针对当前一些对含水层储能技术持怀疑态度的观点，本论文提出了合理使用含水层储能空调系统的节能意义、可再生能源意义，及环保意义，阐明了该技术使用的可能性和必然性。本论文核心部分以含水层空调系统的理论基础和研究来展开，详细叙述了1.含水层与地下水资源；2.地下含水层储能的基本原理和应用；3.井式含水层储能系统；4.含水层储能技术的关键问题。为含水层储能过程中介质渗流和热量运移的数学模型建立、模型数值求解和水文地质参数理论分析打好基础。 本文在理论分析的基础上，提出含水层中流动和传热的基本公式。循序渐进地推导并建立了含水层储能空调系统（ATES）的数学模型，并对其进行了一定的改进。 不同的水文地质情况，对含水层储能的影响是不同的，本论文对获得的数学模拟结果进行水文地质参数变化分析，其中包括水流条件对储能过程的作用分析、水质条件对储能过程的作用分析、地质条件对储能过程的作用分析、外部条件对储能过程的作用分析。最后总结了含水层水文地质条件对储能过程的作用，得出其对含水层储能的能量迁移规律和温度分布特性影响的有益结论。对储能空调系统的实际应用提供了评判依据和理论指导。