在“人类纪”时代,人类社会与自然生态组成耦合的社会生态系统。水作为自然生态系统的核心要素,与人类社会也存在密切的相互作用,组成耦合的社会水文系统。干旱区社会水文系统内部的耦合反馈作用更加强烈。研究干旱区社会水文系统演化规律及其驱动机制,对揭示人水相互作用机理、发展相关理论和方法、制定水资源管理政策具有重要的学术意义和实践价值。构建了基于自然-社会二元驱动机制的社会水文系统动态演变分析的理论框架,并构建了基于水量平衡-经济活动-社会决策三层次的社会水文模型框架,提出社会生产力与自然系统变异性之间的相互作用是社会水文系统演化的动力基础。开展了塔里木河流域2000年社会水文动态演化历史的阶段分析,发现外部社会输入的技术与制度因素长期主导了当地社会水文系统发展阶段的演替。进一步针对巴州地区1960-2010年的社会水文动态演化历史的分析表明,在社会生产力逐渐成为社会水文系统演化的主要驱动力的同时,自然条件如水土资源的约束也对社会生产力发展起着关键的塑造作用。为改进对社会决策过程的刻画,定义了表征政策决策者进行耕地-节水政策调控意愿的“决策者敏感度”概念,对政策变量进行结构化定量表达,从而实现对政策演变过程的动态模拟。在此基础上耦合水量平衡和宏观经济模型建立了概念性社会水文模型,模拟了巴州地区1998-2010年间节水农业发展及耕地和节水政策的自适应演变过程,揭示了技术进步的回弹效应与政策调控的适应效应对灌溉效率悖论现象演变的作用机理。基于多种社会调查方法,比较分析了不同人群对节水措施的认识,揭示了由于缺乏对水土资源协调利用的认知,导致节水农业发展时耕地政策过度宽松的社会深层原因。在此基础上,运用干旱区节水农业的社会水文模型,以巴州为例模拟比较了不同初始耕地政策方案对灌溉效率悖论的影响。结果表明,提前采取模型预测的严格耕地政策,可能导致灌溉效率悖论提前发生,且由于灌溉面积增长缓慢而严重伤害农业经济发展;干旱区节水农业发展的初期,在考虑社会水文系统存在耦合反馈的基础上采取适当宽松的耕地政策措施,更有利于经济社会的可持续性发展。研究成果可为干旱区节水农业的政策制定提供参考。