多山地区普遍存在着各种形态的冲积扇。经过漫长年代的泥沙堆积,这些冲积扇不断发育,最终塑造出河谷冲积平原地貌。与常见的三角洲冲积平原不同,河谷平原往往受到两侧高山的约束,使得其抬积与前积的速度更快,河流的演变更加频繁。近年来,随着河谷平原地区的人口增多,平原地貌的演变与人类活动的联系更加紧密。对边壁约束下冲积扇发育规律的研究不仅有助于推动相关理论的完善,还为地区内的河道规划、灾害预防提供有效的指导。本文首先进行了一组长历时试验（约183h）,对侧向受限条件下冲积扇的发育过程进行了初步研究。试验发现,冲积扇上的河槽形态随时间发生周期性的演变。当冲积扇坡降较陡、水流流速较大时,河床下切并形成了单一顺直河槽。随着坡降变缓、流速减慢,泥沙在河槽内开始溯源淤积。当淤积发展到一定程度后,水流受阻形成分汊河槽形态。随着时间的发展,河槽内的淤积最终将水位抬升到超过两侧的天然堤,并形成片状水流散布在冲积扇表面。泥沙开始大面积淤积,并使坡降快速增加。当坡降值再次超过临界值时,冲积扇表面会再次形成顺直河槽形态。上述过程与前人无边壁约束冲积扇试验得到的结果相似。不过由于边壁约束的出现,河槽长度缩短,河型演变的速度变得更快。由于水槽侧壁无法冲刷后退,使得侧向的细小水流容易沿着边壁汇聚在一起。我们称之为边壁的聚流作用。边壁聚流的出现丰富了冲积扇表面的河槽形态,同时使得河型演变过程更加具有不确定性。当聚流的持续时间较短,其对原来的河型演变过程是一种干扰,可能会缩短河型周期。当聚流的持续时间较长,其又能显著地延长河型周期。对冲积扇的泥沙堆积过程而言,边壁约束减小了泥沙的堆积面积,使得冲积扇的抬积过程明显加快。朝两侧运动的泥沙被截留在边壁附近,抬升了冲积扇边缘的沙面高度,使得横向的泥沙分布更加均匀。另一方面,边壁的聚流作用在下游岸线塑造了更大的边壁朵体,增加了泥沙的下泄速度,加快了整个冲积扇的前积过程。为了定量研究上述边壁作用的效果,本文建立了泥沙堆积几何模型。用实测数据作为模型的计算参数,分析了受边壁约束前后冲积扇长度与淤积厚度的相对变化。在长历时试验中分析了侧向约束条件下冲积扇的发育特点后,本文设计了多组不同宽度水槽中的短历时试验,以此对边壁的影响机理进行更深入的研究。试验结果发现,水槽越窄,冲积扇的前积与抬积过程越快,河型演变过程也越快。但由于水深随着水槽缩窄而变大,使得冲积扇的展宽过程减慢。当缩窄到极限宽度以下后,水槽全断面过水。冲积扇的河槽形态逐渐消失,上游区域的抬积过程由于水流冲刷反而减慢。本文用水槽缩窄后冲积扇长度和厚度的相对变化率（边壁约束作用强度）来表征边壁约束对冲积扇影响力。分析结果表明,随着水槽不断缩窄,边壁约束对冲积扇的影响力非线性增强。由此可知,对河道进行规划治理时,在不同的范围内束窄河道,河流泥沙淤积对河宽变化的敏感程度不同。当敏感程度较高时,对河宽方案的选择需要更加谨慎。此时较小的宽度差异可能会导致河流泥沙淤积强度发生显著的变化。在不同宽度的水槽试验中,本文还设计了不同的试验边界条件,包括上游来水来沙量、下游积水水深、水槽底坡以及试验沙种类。通过试验结果的对比,分析了不同边界条件对冲积扇发育过程的影响。更重要的是,我们在此基础上研究了不同的边界条件下,边壁约束对冲积扇的影响力如何变化。结果发现,来水来沙量越大时,边壁对冲积扇前积和抬积过程的影响力越大。在更大的水槽底坡条件下,边壁的影响力更容易受到来水来沙量变化的干扰。本文在若干组实验的后期突然改变上游水沙条件,并利用滞后响应的变率方程模拟了河床淤积厚度的响应过程。结果发现,冲积扇的滞后响应强度受到三方面因素的共同影响,即外部水沙条件的变化幅度、系统在受到外部干扰前的状态以及系统响应的具体形式。此外,当冲积扇达到新的平衡状态后,其河型演变过程以及泥沙堆积强度与没受到干扰时的情况变得不同。在长历时试验中,当加沙量减半后,河型周期明显变长。河槽形态的演变简化成了顺直河槽与分汊河槽的交替过程。而当加沙量减为零后,河床持续下切,并在两侧区域形成了阶地地貌。河槽形态不再出现周期性的演变。