随着人口的增加和社会经济的发展，人们对水资源的需求不断增加，水资源供需矛盾日益突出，另外，全球变暖将加剧水资源的短缺，特别在干旱区尤为明显。因此，研究全球变暖背景下供需水平衡对于实现水资源可持续利用和社会经济可持续发展具有非常重要的意义。本文以开都-孔雀河流域为研究区域，以气候变化对供需水平衡的影响为研究对象，探讨了近50年来流域气候变化和径流变化趋势以及气候变化对径流的影响，建立了水资源需求模型，分析了近25年来流域用水特征，预测了未来不同情景下需水量和供需水平衡，推荐了流域未来供需水平衡方案，并提出了解决流域缺水问题的对策。本文主要研究成果如下:　　 (1)近50年来，开都-孔雀河流域年平均气温、年降水和年径流均呈现显著上升趋势，并且在未来一段时间内都将继续增加。年平均气温和年降水分别在1992年和1987年发生突变;开都河和黄水沟年径流分别在1996年和1994年发生了由低到高的突变。根据相关分析结果，构建了年径流量与年平均气温和年降水的回归模型，并根据统计降尺度结果预测了规划水平年不同情景下的年径流量。　　 (2)1985-2009年，开都-孔雀河流域灌溉需水、工业用水和生活用水量均呈增加趋势。构建的工业用水和生活用水模型模拟效果较好，2009年流域工业用水和生活用水量分别达到1.08×108 m3和0.53×108m3。1985年、2000年和2009年流域生态需水量分别为20.81×108m3、20.02×108m3和20.01×108m3。　　 (3)随着灌溉水利用系数的提高和作物种植结构的调整，不同情景下3个规划水平年的农业灌溉需水量将呈减少趋势。2015年、2025年和2035年流域工业需水量将分别达到1.53×108 m3、2.21×108m3和3.33×108m3。2015年流域生活需水量为0.86×108m3，而到2035年将高达1.82×108m3;城市生活需水量将快速增加，而农村生活需水量将基本保持不变。2015年、2025年和2035年开都-孔雀河流域生态需水量约占需水总量的50％。　　 (4)历史和现状水平年，除特丰水年外，流域供水不能满足需水要求，只能依靠挤占生态用水来满足生产和生活用水的需求，从而导致了生态环境的退化。另外，分析了流域未来不同情景下供需水平衡，推荐未来50年气温增加2.0℃的情景5作为流域出现可能性较大的增温情景，并提出了解决流域未来缺水的方案和对策，从而实现水资源可持续利用和社会经济可持续发展。