湖泊是陆地水生态系统的重要组成部分。近年来，由于气候变化和人类活动的影响，许多湖泊呈现水域萎缩、环境恶化的趋势，尤其对于生态环境极为脆弱的干旱地区的湖泊而言，情势更为严峻。 位于干旱半干旱地区的湖泊，受典型的大陆性气候及地形条件的影响，水深一般较浅，且由于湖泊形成条件的相似性，其环境演变特征往往呈现出相似的特性。干旱区湖泊环境演变是一个动态发展的过程，在这一过程中，它既受湖泊形态特征及目身承载能力的影响，也受周边流域环境变化的控制，二者的共同作用最终决定了湖泊的演变趋势。进一步来说，在影响湖泊环境演变的形态度量指标中，面积及水深是其主要影响因素。一方面，水文气象因子对湖泊面积及水深的影响不容忽视，而另一方面湖泊面积、水深的改变又与水环境因子密切相关，因此理清湖泊形态特征与水文气象因子及水环境因子之间的响应关系，对于干旱区湖泊研究具有重要的意义，同时也可为干旱区湖泊环境的改善提供新的思路。 本文选取黄河流域最大的淡水湖泊乌梁素海为典型区，以湖泊与其东部流域的关系研究为出发点，基于东部流域产流主要受自然因素控制的事实，从流域暴雨洪水对湖泊淤积形态的影响着手，分析湖泊东南边界局部淤积变化，继而从局部拓展到整体，探讨湖泊全域环境的演变过程。其目的在于保持湖泊环境的健康发展及持续利用，填补乌梁素海东部流域暴雨洪水对湖泊环境影响研究的空白，并为干旱区浅水湖泊的研究提供有价值的参考。 首先，在收集整理乌梁素海东部流域及周边地区降雨资料的基础上，结合干旱区降雨量的时空变化特性及乌梁素海东部流域地形起伏较大的特征，采用多时段泛克立格法、PTFs转换函数法、趋势面分析法用于乌梁素海及其东部流域年降雨量、汛期降雨量、历次产流降雨量、历次产流最大雨强、最大三日降雨量及最大连续24小时降雨量的估值模拟与精度评估。在对各方法进行估值检验及误差分析的基础上，确定出乌梁素海东部流域不同时间尺度降雨量及雨强的估值方法，其中年降雨量采用PTFs法进行估值；汛期降雨量、历次产流降雨量、历次产流最大雨强、最大三日降雨量及最大连续24小时降雨量采用多时段泛克立格法进行估值。不同尺度降雨量估值方法的确定为研究流域及湖泊乌梁素海的雨量特性分析创造了条件，也为流域水文综合分析模型及输沙模型的建立奠定了基础。 其次，对研究流域中广生隆、大佘太、阿塔山与哈得门沟四个水文站的径流资料进行还原，检验分析各流域降雨径流资料的可靠性和一致性，继而通过降雨径流相关分析，确定出流域水文综合分析模型所需时间尺度的流域平均降雨量。应用研究流域DEM数据，在GIS及RS的支撑下，确定流域集水面积、河道长度、流域平均坡度、流域形状系数、植被覆盖率等地形地貌参数。在此基础上，建立研究流域汛期径流深、汛期产流降雨量、汛期产流平均雨强、流域平均坡度、形状系数、植被覆盖率、流域面积与河道长度的相关矩阵，遴选出与汛期径流深相关系数较大的参数进行多元回归，从而建立出流域水文综合分析模型。此外，应用以上各参数结合流域平均土壤中值粒径，选择输沙模数(对数)与汛期径流深、汛期产流降雨量、汛期产流平均雨强、流域平均坡度、形状系数、植被覆盖率、流域平均土壤中值粒径等参数(对数)进行多元回归，确定出流域的综合输沙模型。在流域水文综合分析模型及输沙模型建立的基础上，对与乌梁素海东南边界有直接联系的黄土窑子流域出口断面的径流量及输沙量进行推断，基于此推测结果，结合1986～2004年乌梁素海遥感影像，建立乌梁素海东部边界相邻年局域淤积变化与黄土窑子流域输沙量之间的关系，从而揭示流域输沙对湖泊局域环境的影响。 最后，以乌梁素海局部淤积对湖泊全域环境贡献的分析为基础，由局部到整体，着手对湖泊全域环境近代演变进行分析。一方面，借助乌梁素海1986～2004年间的遥感影像，从中遴选出8个典型年，按照水体特性及植物生长状况，将湖泊全域分为明水区、密集水草区、芦苇区、沼泽区、浅水区及人工芦苇区6种类型区，通过对不同类型区面积年内及年际的变化分析，总结出自1986年以来湖泊面积的演变规律及其对湖泊环境的影响；另一方面，利用湖泊水深遥感反演模型，通过三次实测数据与不同波段反射率组合(不同变量)的回归分析及外推检验，最终确定采用三次实测数据五变量非对数模型，对乌梁素海8个典型年遥感影像获取日期的水深进行预测；各年预测水深与卫片获取当日的水位相结合，即可推出各年遥感影像获取当日湖底淤积程度的变化。面积和水深是湖泊形态的重要组成要素，本文最后通过分析湖泊形态变化(不同类型区面积及湖底淤积变化)与水文气象因子及水环境因子的相关关系，确定出湖泊环境演变的主控因子，从而为乌梁素海环境治理提供参考。 本文选择代表干旱区浅水湖泊特征的乌梁素海为典型区，从流域与湖泊关系的观点出发，联合应用GIS、RS、水文综合分析模型及输沙模型等多种方法，将定性与定量相结合，宏观与微观相结合，时间尺度和空间尺度相结合，在DEM支持下，分析流域暴雨洪水与湖泊淤积过程、淤积量之间的动态联系，确立了湖泊各类型区面积、湖底淤积与水环境、水文气象因子间的响应关系，揭示了湖泊近代演变若干新的事实，并给出了有价值的规律性认识，探索和建立了关于干旱区浅水湖泊水文、环境演变分析较为系统、完整、可行的研究思路与分析方法，弥补了干旱区湖泊演变研究的不足，为实现干旱区湖泊资源的合理开发和永续利用提供了参考。