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系统科学是近四五十年来蓬勃发展的一门新兴科学，它提供了一种从整体上分析问题和处理问题的新思想、新方法，其概念、理论、原则和方法日益渗透到科学技术的各个领域、各个层次之中。
20世纪80年代初，国际水文地质界提出了“地下水系统”的概念，各国学者仁者见仁,纷纷提出自己的见解。我国水文地质学家陈梦熊将“地下水系统”的概念总结为：地下水系统是一个错综复杂，包括各种天然因素、人为因素所控制的具有不同等级的互有联系又互有影响，在时空分布上具有四维性质和各自特征、不断运动演化的若干独立单元的统一体。
研究区石羊河流域是我国西北干旱区灌溉农业最发达和水资源开发利用程度最高的内陆河流域之一。近几十年来，随着中上游农业规模扩大、用水量剧增，相应进入下游民勤盆地的水量持续锐减，导致一系列严重的生态环境问题，阻碍了流域经济社会可持续发展的进程。因此归纳总结流域水资源研究成果，分析目前水资源开发利用问题和潜力，从全局出发对有限的水资源进行统筹规划、合理安排，以缓解该区水资源危机显得十分必要。
本文将地下水系统理论应用于研究区，主要研究内容有：
(1)分析研究区地下水系统控制因子，依据地下水系统划分原则，确定地下水系统边界，对流域地下水系统进行等级层次划分；
(2)分析流域当前水资源开发利用现状及存在的问题，找出水资源管理的弊端，基于地下水系统理论及流域地下水系统划分成果提出相应合理的水资源管理建议。
文章通过分析总结各学者对地下水系统划分的观点和在实际工作中遵循的规则，结合研究区各类具体条件，确定了研究区内地下水系统划分的主要控制性因子；地形地貌；大地构造；气候条件；地表水系；岩相古地理特征；含水层空间结构；地下水动力场；地下水化学场；人类活动对地下水系统边界的影响等。确定了研究区地下水系统划分应遵循的基本原则：系统特性原则；在垂向上着重考虑开采目的层的原则；重点考虑地下水自然系统的原则；地下水系统边界类型简单，边界固定的原则。
运用系统的理念和思想，依据上述地下水系统的划分依据和边界确定原则，综合考虑地质构造、地形地貌、地表水系以及气候等各类影响因素，重点分析地下水含水系统特征、地下水循环特征、水动力场特征和水化学场特征，通过综合研究，将研究区地下水系统划分为四个等级：一级石羊河流域地下水系统；二级南盆地地下水系统、北盆地地下水系统；三级永昌、大靖、武威、民勤、金川-昌宁盆地地下水系统；根据系统划分原则又将武威盆地地下水系统、民勤盆地地下水系统做了进一步的划分。
文章通过归纳、总结、分析流域水资源开发利用现状，发现存在以下问题：(1)流域水资源以行政区甚至以河系为单元实行分割性的开发利用，“上游挤下游，下游挤生态”的掠夺式资源开发方式给当地脆弱的生态环境带来了巨大的危害；(2)水源涵养林遭到破坏，水源涵养能力削弱，地表径流减少；(3)粗放的灌溉方法与落后的灌水技术不适应现代农业发展的要求，农业灌溉定额偏高；(4)低廉的水价，抑制了各行各业节约用水的热情，导致水量的严重浪费；(5)水资源调蓄能力不足等。
针对流域水资源开发利用中存在的问题及现行水资源管理的缺陷，结合流域地下水系统划分的成果，以系统的思想为指导，文章提出一系列解决对策：(1)实行流域水资源统一管理；(2)建立合理的水权制度，适当调整水价；(3)控制人口增长，根据各地区水资源承载力与开发状况，以水定地，以水定发展；(4)跨流域调水解决水资源短缺；(5)加强生态环境建设；(6)调整农业种植结构；(7)节约用水，建立节水型社会等。
由此看来，将系统划分成果、管理决策部门、水资源消耗单位、水资源开发利用现状相结合，从而能够为合理评价地下水资源，进一步运用地下水系统理论与系统分析方法进行地下水资源合理开发利用研究，科学管理地下水资源，正确认识地下水资源开发利用与环境保护之间的相互关系提供基础理论支撑。