（一）区域地下水位持续下降的原因
世界上许多开采地下水的地区，均出现了地下水位大面积、大幅度持续下降。从地下水均衡分析，其主要原因是：在整个含水层或含水层的某些地段上，由于地下水的开采量长期地超过了补给量（即过量开采），逐渐消耗了储存量，并在一定周期内得不到恢复的结果。在判断某一地区是否会出现区域性地下水位持续下降时，要特别注意它与降水补给周期性变化所引起的水位下降现象相区别。某地由于过量开采引起的区域地下水位持续下降见图11-14。引起区域地下水位持续下降的原因，具体可归结为四个方面：
（1）对区域水文地质条件，特别是对地下水资源的形成条件认识不全面，所计算的允许开采量偏大，因而导致开采量长期大于补给量，引起区域地下水位持续下降。这种水位持续下降现象，一般以区域水位下降漏斗中心处的历年最枯水位的变化反应得最明显。
（2）不合理开采所造成的地下水位持续和大幅度下降。所谓不合理开采，主要指开采地段、开采层次和开采时间上的“三集中”开采，以及开采中的无政府状态。有时虽整个含水层的补给量与开采量是基本平衡的，但由于某些局部地段或某个含水层位（或在某个深度上）开采井过于集中，开采强度过大，也将造成局部地段或某个含水层的水位持续大幅度下降。例如，上海市区共有5 含水层，地下水储存量相当丰富，但是，有87%的开采量集中于Ⅱ、Ⅲ两个含水层，其中，又有84%的水井和80%～90%的开采量，又集中在该两个含水层的沪东杨树浦、虹口和沪西的普陀、长宁、静安几个工业区，且水井大部分是供夏季（5～9月）冷却和降温用的。因此，在这两个含水层的上述地段，井间干扰加剧，出水量减少，区域地下水位大幅度下降，形成了区域地下水位下降漏斗中心，它们也是产生地面沉降最严重的地段。
（3）由于人为或自然因素变化导致地下水位补给量减少，引起区域地下水位下降：①由于人为或天然原因，使地下水主要补给来源的地表水流量减少、断流，或使河床淤积，导致地表水对地下水的补给量减少。例如，西北河西走廊武威山前平原地区，十多年来，由于上游山区兴建水利工程，使河水对冲积扇地下水的补给量大大减少，导致冲洪积扇前缘地区地下水位下降了3～10m，使溢出带泉水流量减少了30%～90%；②由于森林被破坏及垦荒过度等原因，导致区域气候变化，降水量减少，地面入渗条件变差，使补给量小于开采量，引起区域地下水位下降；③在水源地的同一水文地质单元内，由于矿床或其他地下工程的深部疏干，或由于水源地上游新建井群的截流，或外围地区水井增加开采深度等人为原因，也可引起某些水源地地下水位大幅度下降；④地下水埋深加大，城市建筑和水泥、沥青等隔水路面面积不断增大，使大气降水渗入补给量减少。
（4）由于经济建设的发展，人口的增长及生活水平的提高，对水的需求量明显增大。一些地区已超过地下水允许开采量和已形成区域地下水位下降，但仍还要扩大开采量，这样，就更加促进了地下水位下降的速度，导致一系列环境地质问题的发生。
（二）区域地下水位持续下降的危害
区域地下水位的大幅度持续下降，不仅给水源地带来巨大的经济损失，也会产生许多环境地质问题，主要危害有以下几方面：
（1）由于区域地下水位下降，使取水工程的出水量不断减少，有时必须更换抽水设备才能取水，使抽水成本不断增加，严重时，甚至使水井报废。许多大型水源地和井灌区，都存在此问题。例如，山东淄河的冲洪积扇区，因大量取水，15年内全区地下水位普遍下降了10m，最大者达30m以上，使原有2000 余眼浅机井及附近泉水全部枯竭。机井报废、打深机井及更换水泵的经济损失达5000多万元，全灌区每年多耗电费140多万元。因水位大幅度下降，我国年报废水井达上万眼。
