地下水开采工程会引发地面不均匀沉降，如果处理不当会造成地面建筑物破坏和地下管线断裂等多种地质环境灾害。地下水开采引起地表沉降的研究方法有二种，一种是经典的以太沙基一维固结理论和比奥三维固结理论为基础的岩土力学方法；另一种是刘宝琛、阳军生等人利用随机介质理论进行研究的数学方法。本文介绍了基于线弹性本构关系的Biot理论；设计了拟建沈阳地铁沈阳站点人工挖孔桩支护施工的基坑降水方案；利用有限元程序，模拟了基坑降水对周围环境的影响；在合理假设的基础上，分析了地下水开采过程中，地层应力的变化规律，找到了影响地面变形的参数；与随机介质理论相结合，通过引入采水下沉系数建立了地下水开采引起地面变形的预计计算模型，并编制了电算化程序；通过某单井开采实例验证了该方法的可行性，实现了地下水开采引起地面变形的预计。最后，利用预计程序，计算了徐州某矿开采地下水流失引起的地面沉降和沈阳地铁沈阳站点基坑降水引起的地表变形情况。