以沿鲁运古镇街巷空间以及公共节点空间作为研究对象，选取离散数学图论和空间句法相结合的方法，运用拓扑分析软件Pajek和空间句法软件Depthmap，提取沿运古镇空间的拓扑结构及相关参数，通过所得的结构特征以及参数值解读分析沿运古镇聚落空间的饱和度层级，结合空间特征点要素以及空间特征进一步分析聚落空间发展演变的特征规律，并揭示其空间演变的驱动因素，结果表明：(1)运河水环境在沿运古镇空间发展中具有核心作用空间，其空间最初的发展演变主要集中于运河水环境空间发展；(2)在沿运古镇空间发展演变的过程中，水利技术、经济产业、社会制度、历史文化等对空间发展演变均具有一定的影响作用；(3)近现代以来，区域环境、社会文化以及陆路交通方式的转变，加之漕运废止，促使沿运古镇空间发展逐渐停滞，水环境空间的核心作用逐渐减弱，道路空间指向性发展逐渐明显。(4)水环境水利工程技术、经济产业技术、国家政治经济力量以及运河文化等驱动因素对沿运古镇空间演变具有重要影响作用。