经理论研究和工程实践证明,模拟模型只能解决预报的问题,而模拟优化才能解决修复过程中决策方案的优选问题。因此就需要通过某种方式和途径,把模拟模型嵌入到优化模型之中,使之成为优化模型的组成部分,实现模拟模型与优化模型的连接。但是以往运用的嵌入法、响应矩阵法、状态转移方程法等耦合技术方法都有自身的适用范围,使用起来往往受到限制。因此,建立地下水数值模拟模型的替代模型,在优化模型迭代求解过程中可直接调用替代模型(即对替代模型进行求解),这样不仅大幅度减少优化模型求解计算过程中直接调用模拟模型所造成的计算负荷,而且能有效减少迭代次数,节省大量时间。本文以白城地区为研究区,介绍了地下水数值模拟的研究动向及双响应面模型的国内外研究进展。结合研究区的水文地质条件,确定区内含水层系统的组成,阐明了地下水的补给、径流、排泄规律及地下水动态特征,建立了研究区的水文地质概念模型。在水文地质概念模型的基础上建立地下水数学模型,选用目前国内外较流行的Visual Modflow软件对模型进行求解。并利用已有数据对地下水数值模拟模型进行识别和检验。地下水数值模拟模型检验结果证明,所建立的数学模型、边界条件及调定的水文地质参数和源汇项都是正确可靠的。说明所建立的地下水数值模拟模型能够客观反映研究区内实际地下水流运动特征。应用拉丁超立方抽样的方法在研究区3口抽水井抽水量的可行范围内进行采样,确定出20种不同的抽水试验方案。将其抽水量数据输入到地下水数值模拟模型中,运行模型计算得到6口观测井的水位降深数据集,在已有输入(抽水量)输出(水位降深)数据集的基础上,应用回归分析方法建立双响应面模型,用以替代地下水数值模拟模型。经验证,双响应面模型能够有效地替代地下水数值模拟模型。