水资源是人类赖以生存的最基础的资源之一,随着人口数量的增加,人类社会的发展,一方面,人为和自然因素引起的环境恶化、水污染使可用之水在逐渐减少;另一方面,气候的变迁使得极端天气频频出现,让水资源分布不均的趋势进一步加剧。而地下水作为水资源的重要组成部分,越发凸显出它对人类生存和发展的重要性。为应对极端天气,特别是极端降水,减小其对城市发展的影响,也为了调蓄城市地下水资源,北京市政府及相关单位启动了规划多年的西郊地区蓄洪工程。本文便是以该工程的相关科学研究课题为依托,把西郊地区蓄洪工程对地下水水位和水质的潜在影响作为主要内容,通过数值模拟方法进行模拟预测研究。首先通过资料的收集和分析,在掌握研究区水文地质条件的基础下,建立水文地质概念模型。其次,经过合理概化边界条件和源汇项,建立研究区地下水数值模型,并以实际地下水流场特征为基准进行模型参数的识别和验证,让模型达到预测地下水流场所要求的精度。此后通过模型的运行和建立溶质运移模型,预测了库区蓄洪对区域地下水水位和水质的影响程度和范围,并与该区域地下水限制水位进行对比。最后,用灵敏度分析方法,对多个模型参数进行了灵敏度系数计算,并比较了不同参数的变化对模型预测结果的影响程度。通过对模拟和模型参数灵敏度计算结果的分析,共取得以下几点认识:(1)预测结果表明,在现状开采和限制开采两种条件下,库区蓄洪后导致地下水的最大上升幅度分别为7.89m和9.79m;库区周边地下水位上升幅度大于0.5m的范围的面积分别为2.39km2和6.2km2;同时通过比较发现,两种开采条件下,库区蓄洪所引起的地下水位上升均比限制水位要低。(2)随着库区洪水的入渗,库区周围地下水中的污染物浓度出现了先高后低的发展过程。具体表现为:在污染物运移初期,地下水中的污染物浓度急速升高;在污染物运移中后期,由于输入源强的减小和稀释作用,地下水中的污染物浓度出现了明显的下降。(3)通过对模型参数的灵敏度分析发现,对水流模型预测结果影响最大的参数是渗透系数,其次是给水度、降水入渗系数、河渠入渗系数;而在溶质运移模型方面,溶质初始浓度的变化相对于纵向弥散度对模拟结果的影响要更大。以结果为工程项目建设可行性研究和后期运行提供了依据。