用水量持续增加和地表径流减少,使地下水资源过度开发,导致部分区域形成了超采区。为遏制地下水超采区面积的进一步扩大,本文以咸阳市为典型区域,通过分析地下水动态变化特征,建立三维可视化地下水数值模型,模拟不同补给条件和开采条件下的地下水位动态变化规律,并模拟预测了该地区近期（2025年）和中远期（2035年）的地下水动态变化过程。得到以下研究结论:（1）揭示了咸阳市地下水位年内与年际的动态变化规律。结果表明,咸阳市南部平原区地下水位年内呈现先上升后下降的变化规律,年际间呈现下降趋势;北部黄土高原丘陵区和沟壑区地下水位年内和年际间基本保持不变。南部平原区各典型监测井的趋势检验值Z均大于2.32,且通过了 99%显著性检验,表明该地区1979-2017年地下水位呈现明显下降趋势;南部平原区典型监测井地下水位Hurst指数H均大于0.5,即监测井地下水位变化具有持续性;由M-K突变分析法得到典型监测井地下水位存在突变年份,突变原因为农业种植结构调整和城镇工业的迅速发展导致地下水开采量迅速增大。（2）计算了研究区各地貌单元分区的地下水资源量。结果表明,三级区渭河北林～咸区间的黄土台塬区、阶地、低阶地,渭河北咸～潼区间的低阶地,以及渭河南咸～潼区间的低阶地区域,地下水年内均存在超采现象,其年内亏缺量分别为-4261.83万m3、-5467.32万m3、-5259.74万m3、-1852.18万m3和-2373.11万m3。将计算结果按面积折算至县区（市）行政划分中,其中秦都区地下水亏缺量最大为-7321.80万m3,泾阳县地下水亏缺量最小为-4042.44万m3,超采区域计算结果与2015年《陕西省水资源公报》划分咸阳市超采区基本一致。（3）建立并验证了研究区三维地下水数值模型。结果表明,咸阳市典型监测井地下水位模拟值与实测值之间的均方根误差介于0.225-0.850之间,相关系数介于0.780～0.940之间,两者一致性较好,说明该模型可以用于研究区域地下水位模拟。分析了含水层渗透系数K,给水度μ和降雨入渗系数n对模型模拟结果的影响。结果表明,降雨入渗系数n对地下水位模拟结果最敏感,其次为给水度μ,渗透系数K为敏感性最弱。（4）模拟预测了研究区域近期和中远期的地下水动态变化过程。结果表明,方案一中等年与干旱年条件下,咸阳市南部地区地下水位在近期和中远期均呈现下降趋势,中部地区地下水位逐年上升,北部地区地下水位在中远期整体呈现上升趋势。考虑引汉济渭工程供水后的方案二中等年条件下,研究区地下水位总体呈现先下降后上升的趋势,南部地区地下水恢复效果较好,2035年时地下水位基本恢复至模拟初期水位,其中部分典型监测井地下水位比模拟初期有所提高;干旱年条件下监测井地下水位变化与中等年基本一致,但干旱年由于降雨补给量的减小,导致部分监测井的地下水位呈现持续下降趋势。研究结果为咸阳市的水资源管理提供参考。