塔里木沙漠公路防护林生态工程是新疆防沙治沙重大工程之一，以其独特的地理位置和建设规模赢得了国内外众多专家、学者的关注和好评。工程采用地下水作为灌溉水源，本文针对地下水环境时空变化等问题，通过设置在沙漠公路沿线的监测断面，利用水位、水质监测及地下水流向.流速测定的数据，分析了防护林工程沿线地下水位、水质、地下水流速流向的时空变化；利用地质统计学方法分析了地下水埋深和地下水矿化度、pH值的空间变异型特征。通过抽水试验、地下水化学分析等资料，分析了地下水环境对水资源开发的响应过程；利用抽水试验资料，输入Modflow，建立了基于Modflow的地下水动力学模型，利用该模型模拟了不同供水方案下的地下水位变化以及地下水流场的变化，预测了抽水期间与停灌期间地下水位及地下水流场的变化情况。所得到的结论如下：　　 (1)沙漠公路沿线地下水埋深主要受地形、地貌因素影响，在沙垄顶部和北民丰隆起地区埋藏较深，在丘间平地埋藏均不深，介于1-31m～13.88m之间。　　 (2)自然条件下地下水离子交替作用较缓慢，地下水化学类型较为单一，属于碱及强酸为主的中性偏碱性的极硬水类型，从补给区至排泄区或相对滞流区，地下水化学类型由Na-Cl-HCO3型水演化至Na-Mg-Cl-SO4和Na-Cl-SO4型水。地下水矿化度总体上表现为由南向北逐渐增加的水平地带性规律，在沿地下水流动方向上，地下水矿化度呈增加趋势。　　 (3)塔里木沙漠公路沿线地下水流速测定结果显示：塔里木沙漠公路沿线地下水的平均流速为：55.94m/a；地下水流动方向在沙漠北部主要以ENE方向为主，沙漠中部除个别井点外主要以EN方向为主，沙漠南部尼雅河下游监测井中流向由ENN方向和WNN方向构成，牙通古斯河断面处以ESS方向为主。　　 (4)地下水位随时间的变化根据其影响因素可分为三种类型：河流流量季节变化影响型，山区径流渗流补给影响型，机井抽水影响型。还有一些风蚀洼地、地下水埋深很浅的丘间平沙地或板结沙地的地下水位变化相对较为显著。这部分的地下水位变动，对荒漠环境的影响不可忽视。　　 (5)在沙漠公路第69号水源井处，利用稳定流抽水试验方法计算了含水层渗透系数为12.85m/d；利用漏斗疏干法计算了潜水含水层给水度为0.05；利用抽水试验曲线拟和方法，计算了抽水“实际影响半径”为146.479m。　　 (6)从单井水动力学模型预测结果看：按目前开采量及开采时间预测，地下水位在开采期间的最大降深为1.373m；按现状开采量的双倍抽水，地下水位在开采期间的最大降深为1.409m；按现状开采量的三倍抽水，地下水位在开采期的最大降深为1.425m。但是冬季停止抽水后，三种方案地下水流场都可以恢复到初始状态，且有可能到初始水位以上，说明在目前开采量和开采强度下，地下水可以得到稳定的补给，不会造成地下水位的持续下降。