水资源是一切生产生命活动的基础。然而,外界环境条件(气候条件、人类活动)的不断改变不仅对流域自然水循环过程产生一定影响,同时水资源的开发利用也受到环境变化带来的影响,造成了人水关系发展演变的失衡。因此,在不断增强的全球气候变化和人类活动的影响下,水资源的开发利用应适应这些因自然因素、人为因素叠加一起带来的水资源、经济社会和生态环境的变化,通过一系列的人类措施来协调好人水关系,这对实现区域水资源合理开发利用、经济社会可持续发展、水资源综合管理及生态环境保护具有重要的理论意义和现实意义。本文在总结国内外研究现状及存在问题的基础上,从水资源适应性利用的概念、内涵等方面开展水资源适应性利用理论方法和应用研究,主要包括以下几个方面:(1)水资源适应性利用的作用机制研究。基于对水资源适应性利用的概念和内涵的解读,提出了水资源适应性利用应具备的基本特性,并从水资源、经济社会和生态环境系统的相互作用关系出发,分别开展了气候变化、人类活动及二者双重作用下水资源适应性利用的作用机制研究,为确定能够表征水资源、经济社会和生态环境系统之间相互适应的因子奠定基础。(2)水资源适应性利用量化指标体系的构建。基于前期研究成果,从水资源适应性利用的应用规则入手,提出了水资源适应性利用的四大量化准则,进一步构建了由目标层、准则层、分类层、指标层4级构成的量化指标体系,涉及水资源的自然和社会服务功能、水资源可再生能力、经济社会发展水平、生态环境状况和治理水平等。(3)水资源适应性利用评估方法的确定。依据水资源适应性利用量化指标体系,提出了一套评估水资源、经济社会和生态环境系统相互适应状态的计算方法及评估标准。运用TOPSIS灰色关联投影法量化水资源、经济社会和生态环境的综合发展指数,结合耦合协调度模型描述两两系统、三系统间相互适应的程度,以此来分析系统间和系统整体的适应性水平。(4)以新疆为例,展开实例应用研究。将提出的水资源适应性利用的量化研究方法应用于新疆,计算2004-2017年新疆及各地、州、市水资源、经济社会和生态环境系统间及总体适应度,分析其时空演变特征。采用嵌入式系统动力学理论方法构建新疆水资源适应性利用系统动力学模型,模拟并预测不同方案下新疆2017-2050年水资源适应性利用水平,选择适应新疆发展的最优模式。