沉积物中积累的污染物常通过分子扩散机制影响沉积物上覆水水质,而地表水-地下水交换,尤其是慢速交换会促使沉积物-水界面区域的污染物形成独特的垂向梯度,从而对污染物的迁移与归宿产生重要的影响。通常认为,随着作用时间的延长,慢速下渗能够抑制沉积物中溶质向上扩散对其上覆水水质的影响;定量慢速下渗对污染沉积物影响上覆水时间尺度的影响能够为水环境修复决策提供参考。但目前相关研究中缺乏识别污染沉积物影响其上覆水质关键时间节点的精确标准,也缺乏高效模拟沉积物-库水耦合作用的数学模型。本文建立了一套确定存在慢渗情况下含盐沉积物对库水影响时间尺度的方法,并以青岛拟建的沐官岛海湾水库为例,探讨下渗流速对滨海水库咸化时间尺度的影响。建立了确定时间尺度的方法之后,对于具体的湖库,定量地表水-地下水交换速度则成为探讨时间尺度的关键。选取典型的潜在渗水地表水环境,采用温度示踪数值法反演地表水-地下水垂向稳态与非稳态交换速度,在开源软件R中实现其自动化反演流程,并探究反演流速的影响因素以及地表水-地下水交换的时空差异性。研究结果表明:（1）改进传统的Péclet数,重新定义Pe=|uC/D（（?）C/（?）x）|x=0,以表征向下对流与向上扩散在非反应性溶质输运过程中的瞬态相对地位,Pe=1是确定咸化沉积物不再影响上覆水的临界时间节点的准确判据;开发了无需定义内部边界条件的模拟下渗-扩散共存时盐分运移的单域模型,该模型耦合沉积物（一维）-库水（零维）相互作用,计算效率显著高于当前采用的沉积物与水柱模块交替运行模型（模拟情景下,运行时间分别为8.79秒与84.43秒）;结合新定义的Pe判据,建立的单域模型可以准确模拟计算出影响时间;在此基础上,还推导出了快速估算时间尺度的经验公式,t=5.25D/u2。（2）下渗能有效降低库水盐分浓度以及沉积物盐分释放对库水水质的影响时间。沐官岛水库的计算结果表明,同一时刻,库水中盐浓度随入渗速率的增加而降低;咸化沉积物影响水库水的时间尺度随入渗速率增大呈幂函数缩短,慢速下渗（cm/year）对影响时间的改变有决定性作用,在（1-7）× 10-2 m/year速率范围内,影响时间由970年减少到19.3年。在评价内源污染物的长期效应时,慢速下渗作用不能被忽略。（3）基于开源软件R语言建立的垂向一维热运移数值模型可以自动高效地反演地表水-地下水交换速度;反演时将上下边界温度时序数据按一般时间序列输入作为模型的边界条件,不需数据预处理。稳态流速反演结果表明,2、4、5号监测点流速分别为为0.0018 m/h、0.024 m/h、0.012 m/h,均为地表水补给地下水;3号点为地下水补给地表水,速率为0.006 m/h（5、3、2号点在橡胶坝上游,依次远离橡胶坝;4号点与3号点与橡胶坝等距,但远离岸边）。（4）较高的灵敏度是未知参数能够被成功反演的前提,某些被忽略的模型假设则关系到反演的准确性。通过同时反演双参数（流速与热弥散度）以及对参数的灵敏度分析的结果表明,热弥散度可以被忽略;交换速率则具有较高的可识别性。反演垂向一维流速的准确性可能受到非垂直流分量以及沉积物-水界面的热对流等模型假设中忽略因素的影响。（5）可以通过将监测温度数据分成更短的时间序列的方式（6 h或12 h）反演非稳态交换速度。温度模拟结果表明,在一定范围内模拟温度与实测温度拟合程度随分解短时间序列的段数增多而增高;但随着分段增多,初始条件输入带来的误差也随之增大;分解短时间序列反演动态流速更适合交换速率随时间波动较大的情况。流速反演结果表明,各监测点地表水-地下水垂向交换具有时空差异,这可能与沉积物的异质性、河床地形以及温度差异引起的密度流有关。