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甘肃北山地区地下水系统复杂，应用传统的含水层思维难以解决其非均质特性，有必要将地下水模型确定性研究转为概率分析研究.本研究应用基于快速傅立叶变换的谱方法(FFTS)来产生水平方向的随机渗透参数，结合水平渗透系数衰减规律以及垂向渗透系数的各向异性比建立随机渗透结构，并在高性能计算机的支持下，对大量的随机渗透结构进行地下水流动数值模拟.基于随机渗透结构进行的流场分析，研究了甘肃北山含水介质非均质特性对地下水流场的影响.