中卫平原位于我国西北地区,气候干旱,区内干旱少雨,蒸发非常强烈,水资源短缺。中卫平原是宁夏重要的经济开发区和粮食主产区,随着城市化的发展,缺水严重,供水矛盾日渐增加。因此查明中卫平原含水层参数情况,对于实现中卫地区水资源的有效利用和确保生态安全具有重要的现实意义。含水层的水文地质参数在地下水资源计算、地下水污染防控等方面具有十分重要的作用,在野外水文地质工作中,常常采用抽水试验确定含水层水文地质参数,但是这种需要耗费大量时间并且花费较多。为了解决这一问题,本文基于模拟-优化理论框架,将PEST算法引入到地下水参数识别领域,将其与地下水水流模拟软件Visual MODFLOW Flex结合,建立了确定条件下地下水流数值模型,并用其求解含水层参数。采用Visual MODFLOW Flex软件建立一个随机二维承压含水层理想模型,通过预先对渗透系数场的了解,对其进行赋予初值得到初始渗透系数场。使用PEST软件尽可能的使模型计算水位与实际观测水位接近,反演后得到渗透系数估计场。初始渗透系数场与实际渗透系数场之间的RMSE（均方根误差）记作R1,表示先验信息精度。渗透系数估计场与实际渗透系数场之间的RMSE（均方根误差）记作R2,R2值越小,反演得到的精度越高。观测井分布范围占研究区总面积比例增加时,对应的R2值先依次减小最终保持稳定;随着向导点分布范围增加,R2值先减小然后达到稳定,调用MODFLOW.exe程序的次数和优化迭代的次数也会减小。随着R1值的增加,对应的R2值也随之增加,反演精度会降低。观测井和向导点分布范围的增加,反演精度提高并最终达到基本稳定;同时随着向导点分布范围的增加,目标函数梯度下降速率增加,调用MODFLOW.exe软件次数和优化迭代次数减少;待估渗透系数场离真实值越近,反演精度也会越高。同时利用Visual MODFLOW Flex软件建立中卫平原的三维地下水非稳定流数值模型,使用向导点法对模型进行识别与验证。模拟结果表明,该地区地下水补给的主要来源是田间灌溉入渗和降雨入渗补;排泄量人工开采、蒸发排泄和向黄河排泄为主。