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产业结构优化与水资源高效利用问题已成为制约城市经济发展的一大瓶颈，论文围绕干旱区城市产业结构优化的问题展开研究，得出以下结论: (1)种植业属于高直接耗水型行业，作物的总播种面积和总产量则对其总水足迹大小起决定作用。2005-2011年间绿水足迹强度系数、蓝水足迹强度系数已逼近或超出容量极限，耕地规模超载严重。畜牧渔业属于低直接耗水、高间接耗水行业。第二产业中蓝水足迹最大的部门是以钢材为代表的金属制品业，医药制造业、纺织业及石油加工及炼焦业是灰水足迹最高的3大行业。 (2)通过分析乌鲁木齐市水资源利用与城市产业结构相互作用机理，得出:一产发展进一步加剧了对水资源利用的胁迫度。二产结构未向节水型方向发展，重工业仍处于主导地位。水资源利用模式严重制约了产业在增量和增速方面的发展，农业单方水经济效益很低，工业水经济效益的提高部分原因是由于农业挤占了工业发展所需的大量水资源所造成的，第一产业中的种植业，第二产业中的食品加工制造业等行业的发展与水资源消耗之间的关联度较高。 (3)优化结果显示:现状模式下，种植业发展高耗水、低效益的粗放式格局仍在延续。十二五规划模式下经济效益最大化且兼顾资源和环境效益，可持续发展发展模式侧重于实现资源、环境效益最大化。工业优化结果表明:十二五规划和可持续发展模式结果优于现状模式，一、二产业结构优化路径可以借鉴十二五规划模式进行。 (4)对干旱区城市乌鲁木齐市产业结构未来优化路径进行了分析，第一产业应该调整种植结构、构建节水高效、具有区域特色的生态种植业产业体系，加快发展现代饲草业和畜渔业，建立合理的制度与保障体系;第二产业一方面要加速推进新型工业化建设、培育新兴发展产业，同时也要严格进行环境监管、大力推进清洁生产。