近些年来,洱海流域工业化进程加快,以资源能源为基础的经济发展模式给洱海流域水环境造成了严重的污染与破坏,洱海水质自1999年后常年保持Ⅲ类水质水平,并凸显出富营养状态现象。水环境日益恶化,对与水资源密切相关的三次产业发展带来了严重影响,产业结构优化面临着严峻的挑战。党的十八大和十八届三中全会后,经济新常态的出现、资源匮乏、能源紧缺、环境污染的多重压力与制约以及“稳增长”的实现,都要求产业结构的优化朝着更加高级化、集约化、生态化的方向进行调整。基于以上背景,本文在总结国内外现有研究成果的基础上,以区域经济学、人文地理学、环境地理学等理论为基础,从产业结构优化升级这一命题出发,以洱海流域水环境容量为基础条件,运用多目标动态规划模型确定流域主要污染物总量控制目标,探寻在资源约束下流域社会经济发展的最优配置。首先,本研究从洱海流域水环境现状上分析,通过计算流域2000-2014年洱海水质的综合营养状态指数,表明COD、TP、TN为洱海流域主要污染物,洱海水质波动变化并整体上呈现出由Ⅱ类水质向Ⅲ类水质下降的明显趋势。主要污染物空间分布反应出农业面源污染主要集中在洱海北部地区,工业点源污染主要集中于南部地区,且污染负荷入湖量较大,已经超出洱海Ⅱ类水质的水环境承载能力,对洱海水环境的保护产生较大压力。其次,从流域产业结构概况上分析,运用Hamming贴近度方法研究流域产业间合理性,结果表明流域内各乡镇十五年来产业结构不尽合理,且表现出明显的区域差异性。在上述两个方面分析的基础上,运用典型相关分析法研究水环境对产业结构的响应规律,结果表明,在第一典型相关中,第一产业与TN、TP排放量高度相关,与COD排放量中度相关：在第二典型相关中,第二产业与COD排放量高度正相关。其次,本研究以洱海流域经济增长和污染物总量控制为目标,选取经济约束、环境约束、人口约束、资源约束、劳动力约束、社会需求约束等多个指标为约束条件,构建多目标优化模型,预测2020年洱海流域农业、工业、旅游业在不同方案下的经济产出及污染物排放量。经过分析比较,选择均衡增长型方案作为洱海流域产业结构调整的最优方案,该方案下既可以保证经济增长速度在预测值的约束范围内,又能够实现主要污染物排放量削减15%的目标。最后,采用环境地理学理念对洱海流域水环境容量进行分区评价,解释其空间分布的区域差异；随后,根据各乡镇水环境容量支撑强度和三次产业污染压力对应情况,分别划分农业、工业、旅游业的核心调整区、优先调整区、一般调整区三种类型,据此提出相应的产业空间布局方案,即农业、工业、旅游业结构调整要分别规划形成以“四圈、五带”为主体、以“三组团、三片区”为主体、以“五都、一道、一廊”为主体的空间优化布局,并提出相应的调整措施及建议。