在全球气候变化背景下，未来气候变化极有可能对我国西北干旱区宏观水资源配置体系产生显著的影响，增加西北干旱区水旱灾害发生的频率和强度，影响西北干旱区农业，社会经济和生态用水安全，使得西北干旱区水资源脆弱程度增加。本研究目的在于在气候变化不确定的情况下评估气候变化对西北干旱区水资源供需关系的影响，评估气候变化下西北干旱区水资源的脆弱性，以及采取措施尽可能适应气候变化，降低气候变化带来的不利影响，以促进西北干旱区经济和社会的可持续发展。　　本研究在对水资源脆弱性概念的理解以及对西北干旱区气候变化分析的基础上，研究了气候变化下水资源脆弱性理论，利用综合评价法建立了水资源脆弱性的评价体系，并评估了气候变化下西北干旱区水资源脆弱性。建立了基于系统动力学的水资源供需模型，选择西北干旱区典型区域、典型行业、典型城市，评估了气候变化下西北干旱区典型区域、典型行业、典型城市水资源的脆弱性。并提出相应对策，降低气候变化下西北干旱区水资源的脆弱性。　　根据本文的研究，主要得出以下成果和结论:　　(1)利用综合评价法对西北干旱区水资源脆弱性进行评价，并绘制西北干旱区水资源脆弱性等级分布图。西北干旱区水资源高脆弱地区主要分布于天山东段、新疆东部以及塔里木盆地西部，水资源脆弱性低的地区主要分布在新疆北部、伊犁河谷、祁连山以及其他高山地区。降水增加情景下，西北干旱区水资源脆弱性明显降低，在气温升高和经济发展的情景下西北干旱区水资源脆弱性整体升高。而在同时考虑气候变化和社会发展情景下，西北干旱区水资源脆弱性有升高，也有降低。　　(2)西北干旱区典型区域巴州:新疆巴州未来40年水资源脆弱性将逐渐升高。通过改变模型参数设立的三个减弱巴州水资源脆弱性的情景中，以降低农业灌溉用水定额最能降低巴州水资源脆弱性。　　(3)西北干旱区典型生态系统艾比湖:艾比湖水量与流域气候变化和人类活动存在明显的相关关系。建立模型模拟艾比湖的水量平衡和盐量平衡，在不同入湖水量保证率情景下，艾比湖将维持在不同的面积。但由于盐分积累，艾比湖盐度将逐渐上升，直至不能维持当湖泊的生态功能。　　(4)西北干旱区典型农业区玛纳斯河流域:在玛纳斯河流域20个气候变化情景中，2015年20个气候情景中17个情景农业水资源都能满足需要，而到了2030年，只有气温升高2℃降水增加20％等11个情景可以满足农业用水需要，流域农业水资源脆弱性增加。　　(5)西北干旱区典型城市乌鲁木齐市:现状情景下乌鲁木齐人口水资源会出现供不应求的局面。在24个未来气候变化情景下，至2030年，各个气候变化情景下乌鲁木齐水资源都供不应求。设定四个社会发展情景中，跨流域调水、提高灌溉效率、退耕还林都能保证未来乌鲁木齐水资源的供需平衡，提高水资源处理回用率则不能保证。　　(6)西北干旱区典型工业哈密工矿业:煤化工项目引入前淖毛湖地区水资源供需平衡，略有结余。广汇一期煤化工项目引入后，淖毛湖地区水资源已不能满足项目水资源的需求。二期项目引入后，淖毛湖地区水资源短缺问题将更加严重。在改善哈密淖毛湖区域水资源利用措施中，项目配套工程建成后已能满足广汇一期煤化工项目的水资源需求。在干渠防渗漏蒸发和农业节水用水置换后，广汇二期煤化工项目水资源需求也能满足。