（2）由于区域地下水位下降，可引起地面沉降、地裂及地面塌陷等严重环境地质问题。地面沉降是目前世界上许多抽取地下水的平原区，特别是滨海城市所共同面临的严重问题。一些地区的最大地面沉降值如下：美国的长滩市，9.5m；东京，4.6m；大阪，2.88m；墨西哥城，8m；上海市，2.37m（1921～1965年）。国内至少还有天津、西安、太原、苏州及台北等36座大、中城市，都相继出现了地面沉降或开裂和塌陷等问题。东京、曼谷、伦敦、威尼斯等城市，因地面沉降都面临着部分市区被海水淹没的危险；曼谷、上海等城市，由于地面沉降，使城市污水和雨水经常积存于市区，不能及时排出。位于美国亚利桑那州皮纳耳和麦里科帕城之间的井灌区，于1948～1967年间，地下水位降低了70～100m，地面沉降量达1.2m（最大达2.5m）。地面的不均匀沉降和伴生的地裂，使该地区的整个灌溉系统、公路、铁路、输水管道等都遭到破坏。
造成地面沉降的原因很多。目前国际上公认的是，由于大量抽取地下水，地下水位大幅度下降，促使上部易压缩粘性土层中的孔隙水排出，引起土层的固结压缩，导致地面沉降。另一方面，根据有效应力原理，在含水层任一平面，上覆岩层的总压力由含水岩层固体颗粒骨架有效应力和孔隙水压力共同承担，并处于平衡状态，由于水位大幅度下降，使孔隙水压力减小，骨架有效应力增大，因而引起地层压缩和地面沉降。以上是地面沉降最常见的原因。从上海市的地面沉降量与地下水水位和开采量的历年观测资料，可以看出地面沉降量与地下水开采量和水位降深变化的一致性（图11-15）。
图11-15 上海市地下水水位、开采量与地面沉降速率关系图
（3）在沿海地区，由于区域地下水位的大幅度下降，破坏了咸、淡水的天然平衡条件，引起海水入侵，使开采含水层水质恶化。在某些地区，甚至使淡水完全变为咸水，失去开发利用价值，有时还使良田变为盐碱地。我国大连、莱州、秦皇岛、宁波、烟台等沿海城市均存在这类问题。环渤海湾地区海水入侵面积已达1480多km2。
（4）由于区域地下水位下降，使一些著名的岩溶大泉干枯，破坏了以泉源景观为特色的旅游资源。著名的山东济南趵突泉等四大名泉，河南辉县百泉、河北邢台百泉、山西太原晋词泉、北京西北玉泉山泉等，自20世纪70年代以来，由于区域地下水位大幅度下降，致使泉流量和涌势大减，甚至出现长时间的干枯断流，使泉源旅游观赏价值大减，景点旅游资源黯然失色，并使泉口引水工程废弃。
（5）由于地下水位大幅度下降，使生态环境恶化。干旱、半干旱地区水资源较少，长期以来人们为了了解决工、农业生活的供水问题，往往在山前一带修建水库、拦蓄河水，平原地区大力开发地下水。由于忽视了生态用水需求，导致植被退化日益严重，生态环境恶化。例如我国河西走廊的黑河流域上游山区修建了90多座中小型水库，使中下游地区地下水的补给量急剧减少。在这种情况下，中下游地区则加大地下水的开采力度，以解决经济发展和生活用水的需求问题。这种开发格局最终导致众多河流干涸消失。在蒸发浓缩作用下，仅存的地表水及浅层地下水含盐量均有所增高。西居延海在1960年时为88 g/L，干涸前达到100～200 g/L；东居延海曾一度为淡水湖，在20世纪70年代以后不断咸化，矿化度已达10 g/L。浅层地下水除在沿河两岸为淡水外，其他地段水质不断增高，在下游可达3g/L。水、盐的严重失调使原来沿河发育的河岸林带和灌丛草场退化乃至消失。原来在中游地区广为分布的沼泽及水生植被随泉水减少而衰亡，代之以旱生和盐生草甸。
另外，地下水位大幅度下降，还可使土地沙化。如甘肃民勤县因石羊河流域的地下水过量开采，水位大幅度下降，有724hm2林地沙化。地下水位下降，还可造成地下空气缺氧的灾害，如果在修建地下工程时遇到上述缺氧空气，它们会由某些通道突然贯入工地，给施工人员带来严重后果。