地下水作为农村与城市主要的供水水源,有效地支撑了地区经济、生态以及环境的发展,然而长期过量开采孔隙地下水引发了诸如地面沉降、地裂缝、土地资源退化等一系列环境地质灾害问题,严重影响经济、社会与环境的可持续发展。地下水资源合理开发利用科学管理主要有行政、经济与技术措施,而科学合理的行政、经济措施的制定又依赖于技术措施的支撑。本论文从技术层面出发,研究如何将孔隙三维地下水动力方程与土层压缩方程耦合形成其耦合模型,实现孔隙三维地下水流模拟过程中“可算”与“可视”的互动,为孔隙地下水开采方案与地质环境保护措施的制定提供三维空间辅助决策支持。　　 论文围绕孔隙水文地质结构层三维动态建模研究,以实现孔隙三维地下水数值模拟(“可算”)与三维地质建模(“可视”)的有效集成为目标。首先分析研究了三维孔隙水文地质结构层三维动态建模数据获取方法,通过分析描述孔隙三维地下水渗流的动力学方程中储水系数的物理意义,将孔隙三维地下水动力方程与土层压缩方程进行耦合,形成相应的耦合模型,采用三维有限差方法对其进行求解,实现了“可算”。其次研究了三维水文地质结构层建模方法及动态建模数据传递机制。对建模涉及到的数据模型、插值算法及建模方法进行了详细讨论后,给出了一种基于四面体元的构模方案,并基于该构模方案实现了“可视”。而后采用动态建模数据传递机制即数据重采样及不同类型空间离散体元之间数据转换,实现了“可算”与“可视”有机集成。　　 在此基础上,本文采用Python语言及VTK、SciPy工具包开发了孔隙水文地质层三维动态建模原型系统,对文中提到的解决方案进行了验证。结果表明,论文研究孔隙三维地下水流数值模拟过程实现“可算”与“可视”的技术路线可行,能够科学、直观的展现不同地下水开采方案下对孔隙水文地质结构层的影响程度,以及与模拟应力期同步生成模拟区域孔隙水文地质结构的三维模型,实现了孔隙水文地质层内部结构与地表地形空间形态动态变化的三维可视化,为孔隙地下水开采方案及地质环境保护措施的制定提供空间辅助决策支持。