본 연구에서는 2000년부터 2012년까지 국가지하수관측망 자료를 이용하여 4대강(한강, 낙동강, 금강, 영산-섬진강) 유역의 지하수위 변동을 분석하였다. 분석에 이용된 지하수위 자료는 총 78개 자료이며 유역별로는 한강유역 22개공, 낙동강 유역 28개공, 금강 유역 16개공, 영산-섬진강 유역 12개공이다. 국가지하수관측망은 대체로 충적층 지하수공과 암반지하수공의 1조로 이루어져 있으나, 본 연구에서는 지하수 함양의 영향을 보다 크게 받는 충적층 지하수공 자료를 이용하였다. 아울러서 각 유역별로 한강 유역 18개소, 낙동강 유역 23개소, 금강 유역 14개소, 그리고 영산-섬진강 유역 9개소의 기상관측 자료 특히, 강수량과 기온자료를 함께 분석하였다. 이는 지하수위가 강수량 및 증발산량과 밀접한 관계를 가지기 때문이다. 강수량 분석결과, 연평균 강수량은 한강 유역과 영산-섬진강 유역이 낙동강 유역과 금강 유역보다 더 큰 것으로 나타났다. 그리고 낙동강과 금강 유역에서는 각각 88%와 67% 지하수공에서 지하수위가 하강하는 추세를 보였다. 또한 지하수 수온과 기온이 비슷한 경향성을 보이는 것으로 보아 기온도 지하수위 하강에 영향을 미칠 수 있음을 지시한다. 본 연구에서는 관측된 지하수위와 강수량의 관계식을 도출하였다. 관계식 도출을 위해서는 함양계수 β를 구하였으며, β값은 지하수 함량률이 높을수록 커진다. β값은 우기와 건기에 따라 차이를 보이며, 건기의 β값이 큰 것으로 나타났다. 이는 우기의 집중적인 강수량이 지하수 함양률에는 오히려 부정적으로 작용한다는 것을 지시한다. 또한 유역별로 β값을 비교하면, 한강 유역이 가장 높고, 다음으로 낙동강, 영산-섬진강, 금강 유역 순으로 낮아진다. 각 유역별로 지하수위와 강수량의 관계식으로부터 산정된 지하수위와 관측된 지하수위를 서로 비교한 결과, 모든 유역에서 대체로 잘 일치하는 것으로 나타났으나, 최적 지하수위에 대해서는 산정된 지하수위가 관측된 지하수위 보다 대체로 높은 경향성을 보였다. 이는 관측된 최저 지하수위가 지하수 양수 등의 인위적인 영향을 받고 있기 때문으로 보인다.