本文以珠江三角洲快速城市化的典型区域--深圳市为例，首先通过对深圳地区1980、1988、1994、2000及2005年的Landsat遥感影像进行分类，得到了深圳市在不同城市化阶段的土地利用分布，并对其快速城市化过程中土地利用的时空变化进行了分析；其次对SWAT(Soil WaterAssessment Tool)模型在布吉河流域上的应用进行了校验；在此基础上，设定在1980～2005年土地利用不变的5种情景，分别以上述5年土地利用分类结果作为模型土地利用输入，采用日地面气象实测资料，模拟了每种土地利用情景下过去26年(1980～2005)的流域水文过程。最后，定量分析了深圳地区快速城市化过程中土地利用变化对水循环中不同要素的影响。 主要结论如下： 1)深圳地区在1980至2005的二十多年中，土地利用发生了巨大的变化，主要表现为城镇用地(包括居民用地、工矿用地和交通用地等)的迅速增加和农林用地(包括耕地、园地、林地及灌草地)的持续减少：1980年深圳地区城镇用地仅占研究区总面积的0.63％，农林用地占86.22％，而2005年城镇用地已占到研究区总面积的33.47％，农林用地的比例则下降到了50.16％； 2)研究区快速城市化过程中的土地利用变化对流域水文过程具有显著的影响，以布吉河流域为例，以1980年和2005年土地利用分别作为输入模拟时，地表径流深度平均增加了431.97mm，增长幅度高达93.75％；实际蒸散发量平均减少了42.09mm，减少幅度平均为8.18％；渗漏平均减少了300.85mm，减少了68.30％；土壤水含量平均减少了28.10mm，减少了25.49％；而地下水则平均减少了279.74mm，平均减少幅度为68.33％； 3)快速城市化过程中土地利用变化对各水文要素的作用尽管仍小于气候条件年际变化的影响，但已十分明显。土地利用变化不仅改变了各水文要素的绝对量，还改变了这些要素的年际变化特征：地表径流、蒸散发、土壤含水量的年际波动增大，而渗漏、地下径流的年际波动则变小。土地利用变化对不同水文要素的影响程度有所不同，地表径流、渗漏和地下径流受影响最为明显； 4)根据不同土地利用类型对情景模拟结果进行统计分析的结果表明：城镇用地的迅速增加和农林用地的锐减是影响流域水文过程的主要原因。不同土地利用条件下各水文要素模拟结果的空间变化与城镇用地的扩张显著相关，也进一步验证了该结论。