由于深层地下水的更新能力有限，深层地下水的持续过量开采，引起了一系列的环境地质问题，因此深层地下水的合理利用对于体现水资源对社会经济支撑作用具有重要的意义。本项研究的目的是在防止地面沉降条件下，探讨深层地下水资源合理利用的最佳方式。本文研究思路是在充分分析研究区水文地质条件的基础上，合理进行含水系统的划分，通过分析其水动力、水化学特征，运用水均衡法和地下水数值模拟，来探讨深层地下水的循环交替特征、资源构成及属性，确定深层地下水开采的约束水位，最终制定科学合理的开采方案并进行水位预测，最终实现深层地下水资源的可持续利用。根据研究区的含水介质的特性及水力联系程度，运用VISUAL MODFLOW将研究区含水层概化为三层：潜水～微承压的浅层含水层组、微承压的中层弱透水层和深层承压含水层组。根据收集到的资料和地面调查，确定模型的边界条件和源汇项，通过90个应力时段的观测孔水位曲线和地下水流场的拟合，很好地完成了模型的识别和验证。为确定深层地下水合理开采方案提供现实依据。在开采条件下，通过分析深层地下水的水动力和水化学特征的变化，结合均衡法和数值模拟法，确定深层地下水开采中的四部分资源量，结果表明深层地下水在一定程度的开采下，激发越流和侧向补给量增加，占开采量的50%左右，深层地下水的补给能力加强，深层地下水有一定可恢复性。但开采量增加过快，超过深层地下水的恢复能力时，深层地下水开采表现为加速消耗储存资源量，开始带来地质环境负面效应。在深层地下水开采量大幅增加的背景下，为了有效防止地面沉降、水质恶化等环境地质问题，考虑研究区实地情况并结合相似地区的研究情况，确定深层地下水位降深75m为研究区深层地下水的约束水位降深，在该约束水位降深条件下，并结合社会经济的发展，通过地下水数值模型，确定深层地下水未来10年的最佳开采方案：开采布局分散条件下深层地下水开采量不得超过2500万m~3/a。充分考虑到研究区实际情况，提出了“严格限制深层地下水的超采”，“发展农业节水灌溉技术”，“加强深层地下水人工回灌研究”，“尽快实行南水北调，加大地表水治理力度”和“加强政府宏观调控和立法管理”等深层地下水开发利用保护对策。