自然水空间是自然生态过程与水文过程发生耦合的承载空间,在我国快速城市化进程中,自然水空间被人为改造,其原本的自然过程产生了相应变化,切断了城市与自然之间的生态联系,由此引发水资源、水安全、水生态等问题。对城市水问题综合解决的首要工作是城市水空间体系的生态化修复,而城市水空间体系生态化修复的前提,则是:对自然水空间生态水文过程的认识,对城市水空间受扰机制的理解,进而预测与自然生态环境和谐的城市水空间图景。本研究首先引入生态水文学的生态水文过程理论,认识自然生态水文过程与自然水空间格局之间的契合关系,归纳出地表水的汇流、运移、蓄积三大过程与水空间格局演变的相关性;然后,以自然生态水文过程与自然水空间格局之间的契合关系为参照,理解城市地表水的汇流、运移、蓄积过程与相应空间的变化,发现顺应生态水文过程的城市水空间体系的缺失,是引发城市水生态问题的关键;提出修复―汇流‖、―通道‖、―节点‖和―循环‖等四大城市生态水文过程的方法体系,探索城市水空间体系生态化修复中的水网修复、湿地体系构建等主要内容以及尺度界定、水网模拟、湿地寻找等关键技术;最后,在成都市新都区北部商城水空间体系规划中,加以应用验证。本研究对城市水资源、水安全、水生态、水环境问题的全面求解,从物质空间的体系层面,从理念及方法的生态转型方面,进行了积极的探索,对我国生态城市、海绵城市等建设,具有一定的理论和实践意义。论文分为六章:第一章,阐述了研究的背景、目的和意义,并对城市水空间、生态水文过程等概念进行了界定,明确了研究方法和研究内容。第二章,介绍了城市水空间体系构建的基础研究和相关方法,总结了国内外城市水空间体系构建的思维转变及先进经验,指出现有方法体系下需深化的要点和存在的不足。第三章,通过对比自然理想水空间格局,分析生态水文过程下水的汇流、运移、蓄积三大过程与相应空间格局契合关系在城市中的变化,归纳城市水空间问题的成因,提出了多尺度下的城市生态水文过程修复策略。第四章,基于修复城市水空间体系的功能性缺失,提出了城市水空间的―汇流‖、―通道‖、―节点‖、―循环‖四大体系的修复方法,构建出能够承载城市水资源汇流、运移、蓄积三大过程的生态水空间,并提出了相应的水循环保障措施。该部分研究运用GIS平台的Arc SWAT分布式水文模型,通过建立城市数字高程模型,模拟城市水空间,提出了城市流域、水网格局、湿地格局重塑的相应方法。第五章,以参与项目《成都市新都区北部商城水空间体系规划》为例,结合实际情况,对城市水空间体系构建方法加以应用,验证其可行性并完善其理论研究。第六章,对研究成果进行总结以及讨论。