沙含量测量结果的等量误差。 本论文最后详细阐述了γ射线河流泥沙含量和流速自动化监测系统的组成、功能、工作原理以及应用范围。整个系统在中央测控单元的控制下实现河流泥沙含量和流速数据的自动采集、存储、远程传送。此系统可帮助水文工作者更快、更准的获取泥沙含量及流速数据，大大提高水文工作者的工作效率和水文测验仪器的自动化水平。