太湖流域腹部地区属平原河网,河道众多,纵横交错,水系发达。区域涉及江苏省苏锡常镇四市及上海市部分地区,为我国经济发达、城市发展迅速的地区。然而近年来强烈的人类活动对河流水系产生了较大的影响,使得河流、湖泊的长度、面积、等级均发生了改变,进而造成水系结构的变化。同时,因河道淤塞、填埋等原因,河湖连通受阻,水网畅通程度弱化。水系结构的好坏与连通程度直接影响河流和湖泊功能的发挥,关系到区域的供水、生态、防洪等多方面。开展太湖流域腹部地区水系结构、河湖连通和功能的相关研究,不仅是改善河湖系统、维持河流健康的需要,也是缓解区域防洪压力的需要,对区域的科学发展具有重要的意义。本文以太湖流域腹部地区(武澄锡虞区和阳澄淀泖区)为研究对象。从水系结构、河湖连通和河湖功能三方面开展分析,综合运用地貌学、历史地理学、GIS技术、遥感数据解译、图论、复杂网络等多领域、多学科的方法,对河流水系进行多角度、全方面的研究。从中发现变化特征和规律,并进行方法的探讨和比较。(1)水系结构演变本文依据研究区实际情况,对河流进行了合理的分级。并基于研究团队长期的科研积淀,采用科学的方法构建河网结构综合指标体系,对研究区1960s、1980s及2000s的水系从一般特征、结构特征和连通特征三方面进行了分析。从三个时期水系图可直观发现水系的弱化,而研究结果更指出武澄锡虞区和阳澄淀泖区近50a来,河湖的长度面积总体上减少,河网密度、水面率等结构指标弱化。但其主干河流的连通性则不断增加,这与人类更关注主干河流,人为地沟通河道、疏浚河流有关。不同等级的河流在变化上也存在共性和差异性。总体而言,水系趋于主干化、单一化,人类活动对低等级河流的影响更为强烈。对苏州市古城区进行了历史水系演变分析,定性地就不同历史时期的水系情况及水旱灾害进行阐述。结果表明明代为古城区水系的鼎盛阶段,河道数量、长度均为最大。(2)河湖连通变化首先在前人研究的基础上,将图论的方法与GIS技术结合,并进行了相应的改进。以无锡新区为典型区,利用图论进行水系拓扑,并采用景观生态学的评价指标对1960s、1980s和2000s的连通程度进行评价。连通性的变化体现了城市化使得河网稀疏,但剩余河道连通性增强。不同的区域定位对河流影响不同。其次采用复杂网络理论对太仓市进行典型区分析。建立太仓市水系L空间网络,并借助最短路径、聚类系数、介数等指标对网络、节点及节点在网络中的重要性进行评价,得出点13为网络的关键节点。同时采用网络弹性分析的方法,对网络中节点的变化进行假设性分析。另对研究区内的四组水位站之间的水文连通情况进行了长时间序列的分析。结果显示除常熟-昆山两站之间水文连通度有略微的增加趋势外,其他三组水位站连通性都呈现下降趋势。且阳澄淀泖区水文连通状况优于武澄锡虞区,波动相对较小。在此基础上,研究不同水位等级(常水位、高水位和低水位)对应的常州-无锡水文连通度。从中发现高水位时因防洪等要求而进行的水利调度较大程度上影响了水文连通。(3)河湖功能分析将河湖功能分为自然功能、社会功能和生态功能3类13项,并对研究区内的重要河流湖泊进行了功能分析。在分析城市化和水利工程对河湖功能的影响机制的基础上,就“引江济太”这一太湖流域重点工程开展了详细分析。研究指出其对河湖功能的影响有正有负,只是改善太湖的应急措施。通过对河湖水系三方面的研究,依据太湖流域腹部地区实际情况,提出了一定的改善思路和措施,以改善水系格局和河湖连通,强化河湖的相关功能,从而促进经济、社会、环境的和谐发展。