河湖水系连通性是指流域水系单元间互相连接的畅通程度,是流域水系的基本属性,是保持流域上下游之间、河湖之间、河道与漫滩之间物质流、能量流、信息流和物种流畅通的基本条件,包括横向连通性、纵向连通性、垂向连通性和时间动态性四个维度。其中河流纵向连通性是受到阻隔影响最为直接和严重的维度,以往全国大尺度的河流纵向连通性评价,通常仅考虑单位河长上的拦河建筑物数量,对不同类型拦河建筑物的阻隔影响及过鱼设施的恢复作用考虑不够全面。为了解决这些问题,并进一步考虑拦河建筑物位置分布所带来的不同阻隔影响,本文提出考虑位置修正系数的改进阻隔系数法,对全国主要河流的纵向连通性进行评价,分析了全国十大水资源一级区的现状河流纵向连通性及其时空变化趋势,提出相应的恢复方案和分区域管控恢复目标。研究内容包括:(1)根据第一次全国水利普查数据,对全国拦河型水利工程的工程数量、工程规模与工程类型在全国十大水资源一级区的时空时空变化特征进行统计分类。(2)以全国流域面积≥10000km2的215条河流和建设在这215条河流上的1409座大中型拦河建筑物为评价对象,创新性的采用考虑位置修正系数的改进阻隔系数法对全国主要河流的纵向连通性进行评价。(3)在全国主要河流纵向连通性现状评价结果基础上,提出修建过鱼设施等上行恢复措施、增殖放流等下行恢复措施和上行、下行综合恢复措施,并对不同恢复措施方案进行情景模拟。研究结论包括:(1)全国拦河型水利工程时空变化特征分析方面:在工程数量和工程规模方面,长江区拦河型水利工程总数量及大、中型规模的水利工程数量均为全国最多,且远高于其他九个区域,西北诸河区为全国最少;在工程类型方面,西南诸河区、珠江区、黄河区、长江区、松花江区的主要工程类型为水库大坝,辽河区、东南诸河区的水库大坝和水闸分布平均,西北诸河区、淮河区、海河区的主要工程类型为水闸。同时,通过分析拦河型水利工程的建设趋势,发现绝大多数的水资源一级区拦河型水利工程建设集中在60年代～80年代期间,80年代后建设速度显著放缓。(2)全国主要河流纵向连通性评价方面:1960年全国平均河流纵向连通性指数0.05,2018年全国平均河流纵向连通性较1960年大幅度恶化,相应指数达到1.07,整体评价结果由“优”下降为“差”。其中在全国十大水资源一级区层面上,东南诸河区、珠江区和长江区现状河流纵向连通性最差,松花江区现状河流纵向连通性最好,总体评价等级为“优”。在河流纵向连通性变化趋势方面,过去60年来全国主要河流平均纵向连通性整体呈加速恶化趋势,近20年恶化趋势最为明显。(3)河流纵向连通性改善措施和分区目标方面:采取上行、下行综合恢复措施对河流纵向连通性的恢复效果最为理想,恢复后的全国平均河流纵向连通性指数为0.59,相比现状年降低了 44.9%。同时,通过对比仅采取上行或下行恢复措施方案在各一级区层面上的功能连通预测结果,发现采取修建过鱼设施等上行恢复措施对闸坝型水利工程较多、现状河流纵向连通性较差的区域恢复效果明显;采取增殖放流等下行恢复措施对闸坝型工程较少、现状河流纵向连通性较好的区域恢复效果明显。此外,根据不同恢复措施方案的情景模拟结果,结合各水资源一级区的现状情况和未来水利工程建设规划,针对各水资源一级区提出相应的管控恢复目标,为流域水资源开发利用、水生态保护修复等工程规划提供参考。