地下水数值模拟的不确定性分析,一直是水文地质学家和研究者研究的重点和难点。本论文旨在通过研究钻孔数量、钻孔分布不确定性对模拟结果的影响,探讨水文地质钻孔布设的依据；通过对水文地质参数场进行趋势化研究,提升钻孔稀缺地区地下水流数值模拟的精度；选用变差函数分析结合克里格插值的方法研究钻孔数量和分布对模拟的影响,；利用蒙特卡罗等方法实现对参数场的趋势化处理。将上述研究应用于大兴迭隆起地区区域地下水流数值模型,并对大兴迭隆起地下水流模型的断层性质和渗透系数场进行了不确定性分析。为研究样本数据对模型模拟结果的影响,针对大兴迭隆起地区第四系沉积条件,构建了由3种岩性(渗透性)分布组成的算例模型,三种岩性分别为粗砂、中粗砂和中细砂,其对应的渗透系数分别为40m/d的、30m/d和20m/d。构建的算例模型剖分为50行×50列,单元格大小为100m×100m的二维潜水稳定流模型。通过分析样本量与岩性场模拟结果可知,在本算例尺度下,模拟误差在样本量增加的前期有着快速明显的下降,在样本量增加至300后,误差下降速度迅速减缓,样本数达到1000后,误差基本达到稳定状态。通过分析样本位置对岩性场模拟的影响可知,在本算例中样本量相同的情况下,随机平均采样时的岩性模拟结果较为理想,模拟平均误差约为5.4%；以最邻近指数(NNI)表示样本的聚集程度,研究表明非均匀采样的模拟误差随最邻近指数(NNI)的增加而减小。当最邻近指数大于0.9后,模拟误差将小于10%。利用蒙特卡罗方法对渗透系数场进行趋势化处理,使渗透系数场符合二维线性分布。对比随机渗透系数场与趋势化渗透系数场的模拟结果显示：两种方法的水流模拟结果基本相同,而趋势化渗透系数场可降低模拟整体误差1/2左右,模拟误差较大的地方基本集中在抽水井附近。在渗透系数场趋势化处理的基础上,利用Ucode软件可以对渗透系数场进行进一步的优化,优化后模拟误差最多可下降1/3左右。大兴迭隆起地区主要由松散孔隙潜水含水层、松散孔隙承压含水层、奥陶系、寒武系及青白口系灰岩岩溶裂隙含水层组成,岩溶含水层含水介质以裂隙、溶隙为主,具有北方岩溶的特征地下水流动状态仍符合达西定律。本次研究建立了大兴迭隆起地区5层非均质、垂向各项异性、空间三维结构、非稳定的地下水流数值模型。在此基础上,通过改变模型边界参数以及趋势化处理渗透系数场的方法对模型存在的关键问题进行了不确定分析。结果表明：区内的南苑-通县断裂基本可以断定为阻水断裂,而模型西北的永定河断裂侧向隔水,而在垂向上形成第四系含水层补给岩溶含水层的补给通道。对第四系含水层渗透系数场进行处理后,在含水层颗粒较粗的地区,渗透系数变化范围较广,趋势化后模拟精度提升明显；而在岩性为细砂和粘土的区域模拟水位值变化十分微弱,趋势化处理对拟合结果影响较小。