近年来社会经济在不断发展,却造成了对水资源的浪费和污染,人与水之间的关系遭遇到前所未有的挑战和考验,人类需要加强对水的全面认识,重新衡量人与水之间的关系。社会水文学将人类社会系统和水文系统视为统一整体即人水系统,两者互相影响并发生协同演化,人水系统的协同演化是一个复杂的地理过程,并成为社会水文学研究的核心。基于此本文通过人水系统协同演化模型,揭示人类社会和水文系统之间的反馈机制和协同演化作用,模拟人水系统进化的动力学机制,观测和理解人水系统协同演化的方向,以期为流域人水关系可持续调控提供指导。本文以湟水流域为研究对象,构建湟水流域人水系统协同演化评价指标体系,以2005-2017年湟水流域行政县区相关统计数据为基础,对湟水流域人类社会和水文系统两个子系统的综合发展水平进行评价,并建立信息熵模型、人水系统协同演化动力模型,探讨湟水流域人水系统协同演化方向及状态,分析湟水流域人水系统的协同演化过程,并提出湟水流域人水系统协同发展对策,主要研究结论如下:(1)湟水流域2005-2017年人水系统的人类社会及水文子系统的发展水平在时间的进程中呈现逐渐上升的趋势,且人类社会子系统发展水平的上升速度比水文子系统更快,表明湟水流域社会经济在不断发展的过程中,水资源环境的发展水平相较缓慢。(2)湟水流域人水系统的信息熵值大体呈逐年下降趋势。具体来看,城中区、城东区、城西区、城北区和湟中区的系统熵值呈现速度较快的下降趋势;互助县、红古区、大通县、乐都区、民和县和平安区在2005-2009年间系统信息熵值缓慢下降,在2010-2017年间系统信息熵值开始呈现速率较大的下降趋势;天祝县、湟源县和门源县在研究期间系统信息熵值均呈下降趋势且较为平缓;刚察县、祁连县、天峻县和海晏县在2005-2009年间系统信息熵值缓慢增长,在2010-2017年间信息熵值缓慢下降。(3)湟水流域各县区人水系统的系统有序度在逐年提高,系统向有序稳定的状态发展,且区域间差异较为明显。其中,城中区、城东区、城西区、城北区和湟中区的有序度增长最快;互助县、红古区、大通县、乐都区、民和县和平安区在2005-2009年间有序度缓慢增加,在2010-2017年间有序度增高且幅度较大;天祝县、湟源县和门源县3个县区系统有序度不断增加;刚察县、祁连县、天峻县和海晏县在2005-2009年间系统有序度是负值,在2010-2017年间,有序度开始缓缓正向增高。(4)对湟水流域人水系统的协同演化状态进行综合分析可知:城中区、城北区、城西区、城东区、湟中区、互助县和红古区的有序发展水平较高,协同演化类型为协同型;平安区、乐都区、民和县、大通县、天祝县、湟源县和门源县的有序发展水平处于中等地位,协同演化类型为冲突型;刚察县、祁连县、天峻县和海晏县的有序发展水平较低,协同演化类型为开发型。