长治盆地位于山西省东南部,浊漳河南源大部分流经该区。区内浅层孔隙水与地表水交换密切,是漳河上游区域中重要的孔隙水含水层子系统。近年来对盆地内浅层地下水不合理的开采利用造成了部分地区地下水位持续下降、水质污染加剧、水资源浪费严重等问题。首先从宏观上确定盆地以地表水补给浅层孔隙水形式为主。随后构建河水补给孔隙水的砂槽模型,分别用解析解与数值解对实验结果进行分析。解析解的分析结果与室内观测值之间误差较大,主要是忽略水流垂向分速度所致。数值模拟结果表明,在可信度为97%前提下,模拟水位值相对误差最大值为0.102m,最小值为0.001m,相对误差均值为0.023m,数值模拟的结果更接近于室内观测值。在对盆地地质及水文地质条件分析的前提下,查明浅层地下水补径排特性及地下水动态类型,概化出盆地水文地质概念模型。根据含水层岩性及经验值划分参数分区,根据水文地质条件、降雨蒸发条件、河流补给排泄条件,确定数值模拟的边界条件及源汇项。在此基础上构建盆地非均质各向同性二维非稳定流模型,利用2010年、2011年水位观测资料,选取盆地内20个典型观测孔对模型进行识别验证。识别期内观测井的水位拟合较好,拟合误差<0.50m的观测井占总数的80%,地下水流场模拟值与观测值整体上拟合较好。验证内观测井的水位拟合较好,拟合误差<0.66m的观测井占总数的75%,地下水流场模拟值与观测值整体上拟合较好。对识别后的数值模型进行灵敏度计算。局部灵敏度分析显示渗透系数K值的改变对模型的灵敏度影响较大,其中渗透系数的减少比增加对平均浅层孔隙地下水位的影响更大。给水度Sy值的减少同样比增加对平均浅层孔隙地下水的位影响要大。全局灵敏度分析的结果揭示了同样的规律,同时还表明组合参数的灵敏度并非直接叠加单参数灵敏度。应用所建模型,设定三种开采方案进行预测,方案一显示地下水位长期的演化呈下降趋势,且在屯留、长子、郊区等地地下水水位下降明显。方案二表明水位明显下降区域集中分布在盆地的中北部及长子县东北部。方案三说明增加10%的开采量对区内的地下水位影响已较为明显,局部已出现大幅度的地下水位降落。三种预测方案在2015年水均衡量的模拟值依次为-2401万m~3、-2744.7万m~3、-4357.5万m~3。