气候变化和人类活动影响下的水循环和水环境变化是当前水科学研究的热点问题之一，而城市化等人类活动导致的流域下垫面与河网水系变化也受到了国内外的广泛关注。近几十年来，国内外学者在水系演化、连通评价和河流功能等方面做了许多卓有成效的研究工作。尽管如此，现有的研究却很少能同时从数量、形态和结构等方面定量描述河网水系格局演化的特征。与此同时，国内外的连通评价研究仍处于起步阶段，相关的理论与方法还不够完善，可供参考的成功应用研究也非常有限。除此之外，当前的河流功能研究相对较少，且缺乏对水系演变的影响进行定量分析和实证研究。因此，开展城市化背景下水系格局演化与连通变化及其对河流主要功能的影响研究，可在一定程度上丰富相关研究的内容与方法，具有较高的科学价值和较为重要的理论意义。　　太湖流域是我国经济最为发达、城市化水平最高的地区之一，同时也是河流分布最为密集、湖泊数量最多的地区之一。然而，近几十年以来，在以城市化为代表的人类活动强烈干扰之下，太湖流域河网水系的分布格局、连通状况和主要功能均发生了较大的变化，并引发了洪涝灾害频发和水环境污染加剧等水安全问题，严重地威胁着流域的可持续发展。因此，开展城市化背景下水系格局演化与连通变化及其对河网调蓄与自净功能的影响研究，可为太湖流域的防洪减灾和水环境保护提供支持，具有较高的应用价值和较为重要的实际意义。　　基于此，论文以太湖平原（太湖流域中部的平原河网地区）为研究对象，综合运用RS和GIS技术、以及河流地貌学、水文地理学、景观生态学和空间统计学等多学科分析方法，以“河网水系格局演化→河网水系连通变化→河网调蓄与自净功能变化”为主线，揭示了城市化背景下太湖平原水系格局演化和连通变化的特征与规律，剖析了水系演变对河网调蓄与自净功能的影响机制。论文的研究内容与主要结论如下:　　(1)太湖平原河网水系格局演化　　以不同时期的地形图和遥感影像为基础数据，结合水利普查数据，并经实地调查核实，完成了水系数字化提取和河流等级划分工作。从河网水系的数量特征、平面形态和空间结构三个方面构建了包含河网密度、水面率、河流曲度、干流面积长度比、河流发育系数和盒维数六个水系特征指标的指标体系，并基于ArcGIS平台采用比较统计地图、重心迁移模型和空间自相关分析等方法对1960s-2010s太湖平原的河网水系格局进行时空分析。最后，结合土地利用变化等城市化进程，从人口城市化、经济城市化和空间城市化三个方面探讨了近50年来河网水系演化的城市化响应。结果表明:①河网水系的数量衰减速度加快、平面形态均一化明显、空间结构趋于简单化;②河网水系的分布格局差异较大，快速城市化时期河网发育系数格局变化显著;③河网水系变化的空间格局具有多样性共存的特征，但水系的保护需区别对待;④城市化发展对水系变化的影响显著，水面率的衰减主要受到城镇用地扩张的影响。　　(2)太湖平原河网水系连通变化　　在整理和分析国内外相关研究成果的基础上，探讨了河网水系连通的概念和内涵。同时，从结构连通和功能连通两个方面建立了包含实际成环率、线点率、网络连接度和水文连通指数等指标的平原地区河网水系连通评价方法，并运用GIS空间分析、滑动平均、线性趋向估计、Mann-Kendall检验、滑动t检验和Yamamoto法等方法分析了近50年来太湖平原河网水系连通的时空变化特征。在此基础上，分析了典型区域河网水系改造对结构连通的影响，并通过建立包含网络连通指数和纵向连续性指数等指标的功能连通影响评价方法，揭示了水闸工程建设对典型河流功能连通的影响。结果表明:①太湖平原骨干水系的结构连通有逐渐好转的趋势，但改善的程度非常有限;②太湖平原河网水系的功能连通水平也有略微提高，但空间差异的特征明显;③干流改造可部分缓解因支流衰减带来的结构连通水平下降的负面效应;④水闸工程建设对河网水系功能连通水平下降的影响具有明显的累积效应。　　(3)水系演变对河网调蓄与自净功能的影响　　通过建立槽蓄容量、可调蓄容量、槽蓄能力、可调蓄能力和洪水水位涨率等平原河网地区河网调蓄功能表征指标，分析了太湖平原河网调蓄功能的时空变化特征，并从静态和动态两个方面揭示了水系演变对太湖平原调蓄功能的影响。同时，通过分析溶解氧、氨氮、总磷、总氮和高锰酸盐指数等河网水质的时空变化特征，建立了水质超标率和沿程降解率等河网和河道自净功能的表征指标，剖析了水系演变对河网自净功能的影响，以及河道形态特征对河流自净功能的影响。结果表明:①河网水系的静态调蓄功能退化明显，湖泊与支流调蓄功能的退化尤为显著;②河网水系的动态调蓄功能退化的速度明显加快，不同区域之间的差异较大;③水面率是河网调蓄功能的重要影响因素，但水系其它特征的影响也不能忽视;④近十年来河网水质一直非常差，总氮是主要污染物，且水质的时空差异较大;⑤水面率是河网自净功能的重要影响因素，干流面积长度比的影响也比较显著;⑥不同形态特征的河流其自净功能差异明显，河道分维对自净功能有重要影响。