随着我国社会经济的迅速发展，水资源短缺和水污染渐渐成为制约未来发展的重要问题，天津市则是水环境问题严重的典型地区。为了缓解天津市水环境约束、保障经济增长和人口增加的水资源需求，再生水的循环利用是最有效的解决途径。然而目前天津市再生水利用工程尚处起步阶段，还有很大的发展潜力。这使得再生水合理利用方案及其环境经济综合影响评价的研究具有重要的现实意义。本研究正是基于以上现实问题，从区域水环境管理的角度，对天津市再生水的利用潜力进行预测，以找出最优的再生水利用方案；并评价最优方案下再生水利用对于环境保护和社会经济发展的贡献。研究方法采用动态建模和模拟实验的方式，构建综合社会经济和环境综合模型，并采用LINGO编程软件来实现模拟。研究所构建的综合水资源-环境-经济综合评价模型，包括三大子模型：水循环模型，污染物质流动模型和社会经济模型。该模型是“自上而下”的宏观环境经济评价模型（以投入产出模型为基础）与“自下而上”技术评价模型的有机结合，并首次将水资源循环系统引入模型以内生反映再生水的利用潜力。综合评价模型的目标是在水环境改善的基础上，实现经济最大化发展；以2010-2020年为实验期（利于比较模拟结果与现实数据验证模型可信度），对天津市的经济发展、水环境进行预测和分析。通过模拟实验结果以及分析表明，在引入5种污水处理和再生水生产技术之后，结合综合政策的导入，2020年天津市再生水的重复利用率可达到56%，污水处理率亦可达到98%。再生水的利用将有效减缓天津市水资源短缺的问题，替代22%的总用水量，并且有效减少15%水污染物质排放量（较2009年）。此外，还能保障经济以年均6.45%的增速发展，保证社会经济可持续发展。另外，模拟实验也可以提供了天津市各区域的具体发展计划，包括再生水利用的财政需求、厂址选择、以及产业发展计划。研究将为天津市合理利用再生水提供科学的政策方案和可行的措施，也将为水资源管理等提供新的研究思路。研究的创新在于研究方法上改进了水资源-水环境-社会经济系统模型，增了水循环内生机制和综合系统的研究模式。动态模型模拟也为水资源环境管理提供了新的研究视角，研究将为天津市合理利用再生水提供科学的政策建议和具体的可行措施，同时也将为水管理等研究提供新的研究思路和方法。