本论文依据国家重点基础研究项目《黄河流域地下水可再生机理研究》选题,对黄河流域的地下水系统、地下水水化学分布特征、地下水环境负效应等进行了研究.作为国家重点基础研究课题,黄河流域地下水资源研究是该项目的主要内容,评价黄河地下水资源的主要工作之一是需要对地下水系统进行研究,确定黄河流域的地下水水化学特征以及黄河流域的地下水环境特征.本次研究对于黄河流域的地下水边界的认识提出了新的观点,对黄河流域源区的生态环境,对黄河流域的地下水水化学类型分布和黄河流域地下水环境负效应进行了比较详细的研究,提山了一些新的认识.本论文对天桥泉域老牛湾子系统地下水的演化进行了水文地球化学模拟,通过此类研究来分析地下水水化学成分的变化规律,分析地下水运动过程中的水文地球化学作用形式和机理,以及分析预测经过某些水文地球化学作用之后的"终点"水的水质状况.本次选取了三条地下水水流路径,建立了相应的模拟模型,逐段进行了模拟,同时,利用同位素资料,结合地质、水文地质条件对模拟结果进行分析和对比,模拟结果基本反映了碳酸盐岩地区的水文地球化学作用特点.本次进行的地下水系统划分、水化学、地下水环境及碳酸岩地区的水文地球化学模拟等方面研究,包括了黄河流域地下水系统从宏观到微观的全部过程.