滹沱河冲洪积平原是华北平原人类活动最为强烈的地区,地表水枯竭,地下水成为主要供水水源,占总供水量的80%以上。地下水浅层全淡水区严重超采,产生区域性地下水降落漏斗,漏斗中心地下水埋深由人类活动初期的7.8m,降至目前的50m,含水层平均疏干厚度约21m,漏斗影响面积达474km²。监测显示地下水特征组分含量明显高于周边,且呈上升趋势。因此研究水动力场与水化学场的变化及耦合机制,是对该区域水资源管控的重要科学基础。在研究区采集114组地下水样品,依据水文地球化学理论,运用数理统计、相关分析、离子比和水化学等方法分析发现,研究区的地下水化学类型以HCO₃-Ca·Mg、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型水为主,受上游地表水含硫酸盐影响,沿滹沱河形成了条带状的HCO₃·SO₄-Ca·Mg型水。从20世纪70年代到2012年,HCO₃型水和HCO₃·Cl型水分布范围呈减小趋势,而HCO₃·SO₄型水分布范围呈扩大趋势。运用单指标和综合指标评价方法对研究区浅层地下水质量进行评价:I^III类地下水占总取样点的51.75%,IV类地下水占41.23%,V类7.02%。分析计算该区地下水动态和水质监测数据表明,研究区地下水位变化与水化学变化具有较强的一致性,变化环境下该区地下水经历了补排均衡期、异常变化初期、异常变化期、减缓变化期。研究区地下水的溶解性总固体、总硬度、Cl^-、SO₄^2-与地下水埋深增大呈正相关,相关系数分别为0.879、0.8046、0.9、0.8334。在丰水年份,受地下水位回升的影响,主要离子含量有下降趋势。研究区地下水主要受岩石风化作用的影响,石英、长石、角闪石、云母等硅酸盐、铝硅酸盐,方解石、白云石等碳酸盐,以及盐岩等造岩矿物的风化溶解是区域水体中离子的主要来源。应用PHREEQC建立漏斗区水岩运移模型,对研究区水位大幅下降、水位回升、缓慢下降三个时期进行模拟。在地下水位大幅下降条件下,白云石、萤石、石膏均表现为沉淀状态;方解石、二氧化碳表现为溶解状态。水位回升期的模拟显示,矿物相无论在迁移量与迁移状态方面,均较其他两个时期发生了较大变化。