（1）現行河道的演變和形成。山東黃河現行河道是1855年（清鹹豐五年）黃河在河南蘭陽（今蘭考縣境內）銅瓦廂決口，從東壩頭改道東北流，穿過運河奪大清河入渤海後形成的。改道之初兩岸並無堤防，為多股漫流狀態。直到同治末年，新河堤防才逐漸興建，到光緒十年（公元1884年）全面完成。1938年6月，國民黨軍隊在鄭州花園口扒開黃河大堤，企圖阻止日軍進攻，致使黃河改道南行經淮河入黃海。1947年3月，花園口決口堵復，黃河回歸山東故道。此後，黃河下遊河道一直穩定在現行流路之中。
（2）山東黃河沿岸地形特點。山東黃河沿岸地形以平原為主，由黃河泛濫衝積而成，是華北平原的組成部分。平原地勢以黃河為分水嶺，地面坡降平緩，微向東南傾斜。大堤以北為黃海平原，屬海河流域；大堤以南為黃淮平原，屬淮河流域。山地主要分布在右岸，自梁山縣至濟南為中低山區，隸屬泰山山系北麓。左岸有幾處不連續的小山。在中低山區與衝積平原接壤處，分布著一些湖泊及窪地。
（3）山東河道特點。河道比降上陡下緩，輸沙能力上大下小，泥沙沿程淤積，河床逐年淤高，形成地上懸河，河床普遍高於背河地面3～5米，而且還在逐年上升；堤距上寬下窄，寬河道排洪能力大，高村站以上河道堤距5～20公裡，河道排洪能力20000立方米每秒，比降約為1/6000，河道寬淺，河心沙洲多，水流散亂，主槽變化劇烈。高村～陶城鋪是從遊蕩型向彎曲型轉變的過渡型河段，堤距一般為2～8公裡，河槽寬0.6～1.3公裡，比降約1/8000。該段河道由於堤距較寬，河道平面變化較大，河槽有較大的橫向擺動。陶城鋪～利津堤距0.5～4公裡，河槽寬0.3～1.0公裡，屬彎曲型河段，堤距較窄。由於兩岸險工、控導工程多，較好地約束了河道的擺動範圍，河槽比較穩定，一般平面變化不大。窄河道排洪能力小，只能排10000立方米每秒，比降約1/10000。
（4）洪水特性。黃河洪水按照出現時期的不同劃分為桃、伏、秋、凌四汛。十二月至次年二月為凌汛期，凌情嚴重時形成冰壩壅水，易造成決口，形成災害。三至四月桃花盛開之時，上中遊冰雪融化，形成洪峰，稱為「桃汛」；七至八月暴雨集中，河水猛漲，稱為「伏汛」，歷史上大洪水多發生在這一時期；九至十月流域多降大雨，形成洪峰，稱為「秋汛」。伏汛、秋汛習慣上稱作伏秋大汛，也就是我們現在說的汛期。伏秋大汛的洪水多由黃河中遊暴雨形成，發生時間短，含沙量高，水量大。黃河決口成災主要發生在伏秋大汛和凌汛期。
暴雨洪水出現時間主要在7～10月份。洪水來源主要有五個地區，即上遊的蘭州以上地區、中遊的河口鎮至龍門區間、龍門至三門峽區間、三門峽至花園口區間（分別簡稱河龍間、龍三間、三花間）,以及下遊的汶河流域。上遊地區洪水洪峰小、歷時長、含沙量小。中遊的三個地區是最主要的洪水來源區，一般不同時遭遇。來水主要有以下兩種情況:一是以三門峽以上來水為主形成的大洪水簡稱「上大洪水」。如1933年洪水，其特點是洪峰高、洪量大、含沙量也大，對黃河下遊威脅嚴重;二是以三花間來水為主形成的大洪水簡稱「下大洪水」。如1958年洪水，其特點是洪水漲勢猛、洪峰高、含沙量小、預見期短，對黃河下遊防洪威脅最為嚴重。汶河洪峰形狀尖瘦、含沙量小，除威脅大清河及東平湖堤防安全外，當與黃河洪水相遇時，影響東平湖對黃河洪水的分滯洪量，從而增加山東黃河窄河段的防洪壓力。
冰凌洪水,只在黃河上遊寧蒙河段和下遊花園口以下河段出現，主要發生在河道解冰開河期間，其特點是峰低、量小、歷時短、水位高。凌峰流量一般為1000～2000立方米每秒，全河最大實測值不超過4000立方米每秒；洪水總量上遊一般為5～8億立方米，下遊為6～10億立方米；洪水歷時，上遊一般為6～9天，下遊一般為7～10天；由於河道中存在著冰凌，易卡冰結壩壅水，使河道水位在相同流量下比無冰期高得多，例如1955年利津站凌峰流量1960立方米每秒，相應水位達15.31米，比1958年10400立方米每秒的洪水位還高1.55米。凌洪的另一顯著特點是流量沿程遞增，因為在河道封凍以後，攔蓄了一部分上遊來水，使河槽蓄水量不斷增加，由於「武開河」時這部分水量被急劇釋放出來，向下遊推移，沿程冰水越積越多，形成越來越大的凌峰流量。黃河下遊冰凌洪水，自三門峽水庫防凌蓄水運用以來，減少了「武開河」的機遇，減輕了下遊防凌壓力。
