二十世纪八十年代中期，鄯善县开始出现地下水超采现象，但是幅度不大。九十年代以后，随着耕地面积扩大，用水量迅速增加，地下水水位急剧下降。2006年，鄯善县被评定为大型严重超采区。2010年，鄯善县作为《新疆地下水开发利用“红线”管理与示范》项目的示范区。要实现对示范区地下水的科学管理和可持续利用，首先需要研究地下水系统在自然和人为条件下的演化规律。本文以鄯善县地下水系统为研究对象，综合前人的研究成果、历史监测数据、现场调查和勘测成果、水利部门收集的生产数据等各方面资料，运用GIS、PMWIN、GMS等分析工具，研究了地下水系统的四个主要内容：地下水含水层系统分析、地下水补排系统演化、地下水动力系统演化、地下水水化学系统演化，获得了以下研究成果：(1)现状年南盆地的地下水储量为74.1×108m3，将艾丁湖湖底5.5m（高程-159.63m），作为引起艾丁湖卤水倒灌的控制水位，控制水位以上地下水储量为29.9×108m3。(2)五十年来，鄯善县地下水主要的补排方式发生了巨大改变：由天然的补排方式逐渐演变成受人工影响的补排方式。地表水与地下水的转化关系由初始状态“地表水地下水四次转化”模式逐渐演变成北盆地的地下径流人工开采——灌溉回归的模式和南盆地人工开采——灌溉回归的循环模式。(3)1959~1985年，地下水流场处于初始状态，变化很小；1985年以后，鄯善县开始出现地下水超采现象。北盆地山前戈壁砾石带的地下水对灌区有巨大的补给作用，灌区水位下降幅度小，戈而壁砾石带下降幅度大。1998~2004年，南盆地灌区地下水水位下降幅度大，2004年以后较小。达浪坎南部和迪坎乡中部出现小区域水位上涨的现象。(4)除PH、HCO3-外，南北盆地各离子组份变异性强，永久硬度水较多。在北盆地冲洪积扇扇缘以北，发生含钠矿物溶解作用、交换吸附作用；在北盆地灌区则发生脱碳酸作用、硫酸盐等矿物溶解作用、蒸发浓缩作用；南盆地灌区主要发生混合作用，迪坎尔村一带则以蒸发浓缩作用为主。