研究区位于我国西北边陲,是“丝绸之路经济带”上中国面向中亚其他国家的桥头堡,随着向西开放及工业园区的入驻与发展对水资源的需求逐步增大。地下水资源是该区水资源的重要组成部分,然而该区水文地质研究程度较低,地下水资源的开发利用缺乏科学的规划,直接影响着地下水资源的合理开发利用和生态环境保护。本文以中国地质调查局地质调查项目—“伊犁河谷西部平原区地下水资源评价与水资源优化配置”为依托,在大量野外水文地质调查的基础上,以地下水系统理论为指导,在分析水文地质条件的基础上,以试验为基础计算区内相关补给项参数,并基于水均衡法计算地下水资源量,结合数值模拟方法探讨了区内地下水资源开发利用。主要获得了以下认识和成果:1.区内以孔隙含水层为主,其厚度较大,颗粒较粗,储水与给水性较强,导水性良好,开发利用空间大。南北方向上,地下水接受侧向径流及地表水的入渗补给后自南北山前向区内最低侵蚀基准面伊犁河流动,并在流动过程中受到地形和沉积物的双重作用产生两到三次的地下水与地表水的转化;东西方向,地下水由东向西径流,最终流出境外。2.通过试验和野外水文地质调查初步构建了水文地质参数体系,划分了重要参数分区。通过水均衡法计算了地下水补给项和排泄项,区内地下水天然资源补给量为19.3亿方,排泄量为19.87亿方,地下水呈微负均衡,这与地下水位动态表现一致。计算出降雨保证率为50%和75%时的地下水资源量分别为20.584亿方、18.969亿方,以此作为区内地下水资源量的上下限。3.研究区地下水补给来源较多,主要补给项为河流入渗补给,占总量的33.6%,加上侧向的河道潜流补给共占地下水总补给量的49.2%;次要补给项为渠系渗漏,占总量的22.3%,进一步分析可得可通过人为影响的地下水补给量(渠系渗漏、田间入渗)占总补给量的33.6%,说明人为因素对地下水补给量的影响居次要地位;排泄项中,排向伊犁河的量和侧向流出量占总排泄量的53%,潜水蒸发蒸腾和泉水溢出量占排泄量的32%,在研究区内可以设计合适的开采方案,以降低高水位处的地下水水位,改良伊犁河周边的盐碱土。4、概化水文地质模型为三维非稳定流模型,根据水文地质条件和实测流场对边界条件进行概化,南北部边界与地下水等水位线斜交或部分平行,概化为第二类流量边界;东部雅马渡处为补给边界,西部伊犁河出境口处约60km为排泄边界,底部边界因第四系孔隙含水层下伏岩层起新近系泥岩、砂岩及其互层和部分侏罗系地层为弱透水层取隔水边界。根据概化模型建立地下水流数学模型,并利用modflow对其进行求解,并从地下水位动态变化、区域地下水流场和水均衡三个方面对模型进行了识别验证,使该模型具有较高的仿真性和可靠性。5.通过研究区内近15年的水资源需求发展趋势并结合相关规划,分别计算了近期规划年(2020年)和远期规划年(2030年)不同保证率下对地下水资源的需求量,2020年50%、75%保证率下对地下水的年需求量为2.23亿方和2.42亿方;2030年50%、75%保证率下对地下水的年需求量为4.35亿方和4.72亿方,该计算量小于允许开采量,理论上可以得到保证。6.以区内预测需水量为目标,设计地下水开采方案,即在现有开采量基础之上,充分考虑城镇规划发展用水及工农业用水,并采用传统的井群开采模式在城镇规划区附近开采地下水,影响半径约为2-5km,开采量满足实际需求且不产生生态环境负效应。