潜流带水交换是河床物质交换的主要组成部分,对于研究河流潜流带污染物的迁移与转换和维护河流生态系统的健康具有重要意义。北洛河是关中平原一条主要河流,对流域内的粮食产量有着决定性影响,在保障陕西粮食安全方面具有主要地位,与地下水安全也息息相关。在长期的发展中,北洛河地区由于延河工业企业的发展,对北洛河的生态环境产生一定的影响,水质明显恶化,灌溉水源的质量受到威胁。水交换是河流潜流带主要的物质交换方式,对于研究河流潜流带污染物的迁移和转化具有重要意义。因此精确计算北洛河潜流带中水量交换以及分析其时空变异特性十分必要,可为改善流域内的粮食安全提供依据,同时也为北洛河与地下水之间的污染的迁移转化影响机理提供理论基础,有助于维护北洛河生态环境的可持续发展。本文应用温度梯度法对北洛河蒲城段四个研究点潜流带水交换进行分析,通过温度分布廓线解析了研究河段潜流带的水交换方式,运用热扩散对流方程对各研究点的水交换进行了定量分析。结果表明：北洛河潜流带水交换方式以及水交换强度在冬夏两季有明显差异,在夏季以地下水补给河水为主,而冬季以河水补给地下水为主并且水交换方式的改变比夏季更活跃。水交换方式的空间差异性,不仅体现在大的空间尺度上(研究点之间)出现交换方式的改变,也体现在较小的空间尺度上。潜流带的入流(inflow)和出流(outflow)即可发生在垂直于河流方向(常乐村断面1,浦石村断面2和断面3)的小尺度范围内,也可发生在单一研究点的断面之间(浦石村断面3到断面6水交换方式交替变化)这样的中等尺度范围,亦可发生在研究区域的研究点之间(常乐村和南湾村以河水补给地下水为主,浦石村以地下水补给河水为主)这样较大的尺度范围。在夏季,常乐村交换量的变化范围为23.4-72.0 mm·d-1,平均值为37.6 mm·d-1,浦石村交换量的变化范围为41.9-123.6 mm·d-1,平均值为79.0 mm·d-1,南湾村交换量的变化范围为71.7-129.9 mm·d-1,平均值为92.0mm·d-1,晋城村交换量的变化范围为51.6-103.3 mm·d-1,平均值为76.1 mm·d-1；在冬季,常乐村交换量的变化范围为3.5-63.7 mm·d-1,平均值为28.8 mm·d-1,浦石村交换量的变化范围为8.7-68.9 mm·d-1,平均值为28.2 mm·d-1,南湾村交换量的变化范围为16.8-42.1 mm·d-1,平均值为26.2 mm·d-1,晋城村交换量的变化范围为0.9-34.8mm·d-1,平均值为23.6 mm·d-1。在夏季水交换强度从大到小依次是：南湾村、浦石村、晋城村、常乐村；在冬季,常乐村、浦石村和南湾村的水交换强度相当,而晋城村较小。交换强度在冬夏两季空间差异都比较明显,夏季的水交换强度明显高于冬季。