近年， 由于不合理使用水資源導致大量工農業廢水、生活污水進入江河，造成了我國尤其是城市地區河流的嚴重污染，并進一步制約了社會經濟的發展。從河流水質惡化過程來看， 其水質變化受人類活動的影響更大[1]，包括點源與非點源污染的雙重作用，并與人類生產活動緊密耦合在一起。研究人類活動影響下河流水質過程是準確識別河流水生態環境變化的關鍵，同時也是國際前沿水系統科學的一部分[2]，具有重要的現實和科學意義。人類活動影響下河流水質變化過程的研究已經成為普遍關注的重要課題。如李懷恩[1]等通過統計分析研究了流域人類活動包括人口增長、農事活動與土地利用結構改變與河流水質之間的定量關系。徐華山等[3]通過改進的分布式SWAT 水文模型對受強烈人類活動影響（包括水庫調節、點源排放以及取用水等）的漳衛南運河流域進行了水量水質模擬。肖生春等[4]分析了人類活動對黑河水質的影響，并指出人類活動產生的污水在地表地下水轉換過程中污染整個水系。岳雋等[5]通過分析深圳市河流水質與土地利用變化的關系，指出耕地、園地和建設用地的數量對相應河流水質的有機物污染有明顯的正效影響作用。
永定河北京段是北京的五大水系之一， 對北京的生態環境保護和水資源供給起著重要作用[6]。永定河處于我國氣候變化最敏感脆弱的區域， 同時受高強度人類活動的影響，自20 世紀以來其水生態環境發生了巨大變化，突出表現在以下兩個方面：其一，人類活動如農業開發、城鎮化發展等土地利用變化[7]、水利水保工程建設、地下水開采[8]等改變了流域下墊面特征，導致水循環產匯流機制的改變，使得永定河地表水資源量不斷減少， 如三家店以下常年缺水， 特別是盧溝橋一年365 天無水。其二，由于沿河工農業污水排放的點源和上游非點源污染使得永定河水質急劇惡化， 官廳水庫被迫于1997 年退出北京市生活水資源供給水源地[9]，隨著北京市經濟發展的需求以及水供需矛盾的日益突出，改善永定河北京段的水生態環境迫在眉睫。為此北京市制定了永定河水生態修復的綜合規劃，并將永定河定位為“京西綠色生態走廊與城市西南生態屏障”[10]。 | 
