地下水既是一种宝贵的自然资源，又是环境的基本要素。当今世界所面临的“人口、资源、环境”三大问题，都直接或间接地与地下水资源有关。随着人口的不断增长，城市及工农业的迅速发展，人类对地下水的需求量急剧增加。然而不合理地开采地下水，必然打破地下水系统的水量均衡、水盐均衡和岩土力学平衡。地下水系统将会通过水位、水量、水质和含水介质发生一系列响应变化与外部环境之间实现新的平衡。由此引发的很多环境地质问题对人类生存和社会发展而言是灾害性的，地面沉降就是其中最具有代表性的问题，并且地面沉降主要发生在经济发达地区。 随着城市建设的飞速发展，武汉市进行了过江隧道、地铁以及其他大型工程项目的建设，而在施工过程中，必须采用降水措施，以保证土建无水施工。由于降水必然会引发地面沉降，给社会发展、城市建设、环境保护和人民生活带来了危害，有必要对此进行深入研究。本文对地面沉降及其研究现状进行了概述，分析了最近几十年来模拟抽取地下水引起地面沉降的数学模型，简要介绍了基于多孔介质理论的流固耦合理论，目的是通过建立三维渗流-维固结水土耦合模型，对大型深基坑工程开挖降水进行数值模拟，然后与监测资料对比，得出结论。 本课题以武汉市新世界中心深基坑工程为研究区，以抽水引起地面沉降为研究重点。本文根据历史观测数据的实际情况，分析了武汉市工程地质与水文地质条件分布规律，以三维Biot固结理论为基础，选择三维渗流-维固结耦合模型，建立地面沉降模拟模型，应用连续介质快速拉格朗日分析程序对研究区基坑降水引起地面沉降进行模拟分析。通过探讨抽取地下水引起地面沉降的机理，应用图表等形式反映在抽取地下水作用下基坑底面隆起、侧壁隆起、基坑外地面沉降情况。论文主要完成工作如下： (1)通过利用混合抽水进行基坑降水，降水区域引起的地面沉降大于周边区域，位移近似漏斗型，即抽水区域低，周边区域高的地形；基坑周边土体产生不均匀沉降，靠近基坑壁中间位置沉降量最大。同时，离基坑越远，沉降量越小；基坑竖向位移略大于水平位移。 (2)对于基坑开挖产生的竖向位移，最大位移并不一定出现在基坑项部，有时会出现在性质较差的土层中，说明引起地面沉降除了水位降深外，土体的性质也是一个关键因素。 (3)通过所选观测点沉降量的观测值和模拟值对比，得到模拟值普遍比观测值小，且平均小10cm左右，随着基坑的开挖，差距有逐渐增大的趋势。说明模拟过程与实际有一定差距，参数选取、抽水压力设定等方面还要改进，加之本模拟未到达完全耦合，所以存在模拟与实际的差距。 (4)模拟得出非降水情况和降水情况下，基坑底面隆起、侧壁隆起、坑外地面沉降变化规律基本一致。只是在非降水情况下，随着基坑开挖观测点先隆起再沉降,且沉降量较后者小；而降水情况下观测点处不产生隆起，伴随开挖逐渐沉降。 最后,通过模拟分析，地下水系统数值模拟结果、地面沉降模拟结果与实际情况比较接近，为预测抽汲地下水引起的地面沉降量有一定指导作用。