本文以山东省济宁市为研究区，首先结合地下水供需现状及形势分析了该地区人工回灌的必要性，并在充分分析地下水补给水源条件、赋存条件及动态条件的基础上，进行了人工回灌的可行性分析；利用VisualMODFLOW软件建立了济宁市地下水流数值模型并进行区域水均衡分析，在此基础上，设计了四种人工回灌预测方案，对各方案下地下水位及水均衡的变化情况进行对比分析；最后，在上述分析结果的基础上，提出了地下水人工回灌潜力分析的评价方法及指标体系，并利用ArcGIS软件进行回灌潜力的空间分布分析，据此得出研究区地下水人工回灌的总体结论。 可行性分析结果表明，研究区含水层疏干空间较大、水力封闭条件较好，如能积极将地表水引渗入地下，开展人工回灌措施是可行的；数值模型水均衡分析结果表明，在模拟期内，含水层储存量的年均变化量为-3448×104m3，降水入渗补给量在总补给量中占据主导地位，地下水开采构成了主要排泄项；对不同设计方案的比较分析得出，限制开采、积极引渗、夏采冬灌、利用外来客水等方式均可不同程度地提高地下水回灌量，使水位回升，而各方式的综合实施，将更加有效地使含水层得到恢复；采用叠置指数法对研究区人工回灌潜力的分析，可以得出与定性分析一致的结论，人工回灌潜力较大的地区主要分布在市中区及北部平原的中部。上述结论对研究区未来人工回灌、水资源规划管理等工作的开展有着重要意义。