区域水资源短缺是限制社会发展和人类生存的紧要问题,受气候变化和人类活动影响,该问题日益严重。河湖水系连通工程是解决区域水资源短缺、优化水资源配置的有效途径。河湖水系连通工程起步早,工程实践经验丰富,但相关理论和效益分析仍处于初级阶段。本文以海口市为研究对象,充分调查海口市河湖水系连通现状及水资源分布特征,对比研究水系连通格局变化及其对水资源配置的效益。主要研究内容如下:(1)研究海口市水资源时空分布特征及开发利用情况。基于长序列降水和径流资料,从时间维度上对海口水资源特征进行分析,并调查城市地下水资源分布和水资源开发利用现状。结果表明:海口市具有丰沛水资源,但时空分布不均,一定程度上阻碍了区域经济社会的健康稳定发展。(2)探索海口市河湖水系连通格局并对复杂水资源系统进行概化。从海口市重点河流、湖泊、水库的基本情况以及主要的水系连通工程出发,以“自然-人工”二元水循环和水资源系统内涵为指导,概化海口市社会经济-生态环境-水资源复合系统,对比重点水系连通工程前后水资源系统概化结果的差异。(3)构建并求解海口市需水预测系统动力学模型。基于系统动力学理论,结合海口经济社会、人口分布、产业结构的现状,参考区域发展规划、发展空间潜力评估等科研成果和报告,在经济社会稳定或高速发展、节水措施强化或适度推广的交叉组合情景假设下,给出在不同来水频率时,各区域用户发展需水量的低、高两种预测结果,并检验结果可靠性。(4)对海口市水资源进行合理配置并分析其供需平衡。阐述了水资源合理配置的内涵、模式发展和基本原则,考虑水资源量、质、效三方面的配置目标,构建并优化求解水资源合理配置模型,讨论现状和未来的水资源供需平衡关系,评估水系连通对水资源配置的效益。