随着流域内人口持续的增加和社会经济的迅猛发展，人类社会势必会对水资源需求日益加大，致使流域内人工水循环对于天然水循环的反作用日益凸显，将会给流域水循环带来许多新的问题和挑战。因此，本文在研究的过程中，以水为载体，以流域水循环为研究对象，把以人为主体的社会经济系统和以天然为主体的生态环境系统纳入流域水循环的研究空间中，从传统的“一元循环”模式转向新的“二元循环”模式，这将是实现流域水循环可持续发展的必由之路。　　 本文选择我国西北内陆干旱典型流域——新疆玛纳斯河流域（全文简称玛河流域）为研究区，根据流域的实际情况，针对玛河流域二元水水循环过程基础科学问题，应用流域尺度水循环、二元水循环理论、以及闭合流域内水量平衡原理等有关的科学思想，采用系统水文学和“天然-人工”二元水循环模拟研究方法以及RS-GPS-GIS信息处理技术，在大量野外科学调查研究的基础上，揭示了流域天然水循环和人工水循环之间的关系，建立了流域内二者的计算方法，从而定量计算了玛河流域天然水循环通量和人工水循环通量的比例，为实现流域面向生态的水资源优化配置，保证水资源开发利用与生态环境保护、经济建设协调发展提供了必要的科学依据。　　 论文主要从以下几个方面进行了论述：　　 （1）论文首先对该研究领域前人的研究成果以及将来的发展趋势进行陈述。拟定了研究思路和研究方法，指出研究区域的现状，提出了天然水循环通量和人工水循环通量对实现水资源优化配置的意义和必要性。　　 （2）水循环过程是一种多因素相互作用的复杂过程。天然水循环和人工水循环二者之间存在紧密的水力联系，循环通量相互依存。结合玛河流域水资源现状，针对平原区人工取-输-用-排为主的人工水循环过程，建立干旱流域平原区水量平衡和水循环模型（ABMBC），对平原区受人类干扰频繁的水循环各个环节进行模拟，模拟对象不仅包括天然水循环系统的蒸发蒸腾、入渗及河、渠、输水过程、地下水补给、运移，而且还包括人类直接和间接创造的水循环过程，并定量描述了各循环要素之间的联系，从而全面揭示了人类活动干扰频繁下的平原区水循环过程。　　 （3）通过对玛河流域平原区天然水循环通量和人工水循环通量的计算和分析，最终确定了玛河流域二者合理比例范围为77.64:13.76～71.29:9.38。