洪水災害。歷史上黃河水災嚴重,尤其是黃河下遊，頻繁的決口、改道給兩岸人民帶來了深重災難。據歷史文獻記載，自周定王五年（公元前602年）至1938年的2540年中，黃河在下遊決口的年份達543年,決堤次數達1590多次，黃河河道遷徙26次，三年兩決口，百年一改道。洪災波及範圍北達天津，南抵江淮，包括冀、魯、豫、皖、蘇五省，總面積約25萬平方公裡。每次泛濫決口或改道都給人民帶來了深重災難，如1933年8月,陝縣洪峰流量22000立方米每秒,下遊兩岸決口50多處,淹沒冀、魯、豫、蘇四省30縣,受災面積6592平方公裡,受災人口273萬多人,死亡1.27萬餘人。1938年6月國民黨扒開花園口大堤,黃河奪淮入海,淹及豫、皖、蘇三省44縣,受災人口1250萬,死亡89萬。黃河下遊凌汛災害也很嚴重， 1855年銅瓦廂改道至1955年的一百年中,發生凌汛決溢的有29年,平均三年半就有一年凌汛災害，建國後，1951年、1955年凌情嚴重，分別在利津縣王莊和五莊決口成災。
（5）水沙特點。一是水少沙多，年輸沙量之多、含沙量之高，居世界河流之冠。二是水沙異源，黃河泥沙90%來自中遊的黃土高原。上遊的來水量佔全流域的54%，而來沙量僅佔9%；三門峽以下的支流伊、洛、沁河的來水量佔10%，來沙量佔2%左右，這兩個地區相對講水多沙少，是黃河的清水來源區。中遊河口鎮至龍門區間來水佔14%，來沙量佔56%；龍門至潼關區間來水佔22%，來沙量佔34%，這兩個地區水少沙多，是黃河泥沙主要來源區。三是年際變化大，年內分布不均。1958年來沙量達27.8億噸,1987年最小為2.48億噸,相差11倍,年內分布很不均衡,汛期沙量在天然情況下佔全年的80%以上,汛期又集中於暴雨洪水,三門峽水庫「蓄清排渾」運用以來，汛期下洩沙量佔全年沙量的97%。四是含沙量變幅大,同一流量下的含沙量可相差10倍左右,1977年8月三門峽站最大含沙量達911立方米每公斤,非汛期含沙量一般小於10立方米每公斤。
進入山東黃河高村站的水量多年平均為388億立方米（1951-1999年）,其中最大為1964年，達873億立方米,最小為1997年，為103億立方米。汛期（7-10月，下同）平均來水量為223億立方米, 佔全年的57.5%，其中最大為1964年，達528億立方米,最小為1997年，僅為31.8億立方米。非汛期平均來水量為165億立方米, 佔全年的32.5%，其中最大為1964年，達344億立方米,最小為1997年，為71.6億立方米。
進入高村站的泥沙多年平均為9.55億噸（1951-1999年），其中最大為1958年，達25.6億噸,最小為1987年，為1.69億噸。汛期平均來沙量為7.7億噸, 佔全年的80.6%，其中最大為1958年，達22.8億噸,最小為1991年，為1.03億噸。非汛期平均來沙量為1.85億噸, 佔全年的19.4%，其中最大為1971年，達4.35億噸,最小為1960年，僅為0.31億噸。
2000至2001年進入高村站的水量年平均為131億立方米,汛期、非汛期來水量分別為39.8、90.8億立方米,較多年均值分別偏少66.2%、82.2%、45.0%；沙量年平均為0.970億噸,汛期、非汛期來沙量分別為0.283、0.687億噸,較多年均值分別偏少89.8%、96.3、62.9%.
（6）河道衝淤。由於黃河進入我省的水量少、沙量多，泥沙在河道內不斷淤積，河床逐漸抬高，自1950年7月至1999年5月山東黃河河道（高村至利津）共淤積28.94億立方米，平均年淤積0.591億立方米，其中主槽平均年淤積0.278億立方米，灘地平均年淤積0.312億立方米。3000立方米每秒相應水位高村至利津5個水文站平均抬高3.59米，每年平均抬高0.073米。1986年至2000年，由於來水來沙條件不利，衝刷河槽的大洪水較小，山東黃河淤積抬高加快。其中1985年10月至1995年10月十年間就淤積抬高1.21米，年均抬高0.12米，尤其是1990～1996年，3000立方米每秒水位年均升高0.18米。河道平槽流量由6000立方米每秒，減少為2000～3000立方米每秒，並且槽高、灘低、堤根窪的局面進一步加劇。據1995年河道測量成果計算，東明油房寨斷面主槽比灘地平均高1.06米，灘唇比堤根高3.4米，堤根比背河地面高1.8米，灘唇高出背河地面5.2米。橫比降達1／2400（河道比降為1／6000），一旦發生大洪水，易出現橫河、斜河、主溜直衝大堤，給防守帶來很大困難。