流域水系统是由以水循环为纽带的三大过程（水文物理过程、生物与生物地球化学过程和人文过程）构成的一个整体，流域水系统理论与方法研究及其在我国的实践应用方兴未艾。
夏军院士团队以水系统理论和社会水文学为基础，系统地阐述和分析了城市水－经济社会－生态环境关联基本概念、内涵和基本结构，综合考虑政策因子、技术因子和社会因子，提出了基于社会水文学的城市水－经济社会－生态环境关联理论。基于城市水－经济社会－生态环境关联基本概念、内涵和基本结构，构建了描述人文过程、水文物理过程及生物地球化学过程的一般方程组，提出了城市水系统多过程的本构关系，揭示了关联系统内部关键要素的互馈机制。在城市水－经济社会－生态环境关联理论研究的基础上，基于DTVGM分布式水文模型、系统动力学模型、城市水资源生态经济价值评估模型及不确定条件下城市水系统组分优化模型，构建了城市水－经济社会－生态环境关联模型框架，提出了一套城市水系统集成模拟方法，实现了复杂条件下多要素多过程耦合的城市水系统演变模拟。
▲ 城市水－经济社会－生态环境关联系统集成模拟方法
针对武汉市水资源丰沛、水污染严重和内涝频发的特点等问题，应用城市水－经济社会－生态环境关联模型揭示了多要素多过程综合影响下武汉城市水系统的演化规律，科学评估了城镇化进程中海绵城市建设在城市内涝防治中的作用，分析了不同气候模式条件下武汉市绿色增长态势，为武汉市水－经济社会－生态环境综合调控和协调发展提供了重要的科学依据和技术支撑。
本文由武汉大学张翔供稿。