本文以三工河流域为例，对区域土地利用和地下水进行了一系列分析研究。在此过程中，利用GIS来处里区域土地利用的数据，最后得到流域土地利用的三期变化图，1978年、1987年和1998年3年的土地利用变化数据。流域的用水状况数据(河道来水、各灌区引水量、灌溉面积、灌溉定额及地下水天然补给量等)均取自阜康市水利局、六运湖农场和阜北农场。对于流域多年用水情况，过程中运用了模型模拟及水平衡方法来实现。通过对多年土地利用变化的分析，并结合流域多年的用水情况，初步建立起流域多年土地利用变化及其地下水的响应变化关系。　　 三工河流域经过20多年的发展，从土地利用的整个时段(1978～1998年)看，在土地利用和覆被类型的变化趋势和状态方面，林地、城镇用地呈现稳步增长的趋势；牧草地则呈现缓慢减少的趋势；沙漠则呈现缓慢的增长趋势。从整个绿洲空间上看，对于冲洪积扇-冲积平原型绿洲，其变化集中体现在水库下方的冲积平原或冲洪积扇的中上部，因为水库的出现彻底改变了绿洲水资源的时空分布状况，使得绿洲的变化由河流下游向上游发展，或不断向下游发展。这种规模上的变化表现出来就是绿洲面积的不断扩大。　　 根据模型模拟及近些年流域实际资料(来水量、引水量、地下水开采量、灌溉面积、灌溉定额、渠系利用系数等)，进行了地下水计算，经分析得出三工河流域地下水开采现状为：流域地下水超采量约885×104m3/a。三工河流域地下水超采并不是全流域地下水超采，超采区主要集中于流域溢出带以上的戈壁砾石带。由此可知：三工河流域上游(溢出带以上)地下水开采量3798×104m3/a，动用地下水储变量-902×104m3/a，属地下水超采区，地下水动态也反映出地下水位呈下降趋势，平均每年下降0.5 m。但流域下游(溢出带以下)地下水开采量838×104m3/a，储变量+36×104m3/a，地下水位处于缓慢回升状态。对于流域1987～2000年地下水水质时空变化，总体趋势是上游矿化度较低，水质较好；下游矿化度较高，水质较差。并且下游平原区有不断增大的趋势。　　 就整个三工河流域而言，在现状土地利用状况下，地下水的变化还没有使流域生态环境恶化，由此如果能适当减少上游的地下水的开采量，并适当加大下游地下水的开采，从而可以使三工河流域成为一个水资源高效利用、分配合理的内陆干旱流域。