水资源是国民经济和社会发展的重要自然资源。水资源可持续利用的总体目标，是在可持续发展理论指导下，依托于生态、经济系统，支持自然与社会的持续发展；核心任务是保护环境，发展经济，永续地满足当代人和后代人发展用水的需要。 山东省济宁市是我国北方工商业最早发展起来的城市之一，属于严重缺水地区。随着工农业和社会经济的发展，城市化与工业化进程的加快，近几年少有的干旱，需水量不断增加，济宁城区供水主要依赖于地下水，导致城区地下水持续超采。水资源不足及水环境的恶化已成为制约济宁市国民经济和社会发展的重要因素。为实现以有限的水资源支持和保障经济社会的持续稳定发展，必须研究解决济宁市的水资源可持续利用问题。 本文以水资源可持续利用理论与系统理论为指导，对济宁市城区供用水现状进行概括分析，分析了城区供水系统现状、供用水量、供水水质，以及在地下水资源的开发利用过程中存在的问题等。应用预测模型，重点对济宁市地下水资源的供水需水进行了预测分析计算，提出了合理控制和限制地下水开采的措施和建议。预测分析了济宁市未来时期雨水洪水利用、回灌补源、污水处理利用等多水源开发的前景，并对济宁市地下水库的调度运用进行了规划。结合济宁市近期即将开工的地下水库(地下水回灌)工程作为实例，对济宁市水资源优化配置的实践进行了总结探索，为该城市的地下水资源可持续利用了提供决策依据。