北京作为华北地区特大型缺水城市，水资源极度匮乏，已成为城市社会发展的制约因素。高强度的人类活动扰动通过对水循环结构和水文过程的调控和影响，使得城市水资源供需关系发生很大的变化。要使由水资源匮乏可能导致的城市水危机问题得到解决，根本在于厘清水资源供需关系特征的基础上优化水管理。通过对城市水资源的供需关系的管理研究，增强水资源的安全能力，有效的提高水资源的效率和效益。　　本研究以北京水资源供需关系为研究对象，通过用水特征、供需评价、趋势分析与供应压力评价，进行水安全对策的实证研究。针对水资源供需关系演变特征与对策问题，应用水资源学、管理学、制度经济学及其有关理论，立足北京市情水情民情，收集城市土地利用数据、气象水文数据、湖泊河流、水利工程建设情况、生态数据、人口经济社会数据等，结合北京自然地理特征，深入进行北京水资源演变特征分析，在厘清水资源演变特征的基础上，采用投入产出法、趋势分析法、系统模拟法等，对北京水资源利用演变特征和水资源供需关系演变特征进行分析和模拟，进一步结合虚拟水理论、水足迹计算方法核算真实用水，开展2049年未来水资源供需关系预测，评价水资源供需压力指数，总结管理特点，提出北京水资源管理优化路径。研究对应对北京水资源紧缺形势，指导缺水型特大城市优化水管理，协调水与经济社会可持续发展，提升水管理水平具有重要的现实意义和推广借鉴作用。研究主要成果如下:　　(1)从水资源形成机理考量，得出了北京水资源4个主要特征:①降水量年际、年内时空分布不均，年际间连旱连涝、旱涝交替。干旱为主要的气候特征;②可用水资源减少;③人均水资源量下降;④地下水持续超采。从用水特点考量，用水的4个主要特征:①用水总量得到有效控制;②两增两减，刚性用水量比重加大;③用水效率不断增高;④用水结构优化。用水量的5个主要影响因素:①人口增长与城市化;②产业结构;⑨用水政策;④教育宣传及节水意识行为;⑤科技应用。水资源供应的6个主要特点:①水资源利用率过高，地下水超采已成为常态;②水源构成多样化;③本地新水资源供给减少;④再生水供水大幅度增长，形成分质供水体系;⑤应急水源被迫成为“常规”水源;⑥外域调水成为重要水源之一，对其依赖程度大。　　(2)通过用水量、用水结构、用水效率以及供应特点的分析得出水资源利用演变特征，北京市水资源供需关系演变历程大致可分为三个阶段:河网密布、水患频发阶段、水资源充足、用水需求加大阶段(1950～1969);水体污染、河湖干涸断流、地下水全面超采、用水达到极限阶段(1970～1998);水资源“紧平衡”、河湖恶化和地下水全面超采趋势缓解阶段（1999～至今）。　　(3)通过水足迹的计算，得出2007年北京水足迹为384.72亿m3，2010年北京水足迹为372.75亿m3，北京真实水需求为实物消耗水资源的10倍左右。农业及农产品水足迹最大，占总足迹的49.17％，工业、建筑、服务业分别占总水足迹的46.88％。其中贸易虚拟水总量占总水足迹的40.25％。农业、贸易及工业、建筑、服务业主要通过虚拟水消费来满足本地水需求。　　(4)基于水资源供需关系演变分析，进行了水资源用水预测和总供水量预测，构建了水资源供应压力评价指数，分析了水资源供应压力。得出2020年总需水预测为44.7亿m3。2049年总需水预测为48亿m3。按照不同供水保障率条件下，可供水资源量情况有所差别。仅考虑本地水资源，仅在降水保证率为25％条件下，水资源供应能满足预测需求，其他条件下存在不同供需缺口，若考虑再生水、外域调水、应急调水等均作为可持续水源，在各种降水保证率条件下均可以达到水资源供需平衡，但过度依赖外域调水是有风险的。通过水足迹计算结果得出:2007年水资源压力程度为11.06，2010年水资源压力程度为10.59，北京水资源供需压力大，对外调水依赖度高。　　(5)结合北京水资源系统安全和区域经济社会发展的要求，提出通过北京水资源需求管理来增强城市水资源供应安全，北京水资源需求管理重点在控“需”和提“供”。提出相应对策:①量水发展，实施最严格水资源管理制度;②加大节水力度;③发挥外域调水和再生水作用，保护涵养地下水;④多水源联调，保障供水安全;⑤实施虚拟水战略，为严重缺水城市优化水资源供需管理提供有益的参考和借鉴。