地下水脆弱性反映地下水系统遭受污染的潜在可能性与倾向性。目前地下水脆弱性评价方法主要有迭置指数法、过程数学模拟法、统计法等。过程数学模拟法考虑包气带和饱和带的水分运移以及污染物的迁移转化整个过程,与其它评价方法相比可以克服主观性因素,提高评价结果的合理性、科学性和实用性。本文研究了基于过程模拟的地下水脆弱性评价方法,并结合唐山平原地下水全淡水区进行了地下水脆弱性评价。与地下水脆弱性有关的很多参数具有不确定性。本文选择对硝酸盐特殊脆弱性影响较大的土壤颗粒分布、饱和导水率以及外部降雨条件进行随机化处理,为地下水脆弱性评价提供了能反映时空变异性的基础参数。针对不同的地下水保护目标,选择地下水水面处和抽水井中作为地下水脆弱性评价的二个保护目标,由此将地下水系统分成包气带和饱和带两个子系统,针对第一保护目标,以包气带作为评价范围。在基于过程模拟的地下水脆弱性评价过程中,将Monte-Carlo随机模拟方法与参数随机化处理相结合,对包气带的地下水净补给系数、水量脆弱性指数、硝态氮淋溶浓度、包气带氮淋溶系数等进行了研究分析,在此基础上提出了水质水量的联合评价参数——地下水脆弱性综合指数。结合唐山平原区进行了地下水脆弱性评价分析,评价结果与实测数据对比分析结果表明评价结果符合实际。针对第二保护目标,以饱和带作为评价范围。选择含水层厚度、地下水补给量和反硝化系数作为地下水脆弱性的主要影响因子,结合MODFLOW模型进行多个方案的模拟,得到不同条件下的抽水井中硝态氮浓度与地下水水面处的硝态氮入渗浓度比值,并应用BP神经网络进行抽水井中硝态氮浓度的预测,在此基础上进行饱和带范围的地下水脆弱性评价,并应用实测硝态氮浓度进行了检验。在包气带评价结果和饱和带评价结果的基础上,将包气带和饱和带过程模拟相结合,对地下水系统的脆弱性进行了综合评价,并与迭置指数法进行了比较,分析了基于过程模拟的地下水脆弱性评价方法的优越性。