提供饮用水是一项全球性挑战,淡水是一种有限的资源,其较高的消耗率导致全球缺水地区增加。许多自然和人为原因造成的污染进一步加剧了缺水问题,包括工业废料,过度使用化肥和农药以及重金属（尤其是砷）。在巴基斯坦Rohri canal command灌区,地下水是非常重要的水源。因此,对Rohri canal command灌区地下水进行综合研究评价,对于确保地下水资源的可持续利用是必要的。本论文主要是建立Rohri canal command地区地下水流数值模型,以确定稳态和瞬态状态下的地下水运动,对地下水资源量进行评价;基于地下水取样测试资料评估地下水化学演化特征,评价地下水水质和分析影响因素;分析Rohri canal command地区地下水的砷及其对健康的潜在影响。主要工作和成就如下:（1）地下水的化学特征研究:通过统计和地球化学模型确定影响地下水化学的主要因素,有助于低估地下水的水地球化学特征及其演化,增强对地下水水质的保护。统计分析表明,阳离子的丰度为:Na⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺,,而阴离子的丰度为:HCO₃^->Cl^->SO₄^2-。Na⁺和HCO₃^-的丰富性证明,硅酸盐风化是控制研究区域地下水主要离子化学的突出现象。离子之间的相关性分析和图形关系也支持了这一点,这些关系表明离子交换和岩石风化作用（例如盐岩,钠长石的溶解和碳酸盐矿物的溶解）是重要的岩水相互作用,它决定着地下水化学的演化。此外,正如吉布斯图所描绘的那样,已发现岩石优势是控制地下水演化的关键自然因素,而很少有蒸发主导地位的样本提出了对浅层地下水深度区域蒸发的影响。水化学相主要是混合的CaMgCl和Na-Cl型,几乎没有Ca-HCO₃型样品,构成了新鲜的补给水。通过地球化学模型计算出的饱和度指数表明,相对于诸如岩盐和石膏的蒸发物（负值）,水相的饱和度不足;而相对于方解石和白云岩的碳酸盐而言,水相的平衡至过饱和度（正值）。（2）地下水水质评价:使用有关测试方法分析水化学数据并研究地下水的性能,有助于评估地下水对家庭和灌溉用途的适宜性,并寻找可能影响土壤质量的污染源。这些发现可以为决策者提供有关地下水水化学和质量的重要信息,并有助于合理使用和保护地下水资源以及科学管理其资源。将地下水的分析指标与世界卫生组织和巴基斯坦的水质标准进行了比较。结果表明:发现大多数样品都不符合饮用水标准,EC、TDS和TH的平均值分别为1570.97μS/cm、993.92 mg/l和421.12 mg/l。矿物质和可溶性盐的溶解以及浅层地下水的蒸发很可能是整个研究区盐分升高的主要促成因素。Na⁺和K⁺的浓度范围为17mg/l至638 mg/l和0至25 mg/l,平均值分别为165.20 mg/l和3.53 mg/l。地下水的持续暴露和接触,以及含有Na⁺和K⁺的矿物质与周围岩石的溶解,导致其浓度更高。Ca²⁺和Mg²⁺分别从14 mg/l至220 mg/l和10 mg/l至175 mg/l,平均对应值分别为76.46 mg/l和55.41 mg/l,这主要归因于碳酸盐的贡献矿物质。HCO3-的浓度范围为59 mg/l至950 mg/l,平均浓度为308.90 mg/l。SO₄^2-和Cl^-分别从20 mg/l至600 mg/l和16 mg/l至779 mg/l不等,给出的平均对应值为169.88 mg/l和209.76 mg/l。石膏以及其他含硫酸盐的矿物和盐岩的溶解增加了此类矿物在地下水中的价值。水化学相描述了岩性结构内地下水溶液相互作用的整体情况。大多数样品落在4区（CaMgCl混合型）和2区（NaCl型）中,其中岩水相互作用显着解释了水化学行为,人为活动,与非饱和区的相互作用,增加的停留时间,离子交换和反离子交换。