水是支撑人类生存与发展的最基础生态环境要素,然而在过去三十余年的城镇化进程中,由于城市过度汲取水资源、排放污染物、侵占水生态空间,造成河流湖泊干涸、水质恶化、水体富营养化、水生物减少等一系列问题,城镇发展与水环境保护的矛盾日益突出。自国家“十三五”规划纲要明确提出实行“最严格的水资源管理制度”,建设“节水型社会”的要求以来,“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”已成为我国城镇发展的基本原则。在此背景下,如何在国土空间规划中落实“以水定城”的城镇发展原则,推动城镇与水环境系统的协调可持续发展,是当前国土空间规划编制技术应探讨的重点方向。以边界管控的方式协调生产、生活、生态空间是国土空间规划的要点之一。虽然当前国土空间规划的“双评价”体系以及“三线”的划定方法中,已纳入水环境保护的内容,但仍需进一步丰富针对不同地域、不同水环境特征的精细化、具体化规划方法指导。在此背景下,本论文针对北方缺水地区的水资源和水生态特征,从协调城镇发展与水环境关系的角度,探讨城镇空间增长管控边界的划定与管理优化策略。本论文首先梳理国内外相关研究成果,提出研究切入点。在此基础上,构建“城水耦合理念”的理论框架和应用于优化边界管控体系的技术框架。而后以天津市为例,应用“城水耦合理念”的理论与技术框架识别我国北方缺水地区的城水矛盾问题,构建耦合水资源、水生态特征的城镇空间增长模拟系统,通过对四种城市发展与水环境保护规划方案的模拟分析,总结协调天津市城水关系的边界管控策略要点,并对现行规划与管理政策提出优化建议。研究的主要结论有:1)城市与水环境系统间存在约束与胁迫、促进与激励的相互作用关系,2000年至2018年期间天津市城水关系处于对立的拮抗状态。2)耦合水资源承载力、水生态敏感区域与城镇空间的规模和布局是城市增长管理过程中协调城水关系的关键点。3)针对天津市城水关系特征,建议采用“刚性约束——弹性联动——反馈激励”的边界管控策略调整和优化国土空间规划的相关内容。本论文主要的创新点在于:第一,在生态规划理论层面,应用“驱动力——压力——状态——影响——响应”（DPSIR）概念框架和耦合模型理论（Coupling-effect Theory）概括总结城市与水环境系统之间的复杂作用关系,为实现将“城水耦合理念”这一抽象概念应用于指导和优化城镇空间规划实践提供了可行途径。第二,在空间规划方法层面,整合系统动力学模型、生态安全格局理论、CLUE-S模型等多学科的理论与技术方法,构建了耦合城水特征的城镇空间增长模拟系统,填补增长边界划定方法中对水环境要素考虑不足的缺陷。第三,在增长管理实践层面,以天津市为例,解析了我国北方缺水地区的城水矛盾,并从协调城水关系的角度对城镇空间增长的边界管控体系提出优化建议。本论文从空间规划体系变革和生态环境保护需求出发,以实现“人——城——水”和谐共生为目标,整合水资源管理、水生态保护与城镇空间规划的理论与方法,提出“城水耦合”的空间规划理念,完善城市增长管理的理论与方法体系,探索了生态文明思想在空间规划领域的践行途径。