目前,针对变化环境下地下水动态演化的机制研究还处在探索阶段,由于其研究的前沿性,已引起众多学者的广泛兴趣,该方面的研究正在加速推进。地下水的多功能性,是当地社会经济发展和生态系统健康的重要支撑,因此研究变化环境驱动地下水动态演化的规律,对保障区域可持续发展具有重要意义。本文依托于中国地质调查局公益性项目,以拉萨河谷区为典型研究区,运用数理统计与数值模拟等技术方法,分析变化条件下该地区地下水动态时空演变规律。主要成果如下:(1)研究区地下水位整体呈下降趋势,平均下降速率约为1.1728m/10a,趋势系数为1.1638,不同地貌单元上地下水动态变化存在明显差异,地下水位下降速率为洪积扇区>漫滩区>阶地区,局部地区观测孔水位下降幅度巨大;观测孔地下水位埋深Hurst指数均大于0.5,地下水埋深可能会持续增大,即水位可能会持续下降;通过对各观测孔突变年份和周期特征探究,确定地下水动态变化突变年份为2006年;地下水变化第一主周期为13a,第二主周期为3a。(2)通过对收集气象资料分析得出,研究区气候正在向暖湿化方向转变,其中年平均气温和蒸发量上升趋势显著,各气象要素(气温、降雨和蒸发量)序列上升速率分别为0.42366℃/10a、7.984mm/10a和78.9402mm/10a;确定各气象要素序列的突变年份分别为1994年、1998年和1978年;气象要素序列均具有33a的第一主周期。(3)解析地下水动态变化的主要驱动力,得出研究区地下水位动态特征受自然要素和人为因素共同控制,开采是该地区地下水位下降的主要原因;通过研究地下水动态对降雨的响应,得出各观测孔地下水位峰值滞后降雨1-4月。(4)综合分析研究区地质和水文地质条件,构建了研究区水文地质概念模型和地下水流数值模拟模型,采用GMS软件求解。通过区内观测孔地下水位动态、流场和水均衡对模型进行了识别与验证,其中地下水位拟合较好,精度符合要求,计算末时刻流场与实测流场基本相符,反演参数符合实际水文地质条件,证明模型可靠。(5)基于气候模式输出结果,设置多种变化情景方案来预测地下水流场演化规律。结果表明:基准方案中,地下水流场与水位未发生明显改变,地下水系统已处于平衡状态;在气候变化方案下,地下水动态与降水量表现出强烈的正相关性,随降雨波动出现起伏;在人类活动方案中,不改变开采格局,开采量的大幅增加会改变原有地下水系统平衡,地下水位下降幅度明显,局部地区超过1.5m,原有漏斗范围进一步扩大且局部出现新的漏斗;合理优化开采布局后可以有效改善增加开采量的负面效应。