能源和环保是人类生存和发展的两大主题，是全球关注的问题。热泵技术作为可再生能源的高效节能技术，得到了广泛的应用。而水源热泵技术作为热泵技术的分支，因其成本相对低廉，更是得以迅速推广。然而，部分工程对所应用地区的水文地质条件欠分析，取水及回灌方式简单，对地下水资源的有效利用和地质结构造成不可逆转的破坏。为此，本文针对武汉地区典型工程案例，应用数值分析软件模拟的方式分析研究其回灌技术，探讨抽取地下水引起地质破坏的工作机理，及其对地下水的合理使用及回灌方式，以便于更好地指导水源热泵工程的推广应用。论文重点做了以下几方面的工作：(1)对武汉地区某30万平方米综合体项目在分析其水文地质条件基础上，完成了三次降深的稳定流抽水及回灌试验研究，完成了成井、抽水试验、回灌试验、水质取样等工作，形成了抽水试验综合成果图。分析了水位地质参数的变化对沉降量的影响，同时为解决同层回灌问题提供试验基础资料。(2)用Modflow软件对井群系统进行了数值模拟分析，将含水层-15m~-47m之间的岩土层依据地质概化为3个水平层，对比系统持续运行24h、120h、216h、720h的井群水流场变化，总结井群系统运行时地下水流动的一般规律。在假定水不可压缩的情况下，利用已有的相关公式推导了单位弹性释水系数与土层压缩模量、变形模量之间的关系，多角度动态显示地面沉降漏斗、水位漏斗的形成过程，联合分析城市地下水位降深与地面沉降的关系。(3)在模拟分析结果与试验实测推算比较的基础上，针对典型工程，分析探讨现有回灌技术情况，及影响回灌的各个因素，对抽取地下水（尤其是第四系水）及回灌方式提出有效的优化措施。本文所得结论和方法对水源热泵系统的抽取及回灌水技术设计、性能分析具有一定参考价值，也为水源热泵系统的推广应用提供了借鉴意义。