中国南方岩溶区地下水天然资源量巨大但分布不均,生态系统功能重要但脆弱,人口密度大但经济欠发达。保障经济发展与生态环境保护的正相关双赢关系,需要对南方典型岩溶水系统的深入研究。桂林甑皮岩古人类文化遗址受水害威胁,岩溶管道发育、分布并不十分清楚,径流、排泄等水动力过程的认识存在分歧。利用野外调查,示踪试验,钻探物探等基础资料分析,水化学、同位素测试分析,水位动态分析,时间序列分析以及神经网络等方法和手段,对甑皮岩典型峰林平原岩溶水系统的介质场、水动力场、水化学场进行综合分析,结果表明:（1）系统介质主要为溶洞及NS、NE、NW裂隙,最大渗透主轴方向为NE-SW和NW-SE向。岩溶发育具水平、垂向分带特征。P1-P2-P3轴线以西岩溶弱发育,为系统的局部隔水边界,以东岩溶强发育。垂向上分为两个岩溶强发育带,深部岩溶不发育。岩性、构造以及水动力条件是分带的决定因素。洞穴系统为构造控洞成因,沿层面三层阁楼式展布。（2）系统划分为NS和NW-SE两条径流系统。P2中的岩溶泉为地下水水平径流遇局部隔水层阻滞,转为垂向径流,承压水流在岩溶强发育区出露形成。（3）水化学类型以HCO₃-Ca类型为主,Na⁺、Mg²⁺、SO₄^2-含量高是由于C₁₂H₂₅SO₃Na以及硅酸盐类物质的输入。ZK10中Ca²⁺、SO₄^2-浓度低的原因是SO₄^2-被还原为SO₃^2-,足量的SO₃^2-与Ca²⁺反应,生产CaSO₃沉淀后输出。（4）大气降水是系统的主要补给来源,补给高程上限为155 m,黄村断裂为研究区西北的补给边界。提出神经网络与WTF结合的方法,计算2017年补给系数为18.33%,补给量为1.325×104 m3/a。基于时间序列分析方法,建立了甑皮岩岩溶地下水位动态预测模型,模型预测精度高,可靠性较强。（5）岩溶地下水位对降雨事件响应的空间变异由岩溶发育程度、含、导水介质类型以及介质之间的连通性决定;时间变异体现在地下水位对降雨响应滞后时间的差异,这是由累积降雨量、前期降雨量、地下水埋深以及导水介质类型决定的。时空变异特征具体表现为:岩溶强发育、扩散流导水的含水体水位对降雨的响应表现为缓升缓降,水位自相关性强;发育岩溶管道的含水体水位表现为陡升陡降,水位自相关系数衰减速率快,对降雨响应的滞后时间短,互相关函数图呈多峰型。