地下水系统的划分是正确评价黄河流域地下水资源的基础。本文首先阐述了黄河流域地下水系统划分的原则：主要以地下水的循环特征和水力联系为依据划分地下水系统。一级地下水系统以黄河一级支流流域分水岭为边界；二级系统主要考虑含水介质的类型(孔隙、裂隙、溶隙)以及黄河支流流域的分布。将研究区划分为9 个一级地下水系统，31 个二级地下水系统，并论述了各地下水系统的主要水文地质特征。该次研究还对黄河下游地区、鄂尔多斯闭流区的地下水系统边界进行了讨论。认为在鄂尔多斯盆地北部地表闭流区内，同样存在有相应的浅层地下水闭流区系统；黄河下游地上悬河段，则充分考虑了黄河作为分水岭对两岸地下水的补给，即以黄河对地下水的补给范围作为地下水系统划分的边界；在入海口地区，从地下水的生态作用出发，进行了单独的划分。黄河流域地下水系统的划分，为进一步评价黄河流域水资源、实施流域水资源科学管理提供了科学依据。

黄河水资源是沿黄地区经济和社会发展的重要制约因素。由于黄河在其下游河段（花园口——入海口）河床淤积而形成地上悬河，黄河水侧渗补给已成为该地区地下水的重要补给源。黄河下游悬河段地下水系统的面积为29313km2，赋存潜水和微承压水(浅层含水层系统)和承压水(深层含水层系统)。含水层垂向上概化为3 层：浅层潜水和微承压含水层组、深层承压含水层组及两含水层之间20m～30m 厚的弱透水层。计算域边界除梁山—长清一带、徒骇河上游及郑州西南侧为补给边界，其余均为排泄边界。在建立水文地质概念模型的基础上,构建三维地下水流模拟模型，应用FEFLOW 有限元软件求解。运用识别和验证后的模型计算了不同保证率年份地下水补给量和可开采资源量。研究区50%和75%降水保证率年份地下水补给资源量分别为62.51×108 m3 和54.88×108 m3,可开采资源量为44.82×108 m3 和39.20×108 m3。将研究区分成18 个子区进行地下水开采潜力评价。研究区12个区尚有开采潜力，一个区采补基本平衡，5 个区为开采潜力不足区。

水资源承载力是度量水资源安全的一个重要手段，是探讨用水对策的重要依据，也是近年来水科学领域研究的热点问题。该文在灰色系统理论理论基础上，根据信息论中Jaynes 最大信息熵原理，提出了一种水资源承载力评价模型；将其应用到山西省黄河流域水资源承载力评价中，并将评价结果与模糊综合评判结果进行对比分析，说明了该模型结果的分辨率、灵敏度以及评价的可靠性都有一定程度提高，从而为水资源承载力研究提供了新的思路与方法。

由于水文地质条件比较独特，运城盆地浅层地下水水质较差，在同一含水层中淡水和咸水并存，而且因为盆地长期大幅度地开发利用地下水，盆地已经形成较大范围的地下水降落漏斗。在地下水降落漏斗区，水文地球化学反应路径比较复杂。该文通过对运城盆地漏斗区浅层水文地球化学系统的分析，利用反向地球化学反应路径模型NETPATH 模拟盆地漏斗区浅层水文地球化学演化规律。从模拟结果可以看出，在整个模拟的水流路径上，石膏和石盐的溶解在多数情况下占据主导地位，萤石和云母接近平衡状态。这种水文地球化学演化规律说明，从漏斗区边缘到漏斗中心，地下水沿途溶蚀含水层中的石膏、石盐等含盐矿物，地下水中氯化物、硫酸根和钠离子含量沿水流路径逐渐升高，地下水水质逐步恶化。受人类活动的影响，在较短的时间尺度内盆地漏斗区的水文地球化学演化规律有明显的变化，地下水对方解石有从溶解状态向沉淀方向演化的趋势，整个水流路径上，方解石总交换量由1990 年的14.565 变为2000 年的-10.145。

根据2000 年丰水期和2001 年枯水期银川平原地下水、河水的同位素测试结果，分析了该地区地下水的同位素组成特点。研究结果发现，银川平原中浅层地下水与深层地下水具有不同的水循环模式。山前洪积倾斜平原中地下水为当地雨水补给。冲洪积和河湖积平原中潜水的主要补给来源为黄河灌溉水，潜水受到蒸发作用的影响比较明显，而且沿地下水流方向，潜水蒸发作用逐渐增强；承压水为古地质时期补给形成的。承压水地下水水位漏斗区中，承压水δ18O 和3H 浓度较高的现象反映有潜水向承压水的越流排泄。银川平原中浅层地下水积极参与现代水循环，其更新时间为30 年； 14C 的证据表明该区承压水为地质历史时期形成的古地下水，其年龄大于2000 年。潜水的更新能力明显大于深层承压水。

该文在对银川平原水资源分布特点、开发利用现状及存在问题分析的基础上，以区域发展、生态环境保护和水资源可持续利用为依据，利用系统分析原理，建立了银川平原水资源优化配置模型，运用模型对区内工农业、生态环境用水以及地表水与地下水联合开发的合理配置进行了分析研究。结果表明：在满足不同水平年工农业及生态用水情况下，优化的地表水与地下水合理配水比例是：对盐渍化比较严重地区在实施地表水与地下水联合开发中，地下水开采所占比例大约在40%－55%之间；盐渍化中等地区，地下水开采占比例大约在35%－40%；盐渍化程度较弱地区地下水开采所占比例小于35%。这一结果有利于调控地下水位，体现了地表水与地下水联合开发的原则，节约了水资源，为区内水资源宏观开发利用与生态环境改善提供了科学依据。