基于全球城市发展进程加快诱发的水危机、中国快速城市化面临的水问题、干旱区城市发展面临严峻的缺水挑战等大背景，在总结国内外研究进展基础上，构建城市发展与水资源利用相互关系的研究框架。选择干旱区典型绿洲城市——乌鲁木齐市为研究区，利用1995-2010年社会经济数据和水资源利用数据，探讨了城市发展与水资源开发利用的相互关系与影响机理，构建系统仿真模型进行多目标情景分析，并对城市发展模式与水资源开发利用模式进行优化选择。　　 主要研究内容包括:　　 (1)借鉴城市发展与水资源利用的相关基本理论，从理论角度分析绿洲城市发展的关键因素，探讨城市发展与水资源利用的相互影响机理。　　 (2)利用1995-2010年数据，研究近年来乌鲁木齐城市发展与水资源利用的动态演变过程，分析二者的发展态势。乌鲁木齐城市人口增长、经济发展、社会进步和空间扩张进程显著，多年平均水资源量为11.20×108m3，人均水资源量基本保持在400m3，水资源开发利用率快速上升，地下水超采明显，农业用水比重过大，城市发展与水资源开发之间的矛盾加剧。　　 (3)构建城市发展与水资源利用综合测度体系与综合评价模型，得知乌鲁木齐城市发展综合水平基本逐年上升，水资源开发利用潜力在波动中呈下降趋势。城市发展—水资源利用系统的协调度先升后降，呈倒U字型变化，城市发展有效度持续上升，水资源可承载度波动下降，城市—水资源可持续发展水平呈波动变化。　　 (4)分析城市发展、水资源利用的交互耦合关系，用水总量、开发程度和用水效益随城市规模的扩张而呈周期性波动，产业结构的变化导致用水结构的变化，用水效益随城市发展而提高，单方水GDP从1995年的13.63元/m3上升到2010年的27.89元/m3。水资源综合压力逐年上升，水资源系统对城市发展系统属于较强约束，水资源短缺很大程度影响城市规模的继续扩张和城市发展水平的继续提高。　　 (5)在Vensim软件支持下，构建系统仿真模型，设置不同的城市发展方案、供水方案和用水方案，对城市发展的水资源需求进行多情景模拟。需水量的差异主要由城市发展方案和用水方案影响，供水总量由供水方案影响，城市发展、供水、用水方案共同影响水资源供需差额，不同情景下的水资源缺口不同，在采用跨流域调水、节水利用方案下，中、高速城市发展方案导致在2030年乌鲁木齐市水资源缺口分别为5.17×108m3、30.15×108m3，现有水资源条件难以满足城市发展的需要，各情景下水资源对城市发展系统均存在较强约束。　　 (6)以调水方案下的供水总量为前提，水资源总量控制下的城市发展，要求优化调整用水结构和产业结构。适当提高生态用水和生活用水比例，对生产用水中的工业、农业用水比例进行调控。调整农业内部产业结构，减小第一产业中的种植业比例进而减少农业用水。优化工业产业结构，限制高耗水产业发展，提高低、中耗水行业的产值比重，降低工业用水定额，控制工业用水快速增长，同时提出城市发展与水资源利用优化调整的对策建议。