流域河網水系是一種樹狀結構。水利、地理和數學領域對河網的拓撲和幾何結構進行了大量研究,形成了分級統計律、自相似理論、隨機游走模型等理論成果,但還不具有系統性。本書一方面基于數學推導證明了河網分級統計律和隨機自機似理論的等價性,提出了統一的河網拓撲結構模型,另一方面通過提出真實河網的自相似模擬方法,統計了大量真實河網的拓撲、幾何和能量特征,給出了真實流域的幾何規律,初步提出較為完整和獨立的流域幾何學理論體系。本書首先介紹河網分級統計律、河網自相似律和兩者間的等價性,提出河網的自相似模擬方法;隨后介紹流域平面參數和能量參數的統計模型;最后采用實測數據對河網拓撲結構和流域特征參數的統計規律進行驗證。