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本文以吐鲁番市高昌区作为研究区,结合前人研究成果、收集到的统计数据及2003~2012年地下水位长期监测资料等,运用MAPGIS、Processing MODFLOW等软件,分别从时间及空间上分析地下水动力场分布特征及演变过程。在深入了解水文地质条件的基础上,建立了地下水流模型,对研究区地下水动力场演变趋势进行预测。主要研究成果如下:(1)2012年地下水位降幅超过0.5m的区域占59.6%,其中最大降幅3.67m分布在恰特卡勒乡;地下水位变幅在-0.5~0.5m的区域占16.9%;地下水位升幅超过0.5m的区域占23.5%。2003~2012年地下水位累积下降幅度达到12m以上的监测井有3眼,年平均下降速率1.56~1.88m/a,分布于三堡乡、恰特喀勒乡、火焰山农业开发区。2005~2014年地下水位平均下降速率大于1995~2004年,年平均下降速率最大达到1.2m/a,位于葡萄乡。(2)1995~2014年地下水流场的演变主要表现为地下水位下降,地下水流向基本不变,仅在部分地区发生小角度偏转,水力梯度变小。2005~2014年地下水位等值线向北移动速率比1995~2004年增加0.8~1.5倍。(3)利用Processing MODFLOW进行地下水流数值模拟。在2014年地下水开采状态下和“三条红线”指标条件下,分别对研究区地下水动力场演变趋势进行预测。方案一:保持2014年地下水开采量3.068×108m3/a不变,不再增加开采量。模型运行至近期规划年(2020年),地下水位在靠近艾丁湖附近形成一个小范围降落漏斗,地下水位持续下降;到2030年,漏斗范围增加,地下水位下降速率呈由大变小的趋势。地下水位降幅主要在4~12m,其中降幅在4~8m的面积占34%,降幅在8~12m的面积占37%。方案二:在2014年地下水开采量的基础上,按照“三条红线”用水指标,逐年压采地下水,到2020年和2030年分别控制地下水开采量为1.58×108m3、1.82×108m3。地下水位降幅主要在4~12m,其中降幅在4~8m的面积占38%,降幅在8~12m的面积占46%。对比方案一,地下水位降幅在4~8m的面积增加4%,地下水位降幅在8~12m以上的面积增加9%。