当前黄河面临着河道淤积，河床增高和悬河形势不断加剧的局面，并且黄河沿线的地质活动也影响河道的行河安全。从地貌学的角度来看，当前黄河的基本特征已与明清黄河故道基本接近，面临自然改道的危险。但是当前针对黄河洪水灾害的各种防洪减灾措施都不能完全规避风险，实现黄河的长治久安。沿黄100 多座城镇的城市防洪投入成本都很高，年年都要面对洪灾风险，同时也影响沿黄区域经济的发展。本文在对各种黄河治理理论分析的基础上，针对当前黄河日益增加的防洪压力，根据地学理论提出黄河需要进行后备流路研究。通过对前人治理研究工作的分析，认为目前黄河存在的问题是黄河下游行河和发育的规律支配下，所处外部条件制约发展所导致的必然结果。　　 如要规避黄河洪水风险，就必须改变当前黄河的外部条件，使其向有利于黄河稳定的方向发展。对黄河后备流路的研究就是要在黄河下游地区范围内觅找具有最有利于黄河稳定外部条件的区域。利用黄河下游地区的地学数据和社会经济数据，采用综合评价方法，从地形、构造运动、地壳稳定性、土地利用、人口分布和GDp等方面构建评价指标体系，采用图论理论，运用GIS 网络分析方法在成本栅格表面的基础上，利用最低成本路径函数生成不同情景下的八条后备流路。最后评估启用后备流路所造成的直接经济损失与各种后效。以上研究的主要内容如下：　　 （1）建立综合自然与社会经济因素的后备流路适宜性评价体系黄河下游后备流路适宜性是一个综合性的概念，含意是，客观上存在一个区域，当黄河现有河道未来使用寿命达到极限后，启用后备流路时，此范围内的各种条件对新河道的行水行沙、堤防稳定、维持使用年限等情况的影响程度，对造成的直接经济损失的影响程度。适宜区的影响因子包括两类：自然条件与社会经济条件。自然条件包括地形、构造运动和地壳稳定性；社会经济条件包括土地利用、人口分布和GDp。只有在对以上自然和社会经济因子进行深入分析，综合评价的基础上，才能准确的得出研究区内的后备流路的适宜区域。　　 （2）解决后备流路复杂问题时多种方法手段综合运用后备流路问题涉及到自然和社会经济两个方面，资料有地质、地理、水文、水力、社会经济、历史等，数据类型中，图形包括点、线和面，数字包括水文、水利、测量等，采用的方法有对比分析、叠加分析、综合评价、AHp法、模糊数学法、模型化方法等，运用的手段包括统计、GIS、水力学模拟、水文学模拟等。可以看出，在黄河下游后备流路的研究过程中，由于问题的复杂性，必须多种方法和手段综合运用才能有效的加以解决。　　 （3）识别黄河下游地区地壳稳定性状态空间分布黄河下游地区的地壳稳定性综合评价把研究区分为六个级别区，即相对稳定、相对较稳定、相对次较稳定、相对次较不稳定、相对较不稳定和相对不稳定。黄河下游地区地壳稳定性整体表现为稳定区（包括相对稳定、相对较稳定和相对次较稳定区域）和不稳定区（包括相对不稳定、相对较不稳定和相对次较不稳定）的面积相当；中间等级在面积中占据主体，向两端等级面积依次减少。　　 从地壳稳定性分区的面积比来看，相对稳定区域面积为6581.9844km 2，占总面积的2.26%；相对较稳定区域面积为34647.9329km 2，占总面积的11.93%；相对次较稳定区域面积为100234.9553km 2，占总面积的34.53%；相对次较不稳定区域面积为104649.3475km 2，占总面积的36.05%；相对较不稳定区的面积约为37786.5754km 2，占总面积的13.02%；相对不稳定区域面积为6308.1822km 2，占总面积的2.17%。由以上分析可以看出，属稳定区的面积总和占总面积的48.72%，属不稳定区的面积占总面积的51.28，两者基本相当，不稳定区面积略占优势；相对次较稳定和相对次较不稳定两个中间等级占总体的70.58%，而两端的相对稳定和相对不稳定等级共占总体的4.43%。　　 总体南部稳定性优于北部。主要相对稳定区出现在黄河以南地区，显示出北部地壳活动情况较复杂，整体受裂谷影响，内部受断裂活动控制。