气候变化对水资源安全的影响是国际上普遍关心的全球性问题，也是我国可持续发展面临的重大战略问题。变化环境下水资源脆弱性评估对规避水资源短缺风险，推进水资源适应性管理具有理论与现实意义。本文针对水资源脆弱性研究面临的物理机制不明确、研究方法滞后、联系脆弱性与适应性管理方法欠缺等问题，在综述国内外进展与探讨脆弱性内涵的基础上，构建了评估理论体系与方法，以我国东部季风区为例进行了脆弱性分析，探讨了未来变化环境下水资源脆弱性及空间分布，以水量、水质问题突出的淮河流域为例进行了水功能区水质达标评价及重点考虑水量水质的脆弱性评估，并进行了淮河流域的适应性管理模型及对策探讨。主要成果如下:　　(1)提出了耦合抗压性、敏感性、暴露度和风险的评估方法并应用于我国东部季风区。　　本文较早地提出了耦合暴露度、风险、敏感性与抗压性的脆弱性评估模型(RESC)，并应用于东部季风区水资源脆弱性评价。结果表明:传统的脆弱性区域主要在淮河、海河、黄河，考虑水功能区达标后辽河流域、珠江流域等因水质造成脆弱性得到加强，考虑暴露度后，人口分布广、社会生产活动剧烈地方脆弱性得到体现，如淮河流域、成-渝城市区、珠江下游区域等。脆弱性空间分布表现为华北平原脆弱性最高、南方弱于北方，耦合多因素后，呈现由华北向南和向北增强的趋势。　　(2)模拟了未来20-40年气候变化对径流的影响及变化情景下水资源脆弱性的变化。　　不同的流域对气候变化的响应不同，海河流域对气候变化最为敏感，其次是黄河流域，其余各流域排序为:淮河、辽河、松花江、珠江、长江和东南诸河。径流对气候变化的敏感性呈现一个以(0，0)为对称中心的中心对称图形，且在(0，0)点附近会形成气候变化弹性的非稳定区域。不同的RCPs情景下，未来水资源脆弱性有增加趋势。未来东部季风区各流域径流大部分呈现减少趋势，在北方某个流域径流在一定模式下会有所增加，未来20-40年内需水量增加明显，水资源脆弱性增加。　　(3)针对重点流域面临的水量、水质问题开展了淮河流域水功能区水质达标评价与脆弱性评估，进行了空间尺度变化与空间异质性的探讨。　　淮河流域427个水功能区中，水质达标率为28.6％。沙颍河、涡河、沱河、沂沭泗河等水质较差，绝大部分河流水功能区不达标，特别是王蚌区间北岸、蚌洪区间北岸及里下河区域是不达标的严重区域。各区域水资源因水质不达标而变得更脆弱。淮河流域除少部分区域处于弱脆弱，其余处于中等脆弱性以上，空间分布上存在一定规律，表现为:二级分区尺度，脆弱性程度淮河上游＜淮河中游＜沂沭泗河区＜淮河下游。淮河流域不同尺度水资源脆弱性空间异质性明显，尺度细化有利于分离出不同脆弱性的区域。锡尔(Theil)指数和Shannon-Weaver指数进行空间异质性度量的结果较为一致，显示各分区脆弱水平偏离均衡分布的程度随尺度的细化而减少，多样性随尺度的细化而增加。　　(4)构建了联系脆弱性与适应性管理的适应性管理模型，重点考虑淮河流域的水资源供需与水质目标限制，制定了优化方案和管理对策。　　针对2030年淮河流域用水量、水质及用水效率目标，本文基于适应性管理优化模型，得出2020、2030年时间节点不同的优化方案，包括用水控制指标、Ⅴ类以上河长比等指标，结果显示2020年淮河上游、中游、下游及沂沭泗河Ⅴ类以上河长比分别治理0.08、0.2、0及0.12，分别限制用水0％、20.2％、43.5％、29.5％;2030年沂沭泗河区限制用水量为69.9亿m3，淮河下游区限制49.1亿m3，其余分布不限制，各区水质达标0.8以上。基于适应性优化措施，本文提出以流域内各分区之间水资源调配、引黄引江等跨流域调水、非常规水利用、用水效率控制等措施实现水资源安全保障，同时要以产业优化、管网改造、节水升级、水功能区纳污限制、政策及融资投入等对策加以保障。