随着人口增长和社会经济的发展，我国北方地区水资源短缺、水环境污染与水生态破坏问题日益严重，与水相关的生态与环境问题已经成为制约我国建设和谐社会的重要因素。为解决水环境问题，确保国民经济顺利发展，迫切需要明确区域水环境的水资源供给能力和水环境对水污染的承受能力，通过双向调控手段，缓解区域社会经济发展与水环境承载力的矛盾。　　 本文在系统归纳总结国内外水环境承载力与城市水代谢研究进展基础上，从水环境承载力的概念和内涵入手，针对目前水环境承载力与水资源承载力混淆的局面，明确界定水环境承载力的承载对象，将水质水量综合表征方法及人口和经济规模表征方法相结合，建立了一套科学合理的水环境承载力量化方法体系。进一步，开展了基于水代谢的城市水环境承载力动态仿真研究，构建城市水代谢动态仿真模型，在水质水量约束下确定城市水环境承载力。最后，通过对传统城市水代谢和新型城市水代谢的特征及优劣的系统分析以及城市水代谢过程的动态仿真，提出基于新型水代谢的缓解城市社会经济发展与水环境承载力矛盾的具体对策。　　 本文以北京市通州区为案例，将建立的城市水代谢动态仿真模型应用于北京市通州区水环境承载力研究，利用情景分析和系统动力学方法，动态模拟各种情景下通州区的水代谢过程；以此为依据，提出缓解该地区社会经济发展与水环境承载力之间的矛盾的调控手段。　　 案例研究结果表明，传统城市不可持续水代谢情景下，虽然采取了筑坝蓄水、区外调水、节约用水、源头控制和清洁生产末端治理等措施，水环境所能承载的灌溉面积和牲畜头数依然下降、人口和工业增加值也是缓慢上升。2020年通州区所能承载的人口有36．46万人，灌溉面积17．23万亩，牲畜37．61万头，工业增加值59．05亿元。　　 而新型城市可持续水代谢情景下，采取再生水的利用、二级再生水回补河道、水的循环利用、提高污水处理能力和处理级别等多种措施，通州区水环境所能承载的人口和工业增加值显著上升，灌溉面积和牲畜头数虽在模拟初期有所下降，但在模拟后期也显著上升。2020年通州区所能承载的人口有96．12万人，灌溉面积65．24万亩，牲畜89．45万头，工业增加值155．67亿元。　　 新型城市可持续水代谢情景的模拟结果表明，即使按照新型城市可持续水代谢情景发展，通州新城规划目标也无法实现；因此应控制通州区人口增长，适当降低规划中的经济目标，以避免人民生活和经济发展对脆弱的水环境造成过多的压力。对新型城市可持续水代谢情景下城市水代谢动态仿真模型的参数进行灵敏度分析，根据分析结果，提高污水处理能力和处理级别对水环境承载力有促进作用，对人口、灌溉面积、牲畜头数、工业增加值的提高都有显著效果。再生水的利用也对人口、灌溉面积、工业增加值的提高有一定促进作用。水的循环利用对人口和工业增加值的提高也有促进作用，但效果不显著。