随着城市化进程的加快，人类对水资源的开发利用量不断增加，以致对生态系统的干扰不断加大，甚至超出生态系统的承载能力，城市化半城市化河流的生态问题日益突出。目前城市化半城市化河流的生态需水研究刚刚起步，许多理论和方法都有待进一步研究发展。　　 本文以国家水体污染控制与治理科技重大专项《北运河水系水量水质联合调度关键技术与示范研究课题》子课题《北运河河流生态需水保障方案研究》（2008ZX07209-002）　　 为依托，研究了城市化半城市化河流的内涵及界定，建立了基于分时段、分河段、分阶段思想的河流生态需水计算体系，提出了针对不同情景保护目标下北运河河流生态需水量的保障方案。论文的主要内容及成果如下：　　 （1）在总结城市化半城市化对河流影响的基础上，探讨了城市化半城市化河流的概念、内涵，分析了城市化半城市化河流的特征与功能，建立了城市化半城市化河流的评价指标体系，该指标体系包括人工化程度、流域内城市化程度、水质指标、水量指标及水生态等。通过模糊层次分析法评估了河流的城市化半城市化程度，结果表明，北运河流域北京段城市化半城市化程度为评价等级Ⅴ级，天津段城市化半城市化程度为评价等级Ⅳ级，北运河属于典型的城市化半城市化河流。　　 （2）本文针对北运河河流闸坝众多，人类活动干扰较大的特征，提出了基于分时段、分河段、分阶段思想的河流生态需水计算体系。①分时段：根据北运河不同时段的来水及生态需水情况，按照春（3～5月）、夏（6～8月）、秋（9～11月）、冬（12～2月）四个季节或者逐月来计算生态需水量。②分河段：由于不同河段水资源、水生态和水环境特征各异，根据北运河水功能区划及其闸坝分布情况，将研究区段分段为：沙河水库～沙河闸、沙河闸～北关闸、北关闸～杨洼闸、杨洼闸～土门楼、土门楼～筐儿港、筐儿港～屈家店。③分阶段：由于生态系统受损严重，河流的结构和功能不可能在短时期内恢复到原来的健康状况，因此只能分阶段、分步骤实现。第一阶段：恢复河流最基本的环境功能，保证其维持生物栖息地的最小流量；第二阶段：恢复河流的部分结构和功能，使其维持在适合生物生存的生态环境水平；第三阶段：进一步恢复河流的生态系统功能，能够为水生生物提供良好的生存环境，实现生物多样化。　　 （3）系统分析了北运河流域的水资源演变特征，结合以满足河流生态需水为目标的流域闸坝调度结果，针对不同保护目标情景下河流生态需水的保障情况，提出了以再生水为主要补给水源的保障方案：最小生态需水情景下的生态需水，通过闸坝调度基本可以得到满足；适中生态需水情景下的生态需水量需要额外补给水量0.25 亿m3，才能得到满足；最佳生态需水情景下的生态需水量缺水量为1.29 亿m3，需要补给水量较大，可作为远期目标来实现。　　 最后，对全文进行了总结，并探讨了今后河流生态需水研究需要加强和改进的方面。