城市化过程中城市水系河渠硬化、取直化、闸坝分割化、污水直排等人类活动,使得水系结构形态发生改变,同时城市化硬化面积比率不断上升,改变了土地利用方式,造成了水循环的下垫面产汇流条件以及地表水、地下水相互转化关系突变,大幅度影响了河网水系和水资源演变规律水文过程。本文以城市化快速发展的郑州市为研究区域,在对土地利用类型变化评价的基础上,通过对郑州市20多年来不同时期河网水系变化进行评价,探讨城市化影响下河流水系的结构特征和河网连通性等变化,进而分析郑州市河网水系在城市化影响下变化趋势。在此基础上通过对郑州市降水、径流等水文特征在城市化发展影响下变化情势进行分析,得出河流生态水文的改变程度。分析计算郑州市河网水系的生态需水量,提出基于生态调控的补水方案和连通方案。(1)郑州市土地利用类型变化以郑州市6期遥感影像为基础,分析研究区在不同时期土地利用类型的变化,探讨郑州市土地利用变化幅度、速度,并利用土地转移矩阵探究不同用地类型之间的面积转化状况。结果显示1992~2015年期间,研究区各土地利用发生较为显著的变化,就变化趋势而言,建设用地面积大幅度增加,另外林草地、耕地、水域有不同程度的缩小。(2)城市化发展对河流水系格局影响对不同时期的河网水系结构性、连通性指标进行分析,结果表明1992~2015年期间,郑州市河网水系结构形态指标、连通性指标整体呈现先下降后回升的趋势,说明郑州的水系结构呈先变差、后有所改善。同时采用回归分析对城市化水平和河流水系结构特征指标间的关系进行定量描述,城市化水平与河长、水域面积、河网密度、水面率、连接率和实际结合度相关性显著。(3)城市化发展对河流生态水文情势影响采取M-K趋势检验、突变分析以及水文参数变动范围法等,研究城市化影响下河流水文情势的时间变化特征,结果表明年降水量的年际变化幅度较大,总体呈现上升趋势,上升趋势率为7.28mm/10a。年均径流量总体上呈递增趋势,递增趋势不显著,同时突变前后河流生态水文情势有不同程度的改变。(4)城市化河流生态水文综合调控采用年内同频率展布法,计算分析河流生态流量阈值,计算出郑州河流生态最小需水量为12299万m~3,适宜生态水系需水总量为38663万m~3,并提出基于生态调控的补水方案及连通方案。