随着经济社会对水资源需求的日益增加,水资源安全问题已经成为制约我国经济可持续发展的短板。汉江上游是南水北调中线工程的重要水源地,流域内用水需求及跨流域供水压力的不断攀升,使得汉江上游水资源安全面临较大威胁。本文围绕汉江上游水资源安全问题,结合最严格的水资源管理制度“三条红线”,对水资源安全评价及水资源优化配置等相关内容进行了研究,主要工作和研究成果如下:（1）从汉江上游水资源安全的现状出发,选取涵盖水资源、经济社会和生态环境等三方面的指标,构建了适用于流域内四个主要城市的水资源安全评价指标体系,采用主成分分析对其进行了信息提取与降维,以实现指标体系的优化。基于优化后的指标体系,采用熵权法对四个城市进行了水资源安全评价,分析了各个城市水资源安全的影响因素。结果表明,在水资源管理政策的指导下,汉江上游流域水资源安全得到了有益提升,目前水资源安全总体处于较好水平,但在一定程度上仍会受到水资源丰枯交替的影响。（2）以探究汉江上游未来水资源安全演变趋势为目的,基于系统动力学原理,分析汉江上游需水量与经济社会、生态环境之间的因果联系,根据五类用水量统计口径构建了汉江上游需水量预测模型,对流域内四个主要城市未来需水量进行预测。综合考虑规划用水能力及用水总量控制红线,分析了四个城市近期（2025年）及远期（2030年）规划水平年的供水量。从供需平衡的角度对水资源安全的演变趋势进行预测,引入承载度对汉江上游水资源安全进行评价。结果显示,汉江上游水资源承载呈现出空间不均衡性,汉中市、安康市及商洛市在2025年及2030年均会出现不同程度的超载,十堰市则一直处于临界承载状态。（3）基于复杂适应系统理论,分析了汉江上游水资源配置系统的基本框架,并结合主体的系统动力学模型,构建了汉江上游水资源配置模型。运用NSGA-II算法对该模型进行求解,得到了2025年及2030年的Pareto最优解集。根据不同效益目标侧重点,从2025年及2030年的Pareto最优解集中各选取了六个方案,以供决策者参考。使用承载度对优化配置后的水资源安全进行评价,各城市及流域整体的水资源安全水平均有所提升。由于规划供水能力落后于“三条红线”,安康市和商洛市仍有超载现象出现,亟需加强供水工程建设。