水资源是人类赖以生存的最宝贵的自然资源之一，也是国民经济发展不可替代的战略资源，其中地下水是水资源的一个重要组成部分。近几十年来，随着我国地下水开发利用程度的增加，导致区域地下水流场的改变，使地下水资源形成条件和地下水水质发生了显著变化。然而，区域地下水水质成因、演化过程和地下水更新变化机理，以及人类活动对地下水系统影响研究和认识有限。因此，研究区域地下水循环过程及可持续利用，建立合理评价地下水资源及其可持续利用的方法和指标体系是当务之急。而地下水系统演化规律的研究是地下水资源可持续利用和保护水环境的理论基础。 选择干旱区内陆盆地——兰州断陷盆地为研究区，对区内“三滩”水源地在动态开采过程中，形成地下水降落漏斗，和漏斗恢复过程中，地下水水质演化规律进行研究，对合理开发利用地下水，保障城市供水安全、保护城市地下水环境和生态效益具有重要的现实意义。同时对内陆干早区其它城市合理开发利用地下水资源，保证城市经济可持续发展具有借鉴意义。 本文以水岩相互作用理论为指导，系统收集了研究区内1987～2006年的地下水水质及水位资料，补充采集水样16组(地下水12组、地表水4组)，进行了现场指标(Eh、Ec、pH、温度、碱度)、常量、微量和δD、δ18O测定，在此基础上。将地下水水动力场和水化学场有机结合，以“三滩”水源地地下水降落漏斗的形成-发展-恢复过程为主线，系统分析了盆地内地下水水质时空变化规律，综合运用特征离子比值法，水文地球化学模拟等方法，揭示了人类活动影响下，黄河水与地下水相互作用下地下水水质的演化规律。本文得出的主要研究结论包括： 1、黄河两岸沿着地下水流向，其优势阴离子组分的区域演化模式为：HCO3，-+SO42-+SO42-+HCO3-—SO42-—Cl-+SO42-—Cl-的对称水化学分带，影响和决定该地区水化学特征的自然地理因素主要为：1)地下水补给水源水化学成分；2)水岩作用和混合作用；3)蒸发浓缩作用。 2、在“三滩”水源地地下水开采量最大时(1990年)，黄河南岸径流区地下水TDS高达13706.4 mg/L，排泄区、傍河区地下水TDS分别在1941.10～1990.00mg/L、550.00～654.50mg/L之间。主要是：1)受到深层咸水的顶托补给(引用前人研究成果)，2)地下水降落漏斗存在时，补给地下水的途径较长，溶滤作用充分。 3、随着地下水降落漏斗恢复，区域地下水由于水动力场的变化，区域地下水水质指标TDS总体呈现下降；但傍河区地下水TDS浓度有微弱抬升，至2006年傍河区地下水TDS浓度上升到823.90mg/L，这是由于黄河激发补给量减少，稀释作用减弱。 4、通过水化学组分的离子当量比值来分析地下水水质演化过程及演化特点，结果表明，断陷盆地内径流区、排泄区蒸发强烈，有易溶盐的积聚；在动态开采过程中傍河区地下水水化学类型为HCO3-Ca型水，主要受黄河水补给控制。 5、利用地球化学模拟软件PHREEQC对“三滩”水源地的地下水-地表水混合模拟，得出黄河水占地下水体的比例(马滩：86.30％、崔家大滩：94.00％)，并对模拟值与实测值中Ca、SO4、Na离子的偏差进行了分析，说明不是简单的混合作用和稀释作用，还存在阳离子交换作用。