金沟河流域地处欧亚大陆腹地,准噶尔盆地南缘,远离海洋,气候干燥,流域内暂无调蓄工程,水资源非常缺乏,作物灌溉主要靠地表水资源,如何公平合理地利用好地表水资源,使农业水资源分配达到最优,作物灌溉效益明显增强,作物总缺水量减少是本文需要解决的问题。围绕此目标,本文首先对我国干旱区农业水权体系建设进行了研究,对农业水权体系建设中存在的问题进行了分析,依据公平原则、效率原则、可持续原则建立了农业水权分配指标体系；其次是从农业水权的角度对农业水资源优化配置进行了研究,建立了基于农业水权的水资源分配模型,并对模型进行了求解,结果体现了农业水资源分配的公平性、效率性以及可持续性；三是建立了基于灌溉效益的农业水资源优化配置模型,从灌溉效益的角度对农业水资源优化配置进行了研究,采用动态规划法利用Visial Basic 6.0软件编制计算机程序对模型进行了求解,模型结果体现了农业水资源的最优分配和作物灌溉效益的最大化,并对两种模型进行了比较和评价,分析了模型的优点和缺点以及适用范围；最后对金沟河流域农业水权补偿方案进行了探讨和分析,在金沟河流域农业水权转让补偿背景下,提出了转让补偿的三个主要方案,对方案的补偿指标进行了分析,建立了农业水权补偿方案优选模型,用灰关联综合评估方法对模型进行了求解,确立了农业水权补偿方案优先顺序。