为推动黄土高原地区水土流失治理高质量发展,解决黄土高原地区植被生态环境所面临的新问题。本研究从草地植被格局及配置比例的角度切入,探索草地植被格局优化方案,以期为黄土高原地区水土保持调控策略提供科学依据。研究基于草地小流域董庄沟2005-2014年降雨、径流、输沙等水文资料,采用K-均值聚类分析法结合判别分析法对次降雨进行分类,在此基础上,对各降雨要素与径流、输沙量之间进行Pearson相关分析,并拟合了水沙关系函数,为应用水蚀预报模型（WEPP）奠定了理论基础。对WEPP模型在黄土高原地区的适用性进行了评价,进而应用WEPP模型分析了紫花苜蓿、自然荒草、黑麦草种植措施下的径流、输沙调控能力,基于此,设置不同坡位（上、中、下）、不同雨型、不同植被配比的组合方式,探索植被格局优化方案。结果表明:（1）研究区降雨划分为3种类型:即A雨型（长历时大雨或暴雨）,频次较低（34次）;B雨型（中历时小雨或中雨）频次高（196次）,C雨型（短历时大雨）,频次极低（5次）。A雨型是该地主要的侵蚀性降雨类型,应重点防范。C雨型侵蚀能力最强。（2）相关分析结果表明,前期降雨量是影响产流的重要因子且有效时间约为7天。长历时大雨或暴雨情况下,影响草地小流域产流的主要因子为次降雨量和前3天降雨量;影响产沙的主要因子为降雨量与最大30min雨强的乘积。短历时大雨特征下,前3天降雨量为产流产沙主要影响因素。（3）采用累计误差法对WEPP模型中土壤参数进行了率定,使用纳什效率系数验证了土壤参数的合理性。最终率定结果如下:有效水力传导系数为2.36 mm/h,细沟侵蚀为0.02 s/m,临界剪切力为2.5 Pa。使用纳什效率系数对模型的有效性进行了验证,黑麦草小区径流和输沙的纳什效率系数分别为0.83、0.78;自然荒草、紫花苜蓿小区径流的纳什效率系数分别为0.79、0.82。（4）在相同降雨条件下,紫花苜蓿在3种调控措施之中产流量最大,而产沙量与减沙能力最强的自然荒草相差不大。黑麦草的径流泥沙调控能力具有不稳定性,当降雨量或雨强超过某一“临界值”时,其输沙量急剧增加。（5）坡下1/3面积种植紫花苜蓿,坡上2/3面积种植自然荒草的情景下,具有较好的水土保持综合效益,即减沙效应与最小值相差很小,而产流量有所增加,有利于增流减沙,可作为当下防止黄河断流的植被措施之一。