最低值区出现在本区域最大的断裂带―郯庐断裂带、聊兰断裂带和太行山山前断裂带上。可以看到，较低值区呈带状分布，走向均为北东向，与本地区的主要断裂带的分布有较好的对应关系，充分反映构造断裂带对稳定性的重要影响。　　 （4）确定黄河下游地区地形和构造运动空间特性分布通过一系列技术方法，表明黄河下游地区地形，构造运动和地壳稳定性的空间特性如下：地形上，将二维洪水模拟和汇流模拟的结果进行叠加分析，结果表明运用二种手段得出的结论相当一致。　　 经过二者的相互印证，说明运用汇流模拟和二维洪水模拟方法进行核心区地形分析是准确的。模拟结果与核心区的实际地形情况相吻合，能够反映出核心区地形的特点；构造活动上，从构造单元角度来看，不适宜行河区位于鲁西中台隆、太行山隆起以及内黄隆起，从地形变区划角度，不适宜行河区位于上升区内，从两方面表明此区域是不适宜黄河行河的。适宜行河区在构造单元上位于海黄裂谷和淮海平原上的拗陷内，在地形变区划中，大部分位于下沉区内，从两方面表明此区域是适宜黄河行河的。较适宜行河区的情况介于中间.影响因子空间特性分布数据，为最优后备流路的识别提供了定量依据。　　 （5）确定了黄河下游后备流路成本（阻力）栅格表面和最优后备流路通过对研究区内的地形、构造运动、地壳稳定性、土地利用、人口分布和GDp的综合评价，采用统一的分数刻度进行空间叠加后，生成了黄河下游后备流路成本（阻力）栅格表面，其中，分数高与阻力大相对应，分数低与阻力小相对应。区域有许多点、团状分布，以人口、GDp分布密集的城市为主，体现了社会经济因素在后备流路选择过程中起着举足轻重的作用。因为，在目前我国的社会经济发展条件下，进行大规模的社会经济重新布局面临着极大的困难，即使在国际上，大规模的进行人口迁移也是极少见的。高成本区域分布在核心区的两侧，与构造运动评价中台隆分布基本一致，同时也是地形不适宜的区域，主要反映自然条件对适宜性的影响。低成本区主要分布是地形上的低洼区，在水力学模拟过程中水深较大的区域，构造条件也比较适宜，同时，社会经济密度不大，对黄河后备流路布局十分有利。　　 在后备流路成本（阻力）栅格表面的基础上，运用距离加权函数和最低成本路径函数依次计算，得到了八条后备流路预案。通过对预案图形和基本参数的仔细对比，确定预案s2 为最终的最优后备流路。从图形分析来看，s2 完全摆脱鲁西中隆起的影响，全线在海黄裂谷中行河，有利于河道的稳定；从表中列出的七项参数和纵剖面的情况来看，s2的比降、长度、曲率、穿越城镇和占用城镇土地面积五项为最优，影响人口数和GDp值为第二。因此，将s2 作为最终结果―—最优后备流路。　　 （6）评价了后备流路启用的直接损失及其后效启用最优的后备流路方案－方案s2，造成的直接社会经济损失包括需要搬迁商河、聊城两座城市，占用城市用地面积0.44km 2，全线整体受影响的居民人口数为914226 人，GDp为501260 万元，直接社会经济损失值总量不大。　　 启用后备流路的后效可分为有益后效与不利后效。启用后备流路，从根本上彻底解决了现行黄河的洪水风险问题，而后备流路区域由于水资源的充裕和相应的基础设施建设，获得了难得的发展机遇。同时却又面临着近百万人口迁移，部分城镇搬迁，大量基础设施重建以及用水短缺和生态、环境退化等一系列问题。因此，后备流路启用的综合影响仍需要深入探讨。　　 （7）提出启用黄河后备流路的时机后备流路的启用时机有四种可能：发生稀有洪水，被迫启用后备流路分洪；黄河寿命达到极限启用后备流路；大堤培修和防洪连续投资成本大于启用后备流路成本，启用后备流路比较经济；洪水灾害风险引起的隐性经济损失大于启用后备流路的成本。本文主张对培修和防洪连续投资成本、由黄河洪水灾害风险引起的隐性经济损失进行综合评价，当其中之一或两者之和大于启用后备流路所造成的损失值时，认为启用后备流路的时机已经成熟，可以进行具体的后备流路的建设。