陕北风沙滩地区矿产资源丰富,属于国家级能源化工基地。该地区处于内陆干旱—半干旱气候带,降水稀少、蒸发强烈,生态环境脆弱,水资源成为当地经济发展的关键性制约因素。本论文以水资源可持续利用为目标,以地下水动力学理论为指导,通过野外调查确定水资源可持续开发原则,在分析全区三水转化模式结合全区水文地质条件的基础上,运用地下水流数值仿真模拟理论和方法,评价基于生态安全条件下的区域地下水可采资源量,并提出了开采方案。研究获得以下成果:(1)根据全区钻孔数据结合地形地貌、水文地质条件,将本区主要的含水岩组概化为第四系冲湖积中细砂孔隙潜水、中生界下白垩系洛河组砂岩裂隙孔隙潜水和侏罗系基岩风化裂隙潜水三个含水岩层(组)。据此构建含水岩组的空间结构模型,为建立仿真性数值模型奠定基础。(2)通过野外调查研究确定区内生态安全的地下水位埋深为1.5～5m,通过综合分析得出满足生态安全的地下水位埋深为3～5m。(3)利用水均衡方法(集中参数法),对全区的地下水资源量进行了评价,经计算得陕北风沙滩地区地下水资源量多年平均条件下为13.08×10~8m~3/a,50%保证率年份的地下水资源量为12.58×10~8m~3/a,75%保证率年份的地下水资源量为10.56×10~8m~3/a,95%保证率年份的地下水资源量为5.90×10~8m~3/a,现状年(2005年)地下水资源量为11.18×10~8m~3/a。本结论为检验数值法结果提供可靠依据。(4)从全区水文地质参数、水均衡结果、地下水流场及降速场的识别与验证构建了具有较高仿真度的地下水流数学模型(分布参数型),以此进行方案预测,预测结果为基于生态安全地下水位埋深条件下的地下水可开采量为2.03×10~8m~3/a,比现状年开采量增加了0.85×10~8m~3/a。以上研究成果为陕北风沙草滩区地下水资源合理开发利用提供了科学依据,对区内生态环境保护、工农业生产和经济发展的永续性具有重要的指导意义。