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黄河是中华民族的母亲河，发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓海拔 4 500 米的约古宗列盆地，全长 5 464 千米，是我国仅次于长江的第二大河。黄河流域面积 79.5 万平方千米，包括内流区面积 4.2 万平方千米，涉及 9 个省（自治区）的71 个地级行政区和 1 个省直辖县级市，在山东垦利区流入渤海。
黄河流域易发洪涝灾害。历史上黄河上中游平原河段曾多次发生河道改变，而下游河道则发生过重大变迁。黄河流经黄土高原后，河水挟带大量泥沙进入下游平原地区，水流减缓，泥沙沉积，造成行洪河道泥沙淤积、不断抬高，人们修筑河堤防止决口，最终黄河成为高出地面的“地上河”。黄河河道这种“善淤、善决、善徙”的特性容易造成决堤改道，故素有“三年两决口、百年一改道”的说法。
历史记载，从东周春秋时期至今的 2 600 多年间，黄河下游多次发生溃堤、改道，据统计决口泛滥共有 1 500 余次，大的决堤改道有 26 次，其中的 6 次改道，使河道范围产生重大变化，造成严重灾情，产生深远影响。
黄河改道多数是由洪水决堤引起，有两次大的改道则是出于军事目的人为造成的。
黄河下游改道、决溢泛滥造成洪涝灾害，黄河中上游地区持续性暴雨则易造成山洪暴发而形成局部洪灾，在冬春季节，上游、下游河道则常发生冰凌危害。
我国治理黄河、兴修水利具有悠久的历史，历朝历代都关注黄河水灾治理。在三皇五帝时期，有大禹治水传说，春秋战国时期则有西门豹治邺修筑十二渠，秦国兴建郑国渠等史书记载，黄河流域开始出现大型引水灌溉工程。
之后关于治理黄河的文献记载逐渐增多。新中国成立后，人民政府除害兴利，黄河治理取得了令世人瞩目的伟大成绩。
黄河流域范围、流域面积在历史上由于改道而多有变化，当前黄河流域范围包括青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东共 9 个省（自治区），流域面积为 79.5 万平方千米，包括内流区面积 4.2 万平方千米。
黄河流经 9 省（自治区），地势呈西高东低态势，形成三级阶梯：第一级阶梯为河源区所在青海高原，平均海拔在 4 000 米以上；第二级阶梯主体是黄土高原，地势相对平缓，平均海拔为 1 000～2 000 米，黄土高原地形破碎，黄土土质疏松，受到暴雨径流的水力长期侵蚀，成为黄河中下游泥沙的主要来源地；第三级阶梯主体是华北平原，绝大部分海拔低于 100 米，地势呈低平状态，黄河河道变得宽阔平坦，河水所携带泥沙在沿途逐渐沉降，河道发生淤积，河床高出两岸地面，黄河成为“地上河”。
黄河流域地貌多变、差异大，西界巴颜喀拉山，北抵阴山，南至秦岭，东注渤海，流经青藏高原、黄土高原、华北平原，包括黄土高原水土流失区、五大沙漠沙地以及湖泊、湿地等，地貌差异巨大。
黄河干流多弯曲，有“九曲黄河”之称。自青海河源至山东入海口，黄河干流共有六大河湾：唐克湾、唐乃亥湾、兰州湾、河套河湾、潼关湾、兰考湾。黄河干流河道可分为上、中、下游和 11 个河段。河源至内蒙古自治区呼和浩特市托克托县的河口镇为上游，河道长 3 471.6 千米，流域面积 42.8 万平方千米，占全河流域面积的 53.8％。黄河自河口镇至河南省郑州市的桃花峪为中游，中游河段长 1 206.4 千米，流域面积 34.4 万平方千米，占全流域面积的 43.3％。黄河桃花峪至入海口为下游，河道长 785.6 千米。下游河道是地上河，两岸汇入支流很少，流域面积大于 1 000 平方千米的支流，仅为天然文岩渠、金堤河和大汶河 3条，流域面积 2.3 万平方千米，仅占全流域面积的 2.9％。
黄河众多支流组成黄河水系。支流中面积大于 1 000 平方千米的有 76 条，流域面积达 58 万平方千米，占全河集流面积的 77％；大于 1 万平方千米的支流有 11 条，流域面积达 37 万平方千米，占全河集流面积的 50％。黄河主要支流包括白河、黑河、洮河、湟水、大黑河、窟野河、无定河、渭河、沁河、金堤河、大汶河等。黄河流经 3 个较大的湖泊，包括河源区的扎陵湖、鄂陵湖和下游的东平湖。
黄河流域水资源总量整体上表现匮乏，水资源稀缺。地下水资源分布不均衡，部分地区不合理的灌溉用水和地下水开采，造成局部水文地质条件恶化、水质下降。地表水资源季节性变化大，夏秋河水流量大易造成泛滥成灾，而冬春水量小又易造成水源匮乏，部分支流春季呈断流状态，甚至干流有些年份也曾经出现断流。黄河挟带泥沙数量多，夏季水流大、含沙量也高，水资源开发利用有很大难度。黄河流经省（自治区）的面积占全国的 38.5％，经济总量占全国的21.95％，但水资源总量仅为 2 947.8 亿立方米，占全国水资源的 10.73％，其中地表水资源占全国的 9.42％，地下水资源占全国的 17.84％。
黄河流域拥有丰富的自然资源。从自然保护区的数量来看，2017 年黄河流域共拥有 494 个自然保护区，占全国自然保护区总数的 17.96％，其中拥有国家级自然保护区 50 个，占全国国家级自然保护区总数的 16.95％。自然保护区面积达到 4 802.7 万公顷，占全国的近 1 ／3，占到黄河流域各省（自治区）总辖区面积的 10.94％。
黄河流域矿产、煤炭、石油等资源丰富，是我国重要的“能源流域”，具有很大的开采利用价值和发展潜力。黄河上游地区是水资源涵养地，水能资源丰富；黄河中游地区煤炭资源丰富，是我国最重要的煤炭生产基地；黄河下游地区则拥有石油和天然气资源。鄂尔多斯盆地的煤炭、石油、天然气储量位居全国第一，而单就煤炭资源来看，我国 14 个大型煤炭基地中，9 个煤炭基地位于黄河流域，整个黄河流域的煤炭资源经济可采量和煤炭生产产量均位居全国首位。
黄河流域土地资源丰富，
是我国小麦、棉花、油料、牲畜等主要农牧产品产区。黄河上游青藏高原和内蒙古高原的畜牧业，上游宁蒙河套平原、中游汾渭盆地和下游防洪保护区范围内的黄淮海平原的农产品种植业，在我国农业经济开发利用中占据重要地位。黄河流域是我国重要的农业经济开发区域。
黄河上游地区水能资源丰富，黄河水利枢纽工程建设，可有效利用水资源，进行水电开采利用，同时也保证黄河下游的长治久安。黄河流域已建成的水电站包括刘家峡水电站、盐锅峡水电站、八盘峡水电站、青铜峡水电站、三门峡水电站、龙羊峡水电站等。
黄河水携带泥沙量巨大，利用水库拦沙、调水调沙，协调水沙关系，促进排沙入海，是处理黄河泥沙的主要方式，
其中龙羊峡、刘家峡、黑山峡、碛口、古贤、三门峡、小浪底等水利枢纽，构成了黄河水沙调控工程体系主体。