城市化作为人类活动对水循环影响的重要表现形式,所引起的水文效应已成为水科学领域的研究热点,其中的暴雨洪涝问题成为关注焦点。目前,国内外学者已在城市化水文效应方面开展了众多工作,为后续研究提供了借鉴。尽管如此,现有研究多集中在单一人类活动要素（如土地利用变化）引起的洪水响应,较少关注城市化地区不同人类活动与洪水的相互作用,对多要素引起的洪水变化缺乏定量分析与实证研究。近三十年来,随着我国东部平原水网地区城市化进程加快,不透水面增加、河流水系衰减、局部圩垸工程建设及其不尽合理的运行,在一定程度上加剧了暴雨洪水变化。因此,综合考虑多方面因素开展更为细致的分析,揭示城市化进程中不同人类活动要素对暴雨洪水的影响,识别引发洪水演变的主要因素,可在一定程度上丰富相关研究的内容和方法,具有较高的科学价值与实践意义。武澄锡虞区地处长江三角洲太湖平原腹部,是我国城市化最快、人类活动干扰最典型的区域之一,加之不利天气影响,洪涝灾害频发;‘二轮治太工程（2001～2010）’实施以来,圩垸工程建设加强,排涝格局发生变化,给区域防洪带来新挑战,迫切需要探讨城市化地区圩垸防洪影响下的暴雨洪水演变与洪涝风险变化规律及形成机制。为此,本文以武澄锡虞区为研究对象,综合运用地理学、水文学及水力学等多学科方法,以暴雨洪水分析的“环境变化-演变规律-过程模拟”为主线,系统分析城市化进程中人类活动要素（土地利用、河流水系与圩垸防洪建设）变化特点,揭示长序列洪水演变特征及驱动因素,定量评估不同要素变化对洪水过程和洪涝风险的影响程度,为城市化地区的防洪减灾提供科学参考。主要研究内容及成果如下:以遥感影像、地形图和水利普查资料为主要数据源,并结合实地调查,运用GIS/RS技术完成下垫面解译与水系提取工作。从土地利用、河流水系及圩垸工程建设方面,分析了城市化进程中下垫面变化与圩垸防洪特点。近三十年来,研究区先后经历了1991～2001年加速发展阶段和2001～2015年快速发展阶段,城镇用地比例由16.74%增至52.97%;河网密度与水面率分别减少14.63%、17.59%,衰减水系与新增城镇用地表现出较好空间一致性;1990s以来,新增大量圩垸防洪工程,向着大规模、高排量方向发展,截至2014年,形成以主要城市（常州、无锡）为目标的区域防洪体系。基于区域主要控制水文站1954～2014年的水位资料,选取5个反映洪水特征的指标（最大1日、最大3日、最大7日、超门限峰值和最大1日发生时间）,采用趋势和突变分析法揭示了长序列洪水水位演变特征;基于此,开展水位变化的统计分析,从自然因素与主要人类活动（圩垸防洪）方面,阐明了水位变异的驱动机制,量化了圩垸防洪因素对降雨-水位关系的影响程度。研究得出:①多数洪水水位指标呈上升趋势,在八十年代末至九十年代初发生明显变化;②1990s以来,圩垸防洪能力不断增强,是导致研究区洪水水位发生变异的主要因素;③圩垸防洪能力增强对洪水水位有明显抬升作用,最高影响达23.5%,这一影响主要集中在大规模圩垸工程建设之后。综合水文和水力学方法,建立了城市化区域圩垸条件的洪水综合模型系统,定量模拟不同人类活动要素（城市圩垸防洪、河网水系和土地利用）对洪水过程与河网调蓄能力的影响,探讨了不同量级暴雨的洪水变化规律,识别了引起洪水过程变化的主要因素。研究表明:①通过模型耦合方式建立起产汇流与复杂河网的联系,改进了参数率定方式,获得一套相对优化的模型参数,增强了模型在该区的适用性;②在相同降雨条件下,城市圩垸防洪对洪水过程的影响最大,表现出明显‘双面效应’,即降低圩内河道水位（0.11～0.48 m）,抬升圩外河道水位（0.01～0.14 m）,河网水系变化的影响其次,土地利用变化的影响最弱;③城市圩垸防洪对圩内的河网调蓄能力影响最大,降低最大调蓄容量（AC1）,增加可调蓄容量（AC2）,使圩内河道防洪能力明显增强;④骨干河道变化影响调蓄能力的空间整体特征,而一般河道变化主要影响调蓄能力的局部特征。综合洪涝淹没模拟与风险评估方法,建立一套适用于该区的洪涝风险评估体系,重点探讨了城市圩垸防洪影响下的洪涝风险变化和洪涝矛盾协调问题,提出了缓解区域洪涝的对策。研究表明:①城市圩垸运行引发洪涝风险从圩内向圩外地区转移,基于不同量级暴雨的平均洪涝风险值（EL）来看,圩内降低46%、圩外增加5.8%;②将城市圩垸泵站开启的水位增加0～0.10 m,能降低圩外洪涝风险0～2.4%,可作为该区洪涝矛盾协调的的备选方案。本文围绕我国快速城市化地区的圩垸防洪特点,系统分析了圩垸防洪与下垫面等人类活动要素变化特征,揭示了长期水文变异规律及其影响机制,评估了城市圩垸防洪等因素对洪水过程与洪涝风险的影响程度,提出了缓解区域洪涝的对策措施,可为城市化地区的防洪减灾提供借鉴。