黄土原灌区位于陕西中部，渭河以北，在全省国民经济中具有十分重要的作用。由于在该区域降雨和地表水的不足而严重影响了其国民经济的发展，因此，国家为了发展经济、解决水资源短缺的问题，在此建设了一些水利工程，但随着社会经济等的发展，人们对水资源数量和质量的要求越来越高，而开采地下水成为了缓解水资源不足的主要途径，这就导致了关于地下水的许多环境问题。所以，对黄土原灌区地下水动态和补排关系的研究是非常重要的，其关系到整个国民经济的发展和生态环境的安全问题。本次研究搜集并查阅了国内外有关地下水数值模拟及预测的最新发展，在对前人研究成果进行总结的基础上，选择了宝羊灌区（黄土原的典型灌区）作为重点研究区域。主要搜集并分析了研究区域的水文地质条件、社会经济发展、地下水动态实测资料、源汇项资料以及边界条件，进一步介绍说明了研究区域的地下水动态类型、补排关系及影响因素。水文地质概念模型的建立，首先必须要对研究区域的水文地质条件和边界条件等资料进行概化，然后通过Arcgis9.3软件绘制并矢量化研究区域的的控制范围图，导入到地下水数值模拟软件Visual MODFLOW中，通过已有资料建立地下水三维数值模型，再通过模型的迭代计算出适合该研究区域的水文地质参数（渗透系数和给水度），最后，假定两种不同的情景方案，对2013年的地下水位进行预测。结果如下：（1）本次研究通过对宝羊灌区地下水流场、年际和年内变化特征的分析，对近年研究区域地下水动态存在的问题进行了总结，为以后该地区地下水的进一步研究开发和利用提供参考。研究结果有：模拟潜水含水层水位在440m到615m之间，北边（山前洪积扇）水位高于南边水位，地下水流场从西北向东南方向。由于水文地质条件的不同把研究区域划分为了9个子区域，这9个区域有着不同的给水度和渗透系数，因此，地下水的动态变化在这不同的区域是不一样的，总体趋势是冬灌之后地下水位得到回升，再下降，到了4月份春灌以后又出现了一个回升，到了夏季，地下水位开始大幅度下降，而雨季的到来使得水位又开始回升。总体来看，灌溉入渗、人工开采和降雨入渗是影响该灌区地下水动态变化的最主要的三个因素，而地质因素的影响不明显。（2）概化研究区域的水文地质条件，采用Arcgis9.3矢量化研究区域的的控制范围图并导入到地下水数值模拟软件Visual MODFLOW中，建立地下水三维模型，接着对模型多次迭代（运行、调参、验证），最后获得适合该模型的一组比较合理的参数，为下一步预测地下水位奠定了基础。通过应用Arcgis9.3软件绘制实测地下水位流场和模型模拟地下水位流场并进行对比分析发现，实测地下水位流场和模型模拟地下水位流场的总体趋势大体上一致，并进一步计算了代表井模拟水位和其实测水位之间的相关系数、相对误差以及均方根，所选的7口代表井中的实测值和模拟值之间的最大均方差为0.6342m，最小均方差为0.4021m，最大相对误差为9.7%，最小相对误差为7.2%，而相关系数则在0.6950到0.9487之间，实测值和模型模拟的水位值大体一样，模型的精度较为精确，可以进行预测。（3）假定两种不同情景的源汇项方案，将给定的源汇项数值输入已经建立验证的地下水三维模型，分别预测2013年该区域的地下水动态变化。两种方案地下水的变化趋势基本一致，而方案一的地下水埋深较浅，但是不管哪种方案，地下水的总体趋势是一直降低的，方案二较方案一下降的幅度稍大，但总体幅度不是很大，灌区地下水位的下降得到了有效地控制。