针对城市水资源开发利用措施综合效益评价存在的层次复杂、指标不易确定、指标繁多等问题,本文结合二元对比确定权重的方法,构建了同时考虑定量指标和定性指标,涵盖技术经济、生态环境效益和社会经济效益的城市水资源开发利用措施综合效益评价模型。以天津市为例,评价城市污水回用、海水淡化以及南水北调措施的水资源开发利用措施综合效益。结果表明,天津市水资源开发利用措施综合效益最优为污水回用措施,南水北调次之,海水淡化效益最差,其结果与层次分析法一致,说明了模糊优选方法适用于水资源开发利用措施综合效益评价。与层次分析法相比,多层模糊优选法不仅能对每个方案做出优劣评价还可用于不同方案的优选。