很少有样品位于1区（CaHCO₃型）中,构成新鲜的补给水。（3）砷的分布及影响因素研究:为确定影响砷分布的因素,发现水位（WL）模型30和人口密度（PD）模型-28的单因素模型与砷浓度具有匹配频率最匹配分别为30.96%和29.28%。这种匹配表明,WL和PD对Rohri运河命令中砷浓度的影响比其他因素更多。SE的单因素模型（29型）显示出与砷浓度最小的匹配频率（19.29%）。LU和PR的匹配频率分别为27.20%和20.60%。由于这两个因素（WL和PD）与砷的匹配频率最高（分别为30.96%和29.28%）。在多因素模型中,模型21（两个因子;PD+WL）显示出最高的匹配频率,为29.11%,其次是模型8（三个因子;PD+LU+WL）为28.41%,模型4（四个因子;PR）+PD+WL+LU)25.14%和模型1（五个因素;PR+PD+SE+WL+LU）23.17%。（4）地下水对人体健康风险评估:为了有效地追踪污染物并减少保护风险,测量了Rohri canal command灌区地下水的潜在危险和砷来源。分析了地下水砷的频率和空间分布及对人类健康的危害,为了确定影响砷迁移的因素,取了141个地下水样品。利用GIS工具,选取了地下水位深度、海拔高度、地下水开采量、人口密度和土地利用等单因素,对砷的分布特征和影响因素进行研究。此外,通过计算慢性每日摄入量（CRI）、危险商（HQ）和癌症风险几率（CR）估算了潜在的人类健康风险。健康风险评估表明,高砷的主要地区位于RCC的南部,如Tehsil Matiari,Hala,海得拉巴和Tando Allahyar。超过WHO允许阈值（0.01 mg/l）的区域百分比为74.42%。成人（平均=0.0065）的砷平均日剂量高于儿童（平均=0.00075）。成人的平均非致癌砷风险高于儿童。该标准显示,儿童的非致癌风险在0到2.5之间变化,平均值为0.33,而成人的非致癌风险在0到13.67之间变化,平均值为2.89。另一方面,儿童的砷致癌风险平均日剂量（平均值=0.011）高于成年人（平均值=0.0065）。儿童的平均致癌风险高于成人。儿童的致癌风险在0到0.016之间,平均值为0.002,而成人的致癌风险在0到0.0098之间,平均值为0.0001。（5）Rohri canal command地区地下水流数值模型的建立:地下水数值模型是地下水资源评价和开采优化管理的基础。本文使用Visual MODFLOW 4.5软件建立了Rohri canal command灌溉的地下水流数值模型。所需数据是从水电开发局和其他有关部门获得的。利用1984年至1991年,1991年至1996年,1996年至2004年,2004年至2009年以及2009年至2015年的地下水观测数据,对数值模型进行了手动校准。结果表明,该模型计算结果与实际观测数据拟合较好,可用于预测不同降水和开采条件下的地下水波动。（6）地下水开采方案模拟评价:利用所建立的地下水流数值模型对Rohri canalcommand灌区含水层几种开采方案下地下水动态进行模拟预测,预测到2025年。模拟结果表明,Rohri canal command灌区的大部分区域地下水水位较高,蒸散量很大,占Rohri canal command灌区含水层中水均衡的重要部分。这是由于该地区温度高、风速大、地下水位埋深浅。对在2020年和2025年期间抽水量分别增加10%、20%和30%的三种开采方案进行预测,结果表明方案1导致水头下降最小,这有助于合理利用资源来应对一定条件下的涝灾和盐碱化。另外,在100%抽水增量下压头明显下降,形成了一个降落漏斗,可以认为是一个下层盐水层中的咸水上升的水槽。这种情况令人震惊,需要认真注意,以便更好地管理资源以确保产量安全。