地下水流系统时空变化复杂,明晰其控制因素和演变规律对于深入认识地下水分布和循环规律及其合理开发利用具有重要意义。受地质环境和海平面等因素影响,晚更新世后期以来河北平原地下水流系统时空演变规律非常复杂。论文采用解析解和数值模拟系统分析了地下水流系统控制因素(入渗强度比、盆地长深比、弱透水层)和变化特征,并结合前人资料,通过数值模拟分析了晚更新世后期以来河北平原地下水流系统演变规律。定水头上边界稳定流解析解结果表明,介质各向异性比增大时,水流穿透深度变小,反向水流附近的滞流区更接近地表。通量上边界数值模拟结果发现渗透系数不变,入渗强度减小,当水流系统由三级转变为局部加区域以及单级区域系统时,地下水流速减小,滞留时间增长,水循环更新强度减弱；长深比也存在与入渗强度比类似的影响。大长深比和弱透水层(如河北平原)不利于区域水流系统发育。各因素对水流系统的影响可归结为水流驱动力(入渗强度比)的变化。非稳定地下水流系统解析解参数敏感性分析显示渗透系数的(给水度)增加将导致初期水头的正(负)变化,后期逐渐达到该水头上边界的稳定流结果。周期性入渗补给使水流系统的转化(与对应的稳定流模式相比)出现滞后和缺失,其对浅层的局部水流系统影响较大,而对深层的区域水流系统影响较小。此外,开采将使水流模式发生改变。河北平原地下水流系统受环境及人为影响呈现时空四维非稳定变化。古环境与海平面变迁是影响河北平原晚更新世后期以来地下水流系统特征和演变的主控因素,人类活动对现代水流系统影响较大。利用衡水130m钻孔粘性土孔隙水与沉积物孢粉古环境记录,以及结合大量文献资料重塑的中国东部海平面与海岸线变迁,认为晚更新世后期以来河北平原地下水流系统经历了四个演变期。结合文献资料,通过分时段二维稳定流模拟得出低海平面时期,强烈地形势差使河北平原发育穿透第四系底部的区域水流系统。海平面快速上升期,地形势差减弱,深部区域水流系统流速极慢,成为滞流区；低平原区(如衡水)成为地下水集中排泄带,长期蒸发累盐形成浅层咸水,中部发育穿透较深的中间水流系统。人类活动影响以前高位海平面期,地表河流泛滥改造局部地形,区域势汇进一步减弱,中间水流系统穿透深度减小,局部水流系统发育；强烈人工开采产生新源汇,水流系统被割裂。后期发育水流部分替换前期水流,不同时期水流系统的演替犹如地层沉积和侵蚀,呈现下老上新及新系统切割老系统的空间叠置关系。