汾河上游是太原市重要的水源涵养区和保护区,近年来,为了满足供水需求,万家寨引黄工程通过汾河向太原市供水3.2亿m~3/yr,这势必会影响当地的水资源状况。为了查明调水的影响,本文以引黄入晋南线工程汾河受水河段为例,通过在调水期,调水间歇期对河水、地下水采样分析,以及在河岸带设置观测/采样断面,布点长期观测和采样,并结合水文观测,水文地球化学,数理统计以及模型模拟等方法,在河段尺度和河岸带尺度分别分析了河水和地下水的相互作用,讨论了调水的影响,分析了调水活动对受水区域水文和水环境的影响。结果表明,在引黄入晋工程调水的影响下汾河上游受水河段的水文和水化学特征被彻底改变,河谷地下水受到明显的影响,河水和地下水的相互作用关系也明显改变。首先,河水与地下水的水文过程和相互作用关系明显受到调水的控制。在调水工程实施之前,河流在雨季的水位高于旱季的水位。然而调水工程实施后,河流旱季的水位远高于雨季的水位。河流自然状态下的水文过程被调水活动反转。调水活动提高了河水水位,年内河水水位几乎都高于地下水水位,使得河水持续补给地下水。受河水补给的影响,河岸带内形成了一个与河水直接相连的、沿河分布的、长期存在的地下水丘。调水活动控制了河水水位,同时河谷内地下水水位也随河水水位的变化而变化,且离河距离越远,地下水水位的变化幅度越小,显示出调水对地下水水位的影响随离河距离增加而减小。其次,调入的黄河水彻底改变了受水河段汾河水的水化学特征,并明显影响了河谷地下水的水化学特征。引入的黄河水与汾河上游来水相比具有高EC值,Na~+和Cl~-浓度的水化学特征,水质较差。由于调水量远大于汾河上游来水量,调水彻底改变了受水河段河水的水化学特征,水质明显退化。同时,在河岸带地下水中来自河水补给的量在53%左右,因此调水对河岸带地下水的水化学特征也产生了明显的影响。调水对河岸带地下水水化学的影响在一个水文年内没有消退。再次,调水对地下水水化学的影响主要集中在河岸带。受河谷地形梯度的影响,调入的黄河水对河谷地下水水化学特征的影响被局限于河岸带和个别河谷剖面。受水河段上游沿河指向下游的纵向水力梯度明显大于河流指向河谷边缘的侧向水力梯度,不利于从河向山谷两侧的侧向地下水流,限制了河水对地下水水化学特征的影响范围。受水河段下游河谷地势趋缓,纵向水力梯度减弱,在侧向水力梯度作用下部分断面上河谷地下水水化学特征受到河水影响。最后,地下水在一个水文年内仍存在向河流的泄流。在河岸带长观剖面上,全年89.9%的时间河水都处于向地下水排泄的状态。地下水向河流泄流仅出现在调水暂停时河流水位突然降低的时段内。模型估算结果表明,年内单位宽度河段河水向地下水的累计补给量为195.8m~3,而地下水向河水累计泄流水量仅为39.2m~3。同时,年内河流向含水层累计输入溶质的量为125.0kg,而地下水向河水反向输入溶质的量仅为25.3kg。