变化环境下的水文水资源研究是当前水文学研究的热点之一。人类活动作为短时间尺度的主要影响因素,随着社会经济的发展和人类改造自然能力的加强,其对水系结构演变、水文过程和水文规律的改变作用也越来越显著。太湖流域作为我国城市化水平最高、发展速度最快的地区之一,受地形因素和水文气象条件的限制,该区域洪涝灾害频繁发生,而城市化下水系结构的剧烈变化和水系连通性受阻又加剧了这一现象。因此,城市化下水系格局、连通变化及其对洪涝的影响是当前水文研究领域迫切需要开展的科学问题。本文以太湖流域腹部地区武澄锡虞区和阳澄淀泖区为例,综合应用GIS空间分析、水文时间序列分析、水系特征参数指标分析和水文模型等技术和方法,对研究区不同阶段水系结构特征变化、水系连通性变化、调蓄能力变化、产水量与区域排涝能力变化规律以及他们之间的相互关系等方面进行较为深入的探讨,为区域水系管理、修复以及防洪排涝等区域可持续发展战略措施提供科学的参考依据和数据支持。本文的主要研究内容与成果：1研究区土地利用/覆盖变化以1991、2001和2009年3期土地利用图为基础,从土地利用变化幅度、变化速度和扩展强度指数等角度,对比分析该区域在1991-2009年间土地利用变化过程和空间分布特征。结果表明：1991-2009年期间,研究区土地利用类型发生很大的改变,城镇建设用地增加近3倍,而水田和水域面积分别减少42.86%和36.88%。从土地利用变化的空间分布来看,城镇用地扩展区域主要分布在环太湖地区,该区域是近年来太湖流域城市化进程最快的地区,新兴高科技产业园区、居民区、道路广场、对外交通用地、公共建筑用地等大幅兴建是城镇用地面积迅速增加的主要原因。2研究区近现代水系结构变化以河网密度、水面率、河网发育系数和面积长度比为主要指标参数,对武澄锡虞区和阳澄淀泖区近50a来水系特征和格局变化进行分析,并且将研究区按照行政单元分为常州、江阴、无锡、张家港、吴江、太仓、昆山、常熟和苏州市辖区进行具体分析,其结果表明：从总体上来看,研究区河网密度、水面率均呈现不同程度的下降趋势,并且表现出一定的环湖特征；从分区来看,江阴和苏州市市辖区由于城市化对河网水系的侵占,使得河网水系衰减最为剧烈,而张家港由于入海河道的修建,使得河网密度和水面率呈小幅度增加趋势。与此同时,各分区的河流干流面积长度比出现先减小后增大的现象,这主要是前一时期城市化过程中对高等级河道的侵占使其水面面积减小有关,而后一时期为了防洪减灾,人类活动对水系拓宽取直以及新河道开挖导致河流干流面积长度比的增加。以武澄锡虞区为研究区,基于1960-2005年日水位和降雨资料,采用M-K检验、R/S分析等方法分析水位变化规律和驱动因子,结果表明：年平均水位在1990s左右出现由低到高的突变点,并且在气候条件和人类活动不变的情况下,未来水位将进一步的升高。人类活动对最高、平均和最低水位变化的影响率分别为54.17%、76.00%和92.31%,表明人类活动是水位变化的重要影响因素。基于武澄锡虞区相邻水位站点水位变化的响应关系,提出一种基于水位变化的水文连通性评价方法,结果表明：研究区水文连通性整体情况较好,虽然呈现出一定的下降趋势,但总体下降幅度不大。3研究区水系变化对调蓄的影响采用河道槽蓄容量、可调蓄容量、单位面积槽蓄容量和单位面积可调蓄容量4个指标参数,对比分析不同等级河道和不同行政单元调蓄能力的时间变化,其结果表明：从总体来看,研究区河道和湖泊的调蓄能力呈持续下降的趋势,且减小的幅度越来越大,与城市化发展呈逆向关系；从不同等级河道来看,二、三级河道的调蓄能力下降最为明显,而一级和四级河道的调蓄能力有所增加,这与河网密度和水面率相一致；从不同地区来看,区域河网水系容蓄能力和可调蓄能力减少最大的为吴江,减小率超过30%；其次为苏州、昆山,减小率超过17%；张家港减少幅度最小,但减小率也将近5%。利用月产水量计算模型,计算1991年降雨条件下各行政单元的产流量,并与区域单位面积的可调蓄容量进行比较,其结果表明：区域河网水系的天然调蓄能力远不能满足区域产水量的需求,并且随着城市化的发展,产水量和可调蓄容量之间的矛盾越来越突出。4研究区水系变化对排泄水能力的影响利用连续法排涝模数计算模型,计算研究区不同时期和不同行政单元的单位面积泄水能力,其结果表明：区域河网水系泄水量减少最大的为吴江,减小率高达32.62%；其次为苏州、昆山,减小率均超过17%；张家港减少幅度最小,但减小率也有4.96%。研究区河网水系的排水能力不断下降,且减小的幅度越来越大,导致区域排涝能力与区域产水量之间的矛盾越来越突出。