乌鲁木齐市已进入快速城市化阶段，生产、生活用水日益增加，当前可开发利用的水资源不能满足社会用水需求，加之水资源管理利用存在一系列问题,严重影响乌鲁木齐市长远发展。因此,探讨合理的城市化路径，化解城市发展与水资源供需矛盾，是一项紧迫而重要的历史性任务。本文按照水资源-水环境-社会-经济-生态复合系统理论和作用机制，运用DEA模型、CES生产函数、灰色关联法、协调发展度模型等研究了乌鲁木齐市水资源对社会经济发展和城市化的影响，在此基础上构建水资源与城市化的SD模型，根据水资源约束下城市化的最优目标，设计出5种代表性城市化方案，通过模拟分析选择出最优路径，为解决水资源约束危机提供了参考。主要研究工作为：首先，定性与定量相结合研究水资源与城市化的现状和影响。当前乌鲁木齐水资源禀赋稀缺，水资源利用率DEA有效率仅占10%，水资源平均利用效率为68.7%，城市化速度快于全国平均水平，使得水资源短缺程度高于全国水平。水资源对经济增长和产业结构变化的影响较大，废污水排放与经济和人口增长呈N型，真正拐点还未达到。水资源系统与城市化系统的协调级别较低。接着，采用SD模型构建了水资源与城市化的仿真系统，结合城市规划与路径优化目标，反复模拟尝试，设定五种差异较大的代表性方案，参照经济、环境和社会效益目标，比较研究后确定方案5为最优城市化路径。该方案将城市化进程定位为中速发展，调整产业结构，增强水资源开发利用、提高用水效益，并在2015和2020年分别调入3亿m3和5亿m3水资源，结果2015年实现缺水程度为0的突破，并能保证城市化建设在水资源富余状态下进行，2012-2030年经济年均增速为10.92%，2030年地区GDP达到12930.75亿元，产业结构合理升级，三产比例为0.54:22.33:77.13；人口增速为3%，2030年总人口564.91万，城镇化率为97%；水环境压力相对减小，未处理废污水量为0.06亿m3，且第一产业用水比例下降到52.31%，生态和生活用水比例各为6.39%和12.44%；生态城市建设取得明显进展，人均生态环境面积为130.44㎡；城市化综合效益良好。