黄河中游是黄河流域泥沙的主要来源区。自20世纪80年代以来，黄河中游径流和输沙量呈明显减小趋势，其水沙变化驱动因素和未来来沙预测是目前研究的热点[1-4]。由输沙率或含沙量与流量拟合得到的曲线又称水沙关系曲线(sediment rating curve, SRC)，探讨黄河中游水沙关系曲线及其影响因素，对认识流域水沙变化特征及提升流域产沙预测能力都具有重要意义。
SRC一般可通过水文站点的实测水沙资料回归得到，有幂函数、线性、多项式和分段函数等多种类型[5-8]。SRC是国际上的研究热点，已有众多学者开展这方面的工作，其形式以幂函数居多：
$\begin{aligned}Q_{s}=a Q^{b} & \text { 或 } \quad C=c Q^{d}. \\\frac{\mathrm{d} Q_{s}}{Q_{s}}=b \frac{\mathrm{d} Q}{Q} & \text { 或 } \quad \frac{\mathrm{d} C}{C}=d \frac{\mathrm{d} Q}{Q}.\end{aligned}$式中：Qs为悬移质泥沙输沙率，kg·s-1；Q为流量，m3·s-1；C为含沙量，kg·m-3；a、c为系数，a=c；b、d为指数，b=d+1。a等于流量为1 m3·s-1时的输沙率，一般认为, a代表了流域内易被输移的表面风化物，反映了流域产沙特性，在沙源补给限制条件下对输沙率具有重要影响[9]；b越大，意味着流量增加时，输沙率增加越快，它代表了河流对泥沙的搬运能力，在受水流输移能力限制条件下对输沙量具有决定性影响[9]。a和b可能受到流域特性、气温、降雨、河道几何形态、岩性及人类活动(包括植被覆盖、农业和工程措施、城镇化)等影响[10-16]。例如，Syvitski等[5]调查分析了全球49条河流57个水文站点日尺度含沙量与流量之间的幂函数关系，发现a和b与多年平均流量、地形起伏、多年平均温度、流量历时等因素相关，并进一步探讨了气候、地形起伏及流量等对流域产沙特性及河流搬运能力的影响。
近年来，黄河中游及其子流域不同时间尺度SRC的函数形式及其时空变化规律开始受到关注。Zhao等[17]指出黄河中游皇甫川及延河流域次洪及年尺度输沙模数与径流深之间基本呈线性关系，且由于两个流域岩性、土壤类型及植被的不同，径流和输沙特性明显不同。Gao等[18]在黄河中游土石山区、黄土区及沙黄土区选取了7个子流域，发现2000年之前标准化后的月尺度输沙量与径流量(将月的输沙量和径流量除以控制面积和降雨量)之间基本符合线性关系，且土石山区线性关系的斜率明显小于其他两个分区。上述这两项工作探讨了黄河中游部分子流域不同时期场次洪水、月和年尺度的水沙关系，对整个黄河中游SRC回归参数的空间分布规律及影响因素探讨较少。Zhang等[8]将黄河中游分成黄土区、砒砂岩和风沙区及土石山区，分析了49个水文站点1950—1989年6—9月份日尺度SRC的形式及其回归参数与流域面积和坡度的关系，结果发现：砒砂岩和风沙区及土石山区的SRC是幂函数形式，而黄土区是幂函数和线性函数的组合；a在黄土区与控制面积负相关，而在土石山区与坡度因子PAS15(流域内坡度大于15°的面积占比)负相关；在黄土区，b与PAS15正相关，而在土石山区，b与PAS15负相关。此研究覆盖了黄河中游多条支流，但只考虑了控制面积和坡度因子PAS15对日尺度SRC回归参数的影响。黄河中游降雨时空分布极不均匀，产水产沙强烈依赖于降雨，且植被对侵蚀产沙也有重要影响，因此气候及植被覆盖在不同分区对SRC的影响也值得探讨。
综上所述，目前人们对黄河中游不同时间尺度SRC的形式、空间分布规律及回归参数之间的异同认识还不够充分，不同地貌类型区流域特性、气候因子及植被覆盖对SRC的影响程度与作用机制可能存在不同。基于此，