保障饮水安全、维护健康生命是人对水的第一需求。我国农村尚有3亿多人饮水不安全，尤其是我国北方地区，饮水安全问题十分突出。在傍河水源地勘查与地下水资源开发中经常遇到微咸水，甚至咸水，严重影响着饮水的安全。研究傍河地带咸水的形成机理，探索咸水的水质改造措施是一项具有重要理论价值和实用价值的科学命题。本文以陕西省渭南市白杨水源地为切入点，重点研究了微咸潜水的形成机理、探索并实施了“抽咸补淡”的改水试验，剖析了勘察中出现水文地质异常现象的原因，提出了完善野外水样采集方法的具体意见。 内容主要包括：在分析国内外研究现状的基础上，从系统论的角度着眼，综合运用地下水动力学、水文地球化学、同位素、古水文地质、河流地貌演化以及包气带水岩作用的原理与方法，从水文地质条件与水文地质异常现象的分析出发，从白杨水源地存在微咸潜水，不符合水质标准的矛盾分析入手，针对微咸潜水的形成机理，抽咸补淡改水方案，以及出现水文地质异常现象等复杂性问题，全面考察研究包气带特征和潜水下伏隔水层性能，否定了溶滤—渗入型，蒸发浓缩型，污染型，以及顶托补给型形成机理的推论；从地震引起的砂土液化、地下水溢出气体、各含水层水质对比等方面分析、论证了微咸潜水的新构造与地震成因说的真伪性；以渭河河道的改道变迁为脉络，以地下水同位素、水化学特征为依据，恢复微咸潜水区的古水动力场和古水文地球化学场，确定了微咸潜水与渭北高矿化水之间的成因联系，较准确地将微咸潜水的形成年代厘定在公元1800—1915年之间。运用地下水动力学原理，通过综合分析含水介质的非均质性，地面入渗的介入性，以及井筒的沟通性，剖析了井筒内上、中、下段水质明显差异，以及抽水结束后井筒水质的演变现象的形成机理，提出完善野外水样采集技术方法的建议。借鉴国内外在咸水水质改造、含水层修复等方面的经验与教训，通过综合研究微咸潜水的复杂性、可淡化性和人工刺激的可操作性，成功地实施了抽咸补淡改水试验，运用定性和定量相结合的系统分析和论证手段，探索了抽咸补淡试验期间的渗流场与水化学场的演化特征以及开采条件下的发展趋势。