南水北调河北省受水区水资源系统是一个复杂的大系统。为使南水北调受水区水资源得到优化配置、高效利用，最大限度地缓解河北省严重缺水状况，改善区域生态环境，支撑经济和社会的可持续发展，对受水区水资源进行优化配置及管理模式研究十分必要和迫切。本文从需水结构调控、污水资源化利用、多种水源优化配置和水资源管理模式等方面开展了研究。 在需水结构调控模式研究方面，提出了产业结构比例合理性的判断方法，得出河北省产业结构比例总体看比较合理，但第二产业比例偏高、第三产业比例偏低的结论。按照shift-share分析法，计算得出河北省产业总体竞争力较弱，特别是第三产业竞争力严重不足的结论，给出了应大力发展高效农业、巩固第二产业主导地位、全面提升第三产业竞争力等产业结构调整的建设性意见。基于水资源与产业结构之间的相互影响与制约关系，建立以供水效益最大、产业增加值最大、区域失业人口最小、COD排放最小为目标函数，以水资源和环境为主要约束条件的产业结构优化模型和工业结构优化模型。 在污水资源化利用模式研究方面，系统分析建立了污水排放量预测的统计外延法、排放系数法、数据加载的灰色GM(1，1)预测模型、BP神经网络模型等污水排放预测方法及其使用条件，并计算预测了不同水平年总的污水资源量。系统分析了灌溉回用水、工业回用水、生活杂用水、市政用杂用水和地下水人工回灌水质指标及标准，预测了污水资源处理量和可利用量，提出了污水回用原则、回用范围和污水回用模式，为受水区多种水源的优化配置提供了依据。 南水北调工程建成后，将形成外调水、当地地表水、地下水、中水、微咸水等多种水源并存状况。从受水区的水资源系统实际出发，提出了受水区水资源配置的目标、原则。以供水条件、水源条件等基本相似为原则，把受水区水资源系统划为18个分区，建立了水资源优化配置的数学模型。从各分区子系统优化配置入手，利用大系统优化的分解协调方法，建立了复杂优化问题的时空分解与耦合求解方法，求出最佳协调解。根据当地地表水与中线来水量之间的互补性，确定了九种组合来进行水资源配置模拟计算，给出不同情景下的计算成果，为受水区水资源利用提供依据。 在水资源管理模式研究方面，根据国家确定的“政府宏观控制、准市场机制运作、企业化管理、用水户参与”的总体思路，参考国内外大型调水工程以及南水北调主体工程水资源和建设运营体制，确定了制定受水区水资源管理模式应遵循的原则，提出了受水区水资源管理和工程建设运营的模式，即“省级统管、按行政地域分管和省级统管与地方分管相结合”的三种模式，并分析了各自的利弊，提出了采用模式三的推荐意见。对南水北调河北省受水区水资源管理的水资源联合调度、水价形成机制、水费征收等制度体系和水权管理进行了探讨。