太原盆地地处山西省中部,是我国重要的煤炭能源基地,同时也是我国典型的水资源缺乏地区。近年来,随着这区内社会经济的发展,地下水超采越来越严重,由此引发了严重的地面沉降。地面沉降是一种世界普遍存在的缓变型地质灾害,造成的危害具有隐蔽性和长期性,严重制约了经济社会的可持续发展。如何有效防治地面沉降成为一个研究热点。太原盆地是我国地面沉降灾害典型代表,前人做了大量的定性研究,达成了一致共识:地下水超采是引发太原盆地地面沉降的最主要原因。但对这样一个复杂的流固耦合问题仅仅从定性角度研究还远远不够,建立地下水—地面沉降耦合数值模型进行定量研究对太原盆地地下水合理开发利用及防治太原盆地地面沉降有着重要的指导意义。本文应用Terzaghi有效应力原理,研究了地下水流和土体变形耦合的机理,在忽略土体水平形变的基础上,建立了三维地下水流和垂向一维土体变形耦合模型,并进行了模型校正、验证,最终确定了模型参数。最后,利用所建模型对现状开采条件下未来20年太原盆地地下水水位及地面沉降情况进行预测,并提出三种地下水合理开采方案:(1)限采区地下水压采50%。(2)压采的基础上进行地下水回灌。(3)调整地下水开采层位。对三种方案分别建立预测模型进行模拟计算,并对预测结果进行分析,结果三种方案都能减缓地面沉降速率,其中,方案二控沉效果最为明显。