地下水是干旱-半干旱地区主要的供水水源,受频繁的人类活动影响,水资源枯竭、水质污染已成为干旱-半干旱地区地下水面临的主要问题。苏尼特古河道地下水是古河道沿线唯一具有供水意义的地下水源,对于该区域的社会和经济发展起主导作用,必须对地下水资源进行合理配置与保护。目前关于此区域的地下水环境的研究鲜见报道,为促进地下水资源可持续利用,首要任务是对其地下水环境特征有全面的认识。基于此,本研究以苏尼特古河道中段地区地下水为研究对象,对其地下水流场和地下水化学特征进行了研究。首先基于地下水流动系统理论,在收集地层资料、含水层特征、源汇项、水文地质参数等资料的前提下,运用GMS的MODFLOW模块进行地下水数值模拟,建立概念模型和数值模型并应用于未来5～15年地下水流场的模拟预测,同时在已建立的数值模型基础上应用MT3D模块对地下水中硝酸盐的溶质运移进行了模拟。然后运用了数理统计、舒卡列夫分类、矿物饱和指数法、离子比例系数法等传统水文地球化学方法对研究区地下水水化学特征和演化规律进行了研究。主要研究结论如下:（1）在现状水文地质和开采条件下,未来5～15年的地下水流场会发生变化,主要体现在地下水位的小幅下降,降深约为2～4 m,总体来说处于较稳定状态。地下水位在人工开采量较大的地区下降幅度与其他区域相比较大,人工开采是影响地下水位的一个重要因素。（2）地下水中硝酸根的运移以污染源为中心,呈圆形扩散。污染羽的影响范围和超标范围都在随着时间的增长而扩大,到了第十五年,污染物影响范围横向扩散距离为2.5 km左右,纵向扩散距离为2.3 km左右;超标范围在横向上扩大了约2 km,在纵向上扩大了2.4 km。污染物最高浓度也在逐渐升高,由62mg/L增高至230 mg/L。溶质运移速率和浓度升高的速率在逐渐降低,受地下水流场影响,污染物的纵向扩散快于横向扩散。（3）研究区地下水呈弱碱性,TDS偏高,为微咸水。氯离子和钠离子分别为优势阴阳离子。在空间分布特征上,p H分布得较为均匀,TDS也较为稳定。主要的水化学类型为HCO3·SO4·Cl-Na型。（4）影响研究区地下水的主要自然机制为水-岩相互作用和蒸发浓缩作用,大气降水作用对研究区地下水产生影响甚微。地下水中的主要离子主要来源于各类岩石矿物的溶解,Na+和Cl-主要来源于盐岩溶解,Na+的另一个来源为阳离子交换作用;Ca2+、Mg2+主要来源于硅铝酸盐和硫酸盐矿物的风化作用;SO42-主要来源于石膏和硬石膏的溶解;HCO3-的含量较低,主要来源于少量的白云石、方解石等碳酸盐岩的溶解。（5）NO3-、F-和As在地下水中出现超标现象,是研究区地下水中主要的污染物。NO3-主要来源于生活、养殖废水和人畜粪便等人类活动;萤石矿物在地下水中溶解,是地下水中F-的主要来源,低Ca2+含量、弱碱性的水化学环境是氟化物的主要富集因素;As来源于含水层中的内陆湖相沉积物,影响其富集的主要因素为As与HCO3-的竞争吸附、弱碱的水化学环境。除此以外,受地形地貌和地下水流场的影响,地下水中的F-与As在地势低洼的湖盆洼地区域发生富集。