湖水-地下水交互带是地表水与地下水发生物质能量传输的敏感区域,受地形地貌、气象条件、含水介质特征等多种因素的影响,交互带内水运动过程、水化学过程以及热量运移过程极其复杂。交互带内的水文过程与区域水体质量、生态环境、物种分布、人类生活等息息相关。长期以来,人们在地表水-地下水的开发与管理过程中并没有将交互带作为一个研究系统考虑进去,尤其是在水资源相对匮乏的西北干旱地区。因此,开展湖水-地下水交互带研究,对于旱区湖泊生态环境保护和水资源优化配置具有重要的理论价值和实际意义。本文以银川平原阅海湖湖水-地下水交互带为研究对象,以贺兰山-阅海湖-黄河水文地质大剖面为抓手,基于野外补充调查、样品采集测试、原位测试和数值模拟等方法,分析交互带水动力场、水化学场和水温度场变化规律,揭示交互带内的水动力模式和水化学作用机理,划分交互带水动力交换作用带、生物化学作用带和温度的强制对流换热带。并分析了湖水-地下水交互作用下阅海湖区域的生态效应变化,提出阅海湖维持的技术途径。取得了以下主要成果和认识:(1)受整个贺兰山-阅海湖-黄河剖面的地貌类型影响,交互带西侧接受山前河谷潜流侧向补给,由于水源地的存在,丰、枯水季湖岸地下水位均低于湖水位,交互带东侧接受湖水补给。离湖岸越远,交互带水动力场变化受湖水的水位波动影响程度越小,离湖岸3.89km以远,基本不受湖水位影响。(2)从交互带水来源方面研究其形成机制,通过对水体氘氧同位素关系分析,发现交互带水接受大气降水补给成分较少,主要补给来源为地下水径流和地表水,补给高程接近于阅海湖湖泊和西部山前平原区高程。(3)交互带内水化学组成分布具有空间差异性,湖泊周围受湖水补给作用影响,各项水化学指标与湖水接近,远离湖岸处与湖水差异性较大。随着离湖岸距离增大,TDS和常见离子在水平方向上呈现逐渐递减的梯度变化;氮的化合物受人类生活用水和农灌影响,在远离湖岸的农灌区含量最高;在水流速度与温度的综合影响下,丰水季水体的DO、Eh、COD相比于枯水季较低,p H相比于枯水季较高。水化学类型在空间上分布也很大程度上受贺兰山-阅海湖-黄河剖面水岩相互作用影响。(4)贺兰山-阅海湖-黄河剖面温度场自西向东呈现出温度递减的趋势。交互带西侧受贺兰山山前补给水源影响,温度在水平和垂直方向也呈现出梯度变化。地表接受太阳辐射,靠近湖岸处接受湖水热流补给,交互带内水温相对较高,而远离地表和湖岸处,受热传导作用影响较小,水温降低,且在时间尺度上基本维持稳定。由于湖水-地下水交换量的影响,水温变化与水量交换存在着定性关系,且水温波动存在着一定的滞后效应;结合基于渗流的二维温度场模型,计算得出交互带内温度与渗流速度存在着一定的函数关系。(5)通过同位素质量平衡原理,水化学梯度法、温度梯度法分别得到交互带内水动力交换作用带、生物化学作用带及温度的强制对流换热带的范围。交互带范围变化呈现出围绕湖泊湿周呈扇状分布,且随着深度的加深,交互带边界逐渐向湖岸靠近的规律。在气象条件和人工补水等综合因素影响下,交互带内尤其消落带水体的涨落,形成了植被类型在草本植物和木本植物之间演化,土地类型在盐碱地与浅水区域之间变化的规律。