水资源是人与其他生命系统不可缺少的一种宝贵资源，是社会经济发展的基本支撑条件。通过影响农业生产、工业生产、居民生活和环境质量，水资源影响着城市的社会经济水平。20世纪80年代以来，中国北方，特别是华北地区的气候经历了一个干旱化加剧的阶段，近年来北京地区的温度升高和降水量减少又进一步加剧了干旱化的发展趋势，而这种气候变化给敏感脆弱的生态系统过渡带带来了很大挑战，对水资源的挑战尤为明显。同时，在改革开放以来的20年内，北京经历了快速的国民经济发展，人口总量和密度迅速增加、工业发展、城市扩张、消费水平不断提高以及对土地资源和水资源的过度和不合理的利用，对水资源造成了更大的压力，使得北京成为世界上严重缺水的大城市之一，水资源承载力问题已经成为影响和制约北京市经济社会发展的主要因素。 因此论文选择水资源承载力的热点地区--北京作为研究对象，首先分别分析了北京的干旱和城市化过程，然后讨论了干旱和城市化双重压力下北京水资源和水资源承载力的变化特征。最后，在此基础上利用系统动力学(SD)的原理和方法，构建了气候干旱和城市化双重压力下的北京水资源承载力模型，在设计的规划发展情景、气候干旱情景和适应对策情景下进行了模拟分析。论文主要结论包括以下几点： (1)基于1961-2005年北京气候数据分析了北京地区的干旱化趋势，证明北京存在一个与华北地区相似的干旱化趋势。进一步结合气候突变检测的M-K检测、滑动t检测和Yamamoto检测的结果，可以看出，北京地区从80年代开始主要存在一个明显的温度上升和降水量的波动下降的趋势。其中，温度的突变年份在1991年，而降水量突变发生在1998年。从1998年至今，降水量有明显的“突变”减少，随着温度的升高，干旱化进一步加剧。 (2)基于1991、1997、2000和12004年四期TM/ETM+遥感影像提取了1991-2004年北京城市扩展信息，结果表明：①城镇用地扩展过程显著，城镇用地在区域总面积中所占比例从1991年的9.80％增长到2004年的17.93％；②城市化过程，主要表现为点状、线状和面状城市化三种基本模式；③宏观、中观和微观三层次的驱动因子影响城市扩展过程。宏观尺度上，城市规划，土地利用政策等政府行为和3000年城市发展形成的旧有城市格局从根本上决定了现代北京城市发展的基本风貌和格局；在中观尺度上社会和经济因素为城市扩展提供了驱动力，最明显的是人口增长和人民生活水平的提高；微观尺度的地形、区位和交通限制决定了城市扩展的可能性，最利于城市扩展的因子是距离高速公路的距离。综合作用的结果是1991-2004年北京城市化强度出现一个先增长后减小的趋势。 (3)北京水资源总量与地表湿润指数相关显著，相关系数达到0.92，气候干旱的压力下，北京水资源呈现衰减趋势，从1997-2005年北京水资源总量持续低于多年平均量39.99亿m3，平均少了18.98亿m3。因此气候干旱从水资源供给的角度影响了水资源承载力所拥有的资源量，也就是减小了水资源承载力计算时的“分子”；而在城市化发展之下，特别是像北京这样快速的经济社会发展和人口增长情况之下，对于水资源的需求提出了更高的要求，大大提高了水资源承载力计算的“分母”。2005水资源供需分析表明，供需矛盾达到10.51m3，其中工业用水缺口最大，达到5.86亿m3。虽然随着技术水平的提升和节水意识的强化，可以在一定程度上对需求起到抑制作用，缓解对于水资源承载力的压力，但整体作用仍然是使已经稀缺的水资源在北京的形势更加严峻。 (4)建立了干旱和城市化双压力下的水资源承载力模型，设计了气候干旱情景、城市化下的社会经济发展情景和适应性对策情景，模拟结果表明：2006～2020年的模拟结果显示气候干旱下北京水资源可供应量减少到29.88亿m3，比起2005年减少了7.62％，远低于按规划目标发展下的水资源需求量52.83亿m3。在水资源的约束下，人口和经济发展受到限制，北京可承载农业总产值、工业总产值和人口分别为128.05亿元、3152.69亿元和1167.18万人，远低于北京城市总体规划设想。比较3种适应对策，开展调水工程对人口承载力影响最大，依靠科技进步对经济发展影响最大，产业结构调整的作用比较小。综合各种适应对策和气候干旱作用之后，水资源可供应量、人口和经济发展承载量接近或超过规划目标要求。