中国广泛分布有古生代、中生代灰岩地层,这些地层构成了重要的岩溶含水层。岩溶发育强烈的岩溶含水层可以概化成两个部分,基岩裂隙概化为等效多孔介质系统,地下水在其中以渗流方式运移。地下河与岩溶管道概化为管道系统,该系统是岩溶地下水系统中主要的排泄途径。研究岩溶地下水、溶质运移过程,对于岩溶地下水开发利用、污染防治都起到关键作用。MODFLOW-CFP是基于二元结构理论的一种双系统耦合模型。MODFLOW单元网格代表等效渗透介质系统,随后在MODFLOW单元网格之上创建管道节点,节点相连组成管道网络。两系统之间通过交换流量耦合,交换流量与水头差成正比,模型中考虑了管道中地下水紊流与快速层流两种运动状态。香花岭位于湖南省郴州市,是典型的岩溶峰丛洼地地区。本文将MODFLOW-CFP模型用于模拟该地区水文过程。前人研究表明,CFP模型虽然可以通过两种补给方式分别补给管道、裂隙系统,但是模拟效果仍差强人意,具体表现为模拟流量曲线较观测曲线更为平缓。故本文使用非线性方法处理管道补给量,使得模拟流量曲线拟合效果提升。建立月应力期与日应力期两个不同精度模型分析大时间尺度与暴雨过程两种情况下CFP模型的适用性,模拟流量结果的纳什系数分别为0.91、0.68。说明CFP模型在这两种情况下模拟结果都是可信的。分析讨论交换流量的变化,发现在雨季或暴雨过程中管道系统均不会反补等效渗透介质系统,这与实际情况存在差异。在旱季或降雨量减少的时候,地下河流量衰减速率由快变慢,流量逐渐等于交换流量。假设溶质在管道流迁移与在基岩中迁移两种情况。两种情况下分别(1)利用CFP模型输出管道内水流速度,在不考虑扩散、弥散的情况下,计算溶质运移时间后与示踪试验结果对比分析;(2)建立等效多孔介质模型,使用MT3DMS模拟重金属Mn在模型中的运移速度以及污染羽范围。结果发现管道系统中溶质运移的运移速度比等效渗透介质系统中溶质运移速度大4到5个数量级。对研究区进行地下水资源评价,模型计算得出补给资源量为1700*10~4 m~3/a。针对该地区地形地貌与水文过程特点,提出两种开发利用方案。