地下水是德阳市的主要水源，不合理的开采地下水已造成德阳市平原区多处地下水水位下降和地下水污染，评价该区地下水环境质量，研究污染形成机制显得尤为重要。本文基于德阳市平原区地质、水文地质背景及79组水样数据，采用水文地质学、Piper图解法、克里金插值法、内梅罗指数、模糊数学、主成分分析、GIS、MATLAB等理论和方法，对浅层地下水化学成分的时空演变规律与环境质量现状进行了分析与评价，对浅层地下水的污染机制进行了探讨，得到以下主要结论：德阳市平原区浅部地下水是第四系松散孔隙水，其含水层包括Q4al、Q4al+pl砂砾卵石层、Q3fgl+al泥质砂砾卵石层和Q2fgl+al泥砂质砾卵石弱含水层，富水性差异较大。区内地下水补给方式以降雨和地表水入渗为主，由西北-东南方向流动，以蒸发和泉的形式排泄。区内地下水化学类型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg四种为主。TDS和7大主要离子的分布均体现由西北向东南升高的趋势。区内总硬度普遍较高，由西北向东南逐渐增大，硬化带主要在石亭江沿岸；铁锰分布较为分散，铁超标主要集中在广汉市与什邡市，锰超标主要集中在旌阳区与广汉市；三氮变化范围较大，大部分符合饮用水标准，硝酸盐高浓度集中分布于绵远河—石亭江沿岸和城市周边地区。采用内梅罗指数法、模糊数学综合评价法和主成分分析法评价区内地下水水质状况所得出的结果基本一致。主成分分析方法综合各水质指标，不仅得出综合主成分分值排名，将水质状况进行排序，而且依据一定的划分标准，能够综合评价地下水质量，实现地下水环境质量评价结果的空间可视化，是一种较好的评价方法。浅层地下水环境质量分布呈现出由西北向东南逐渐恶化的趋势。德阳市平原是重工业城市、农业生产区和人口密集地，工业、农业及生活污染广泛分布于区内，污染源排放的污染物通过包气带连续渗入、包气带断续渗入和污染地表水侧向渗入三种模式进入含水层，污染地下水水质。