地下水资源的大规模开采引发了超采降落漏斗,进而引发了地面沉降、地面塌陷、劣质水入侵、名泉断流、湿地消失、河流湖泊水库干涸、植物种群退化等生态环境问题和和抽水成本增加、影响已有水权、饮用水水质恶化等社会经济问题,其根本原因在于地下水开采量大于可持续开采量造成的地下水位埋深超过了最大允许水位埋深。　　 本文在对地下水系统水均衡进行系统研究的基础上,建立了天然状态、开采状态、疏干状态、增源状态及可持续开采条件下的水均衡方程式,并得出如下认识:　　 天然补给量和其决定的捕获量对于地下水开采性质起着决定性作用:地下水系统的天然补给量越大,其转化的天然排泄量就越大,开采时的捕获量亦越大。因此,天然补给量的大小决定了捕获量的大小,捕获量的大小决定了可持续抽水量的大小。　　 地下水资源的开采性质取决于能够捕获的水量大小并且捕获的后果是可接受的。一个地下水系统只有在抽水量等于捕获量时,才‘能实现新的平衡、维持长期开采。如果开采量持续地大于捕获量,就会持续地消耗含水层储存量,地下水位就永远不会稳定,含水层将被疏干。换言之,如果开采量超过潜在的捕获量,则包括抽水在内新的平衡永远不会实现。要实现无限期地可持续抽水,开采量必须小于等于捕获量,即地下水系统必须达到开采条件下的新的动态平衡。否则,含水层就不会达到新的平衡。　　 在剖析捕获量的资源构成及其可能产生的后果的基础上,提出了理论意义和实际应用上的地下水资源可持续开采量的概念。前者是指不引发危害性的生态环境问题和社会经济问题的前提下,在一定的时间区间内可以永续开采的水量。即:满足生态环境不恶性退化、水资源承载力允许条件下,地下水系统中允许开发利用的补给量的一部分。后者是指地下水动水位埋深不超过最大允许水位埋深条件下的捕获量,即地下水位降深不超过最大允许水位降深条件下的最大允许开采量。　　 研究分析了可持续开采量与可持续抽水量的区别:可持续抽水量仅从水均衡的角度考虑了抽水量的永续性,而可持续开采量既考虑了抽水量的可持续性,又兼顾了生态环境的约束和可持续性。即:在保证永续性抽水的同时,还要保证有足够的水量维持河流、泉水、湿地和依赖地下水生存的生态系统的数量和质量。换言之,开采引起的捕获量不能诱发地表水的过度消耗补给地下水,或过度减少向地表水的排泄量,开采引起的水位降深不能引发危害性的劣质水入侵、地面沉降、岩溶塌陷和依赖地下水生存的生态系统的破坏,也不能引发严重的开采井掉泵、抽水耗能增加和水质恶化等社会经济问题。因此,可持续开采量必须显著地小于天然补给量,即开采引起的捕获量不能袭夺所有的天然排泄量,而必须保证足够的残田排泄量来完成它的生态环境功能。　　 确定最大允许水位埋深、最大允许水位降深是计算评价可持续开采量的先决条件,地下水位是判别地下水开采是否具有可持续性最直接、最根本的指标。换言之,地下水可持续开采量可理解为地下水位这个变量的函数,只有确定了最大允许水位埋深,才可能求取可持续开采量。同时,提出了地下水系统最大允许水位埋深、最大允许水位降深的确定原则,计算评价可持续开采量的步骤和方法计算。　　 基于既要确保泉水的常年喷涌、又要确保济南市民饮用优质地下水的需求这两个前提条件,在确定最大允许水位降深的基础上,首次建立了涵盖东阿断块、长孝断块、济南断块、白泉断块在内的整个济南单斜岩溶水系统的区域地下水流数值模型,优化出各断块水源地的合理布局和各水源地的可持续开采量,进而提出了济南单斜岩溶水系统地下水资源可持续开采利用措施。　　 济南单斜岩溶水系统在最低降水量组合——三枯、一特枯、一丰条件下的可持续开采量总计为112.4万m32/d。优化出的向济南市区供水的水源地包括济南断块的冷庄(11)、古城(12)和东郊(19)水源地,长孝断块的曹楼(6)、国庄(7)和赵官(8)水源地,以及东阿断块的牛角店(25)水源地,可持续开采量总计为35万m3/d,能够满足济南市民的家庭生活用水需求。　　 创新点:　　 1.理论创新——提出了理论意义上的和可实际应用的地下水资源可持续开采量的概念和内涵.建立了天然状态、开采状态、疏干状态、增源状态及可持续开采条件下的水均衡方程式。　　 2.方法创新——提出了地下水资源可持续开采的判定指标和计算可持续开采量的先决条件,探究了可持续开采量的计算步骤和计算方法;针对岩溶水含水层系统和孔隙水含水层系统,分别给出了最大允许水位埋深和最大允许水位降深的确定原则。　　 3.应用创新——基于既要确保泉水的常年喷涌、又要确保济南市民饮用优质地下水的需求这两个前提条件,在确定最大允许水位降深的基础上,建立了涵盖东阿断块、长孝断块、济南断块、白泉断块在内的整个济南单斜岩溶水系统的区域地下水流数值模型,优化出了各断块水源她的合理布局和各水源地的可持续开采量,进而提出济南单斜岩溶水系统地下水资源可持续开采措施。