随着地下水污染问题受到越来越广泛的重视，地下水污染预报成为地下水科学与工程领域理论研究和工程实践的热点与重点之一。溶质运移的水动力弥散影响地下水污染组分时空分布，构成地下水污染预报模型中的基本部分，但其在实际应用中存在着一个难以解决的问题，那就是模型中弥散参数的确定。然而由于实验室小尺度弥散规律一般不能用于大尺度弥散过程，而野外示踪试验却耗资大、周期长，限制了其实用性。因而通过数值模拟手段研究大尺度下弥散度的确定具有重要意义。　　 本研究构建了具有代表性的水文地质概念模型，通过随机数值模拟手段，应用基于随机理论的蒙特卡罗方法，利用序惯高斯模拟方法生成渗透系数随机场来研究介质非均质的两个重要参数-渗透系数对数场的方差和相关长度与纵向弥散度的关系。具体研究内容包括数值模拟中两种非均质介质纵向弥散度计算方法的适用性分析、非均质渗透介质纵向弥散度数值模拟估算法适宜性探析以及纵向弥散度与渗透介质非均质性定量关系的模拟研究等。　　 研究结果表明，经过一定迁移距离后纵向弥散度与随机分布渗透系数对数场的方差和相关长度具有良好的线性统计关系，与Gelhar理论公式所给出的结果存在异同。模拟计算的线性关系与Gelhar理论模型的关系类型相似，但对于较大的方差，纵向弥散度模拟结果明显大于Gelhar理论计算值，而对于较大相关长度在迁移距离不很大时，纵向弥散度模拟结果明显小于Gelhar理论计算值。研究可为野外大尺度地下水污染预报模型中水动力弥散参数的确定提供依据。