巢湖是我国五大淡水湖泊之一,在流域经济社会发展中发挥举足轻重的作用。连年来随着巢湖流域产业经济的飞速发展,农村城市化进程速度加快,流域河道水质恶化情况严重。流域的水环境质量、水生态健康、水安全保障越来越低,河网水系连通成为制约流域水环境质量和社会经济发展的重要因素。流域内河网密度大大降低、河网结构趋于简单、洪涝灾害时有发生、水质恶化状况不断加剧,严重影响着人水关系的和谐,很大程度上又束缚了其现代化建设的步伐和可持续发展。本文选取巢湖流域为研究对象。已有研究多基于水流阻力与图论、水文过程或基于水系格局的某些指标进行水系连通性评价,本文修正了基于水流阻力与图论的水系连通性计算方法,改进了基于水文过程的水文连通性计算公式,概括了表征河网连通程度的主要指标得到水系格局连接度,在此基础上综合各指标构建指标体系,评价了巢湖流域的水系连通性。在宏观尺度上,根据巢湖流域地文、水文及主要水系流向等特征,将巢湖流域划分为25个水文生态单元,利用该指标体系定量评价不同生态单元的水系连通性;每个水文生态单元选取3个河道断面,借助水质综合指标法,得到水质的空间分布网格图,通过SPSS相关性分析探讨水系连通性与水质之间的响应关系;并在微观尺度上选取巢湖流域内白石天河段水系作为研究对象,确定不同的连通方案并评价其水系连通性,分析连通方案模拟前后对水质的影响。主要研究内容和结果如下:(1)水系连通性评价。从物理学和数学角度考虑,水系连通性评价指标体系准则层是基于水流阻力与图论的连通度,考虑到河网连接河道的形状参数、水力坡度以及糙率系数会影响到不同类型河道的实际输水能力,故选取水系连通度作为指标层;从水文学角度考虑,准则层是整个区域的水文连通度,为反映河网连通程度与当地降雨径流之间的关系,将改进后的水文连通度作为指标层;从地理学角度考虑,准则层是区域的水系格局连接度,主要考虑河网格局的分布,因此选取河网密度、河网发育系数和实际结合度作为指标层。将基于水流阻力与图论的水系连通度指标、水文过程的各类指标与水系格局各类指标加权平均得到整个河网的水系连通性。(2)巢湖流域水质空间分布。根据巢湖流域2011年75个河道段面的氮氧化物、硝氮、磷酸根、总磷、总氮、化学需氧量6项水质指标检测结果,通过主成分分析法评价每个河道断面的水质,求每个水文生态单元内的3个断面的水质平均值即得每个水文生态单元的水质情况,绘制2011年水质评价结果空间分布图。(3)宏观尺度水系连通性与水质关系研究。利用SPSS相关分析法分别分析水系连通度、水文连通度、水系格局连接度及水系连通性与水质之间的响应关系。结果表明,水系连通度和水系格局连接度对水质的影响程度更大,水文连通度与水质相关性系数稍弱,但整体的水系连通性与水质的相关性较强。(4)微观尺度水系连通性与水质关系研究。选取白石天河流域水系作为研究对象,根据庐江县有人提出的设计未连通、小连通、大连通的方案,借助MIKE11模型模拟得到三种不同方案下白石天河流域的总氮、总磷浓度情况,分析不同连通方案下白石天河流域污染物浓度变化情况,在微观尺度上分析水系连通性对水质的影响。结果表明,提高水系连通性对于提升水系的水质具有积极作用。