水资源是人类生存的物质基础,也是经济社会发展和环境改善不可替代的自然财富。我国西北干旱内陆河地区受气候条件及其地理条件限制,用水环境极为脆弱。近50年来由于西北干旱区经济发展所需水资源量不断加大,加之气候变化引起的冰川萎缩加剧,导致水资源供需矛盾日益突出。本研究以乌鲁木齐河流域为研究对象,分析研究了气候变化背景下典型西北干旱内陆河地区水资源的可持续开发利用问题。主要研究结论如下：(1)利用1959-2007年乌鲁木齐河流域上游大西沟气象站、下游乌鲁木齐气象站的气温、降水量资料分析了流域气候变化特征。结果表明,近50 a来乌鲁木齐河流域气候暖湿化趋势明显,仅下游夏季均温略有下降。(2)利用2004-2008年乌鲁木齐河流域水资源资料分析了当地水资源开发利用状况。结果显示,近5年乌鲁木齐河流域年均总供水量为10.305×108m3,年均总用水量为8.541×108m3；在用水结构上,农业用水所占比重远高于生活、工业用水；全流域水资源开发利用率高达85.3%,且对地下水的开发利用程度明显高于地表水。(3)基于系统动力学原理,建立了“乌鲁木齐河流域水资源可持续利用”的系统动力学(SD)仿真模型,经历史数据验证,模型的模拟结果合理,效果较好。模型模拟结果显示：在现状情况下,虽然保持了现有的经济增长速度,但经济发展与水资源可持续利用将面临着严重困境；在水资源可持续利用综合方案下,未来30年经济发展可以保持现有速度甚至有略微超越,且经济发展与水资源可持续利用所面临的困境可以得到有效地缓解。