泰安市由于地下水长期超量开采，且污染加剧，已出现地下水水位下降、水质恶化及地面塌陷等环境、地质问题。本文研究总结了泰安市近40年来地下水环境的演化规律；揭示了地下水系统内部及外部诸因素间的相互关系；阐明了大规模开采地下水导致的地下水环境效应；论证了地下水资源开发利用与经济和社会发展之间的相互关系及其变化趋势。系统分析了超量开采地下水引起的水循环系统变异的机理，揭示了地下水动力环境演化的机制，预测了地下水动力环境演化的趋势；研究了地下水化学环境演化的规律，分析地下水系统水文地质结构等内部因素及农业活动、城市排污、地下水开采等外部因素对地下水化学环境影响和控制作用。围绕区域水资源可持续利用的目标，建立起较为全面、合理的水资源可持续利用评价指标体系；提出了一种将综合指数法应用于具有递阶层次结构模型的方法——递阶层次综合指数法，对泰安市水资源可持续利用现状和发展趋势进行了评价；指出了泰安市水资源开发利用中存在的问题，提出相应的对策和建议。