水资源系统是一个复杂非线性动力系统，其内在机理的研究是认识水资源系统演化规律的根本途径。文中以南水北调中线工程河南受水区水资源系统为研究对象，运用混沌理论研究水资源系统的演化规律，进行了混沌特性诊断、演化原理分析和时间序列预报。 通过计算不同时间序列的相空间重构参数——时间延迟和关联维数，表明了数据量的多少对时间延迟和关联维数大小影响较小。根据Lyapunov指数、Kolmogorov熵、Hurst指数和功率谱分析的计算结果，分析了水资源系统中水文要素时间序列的混沌特性，结果证明水资源系统中具有混沌特征。 根据水资源系统中水文要素时间序列可预报性，对上述时间序列的多步预报进行了有益的尝试，建立了加权一阶局域多步预报模型，计算结果表明该模型具有较强的拟合能力和较高的预测精度；同时检验了重构参数选取的效果，预测结果表明C-C方法所求的时间延迟和G-P方法所求关联维数能够满足模型的要求。 论文针对水资源系统中广泛存在的非线性现象，将混沌理论引入到水资源系统的研究中，通过实例研究，加深了对水资源系统动力学特征演化规律的认识，并为今后水资源系统的研究提供了新的思路。