北方大型灌区对保障国家粮食安全、维护生态环境、发展区域经济有着至关重要的作用。农业水资源是保障灌区生存与发展的重要支撑条件,也是维护灌区生态环境良性发展的控制性因素之一。科学评价农业水资源承载能力状况,处理好灌区内水资源与社会、经济和生态环境之间的关系,对北方大型灌区可持续发展具有重要的意义。本文在对北方大型灌区农业水资源的特点分析的基础上,从系统分析的观点研究了灌区农业水资源的承载能力评价的理论与方法。主要研究内容和结果如下:(1)分析了国内外区域、流域水资源承载能力的研究进展,借鉴前人研究成果,结合北方大型灌区农业水资源的特点界定了灌区农业水资源承载能力的概念,并深入探讨了农业水资源承载能力研究的内涵、特点、理论和评价方法。(2)在可持续发展原则下,依据生态经济理论与自然—人工二元模式下水文循环理论,分析了灌区水资源—社会经济—生态复合系统的结构,将灌区复杂的巨系统分为水资源子系统、社会子系统、经济子系统、生态环境子系统;应用系统动力学原理及应用软件Vensim PLE构建了灌区水资源供需预测SD模型。(3)依照评价指标体系建立原则,构建了二级灌区农业水资源承载能力评价指标体系,通过专家打分法和层次分析法确定了各级指标的权重,分析讨论了模糊综合评价方法和集对分析方法应用于灌区农业水资源承载能力评价。(4)以陕西省宝鸡峡灌区为例,以2005年为规划基准年,在两种方案(趋势型方案和节水型方案)下对灌区2006～2020年的水资源供需状况进行了预测。预测结果表明,在采用方案一(趋势型方案)时,规划水平年内灌区农业水资源紧缺,供需矛盾突出;在采用方案二(节水型方案)时,灌区在规划水平年内能够保证水资源供需平衡。(5)在方案二(节水型方案)计算结果的基础上,根据建立的模糊综合评价法和集对分析法分别进行了宝鸡峡灌区农业水资源承载能力评价,两种评价结果均表明灌区2006年～2020年间的农业水资源承载能力由弱等水平逐渐提升到中等水平,在一定程度上能够维持灌区经济社会的可持续发展,但仍需加大灌区水资源由广度开发向深度开发开发转变,并应大力加强灌区节水型经济结构建设。