涡河流域（河南段）属淮河流域上游,是我国重要的粮棉油基地。地下水是流域生产、生活、生态用水的重要水源,在资源、生态和地质环境利用方面都发挥着关键的作用,在流域经济社会的发展中扮演着十分重要的角色。由于受气候变化、人类活动强度的增加等因素影响,涡河流域地下水补给、径流、排泄发生了较大变化,因此研究涡河流域地下水循环特征和演化规律,对流域地下水开发、利用和保护具有重要意义。论文依托河南1:5万兰考幅、杞县幅水文地质调查项目,通过地下水化学、同位素示踪、数值模拟等技术和方法,分析了涡河流域内地表水与地下水的水质特征及其循环演化规律。主要结论如下:（1）涡河流域地下水由浅到深,水样中超标组分及各组分超标率均减少,且基本小于地表水。水体矿化度基本低于1g/L,水质整体较好。由浅到深,水样水化学类型基本从HCO₃·SO₄·Cl-Na·Mg·Ca型变为HCO₃-Na·Mg·Ca型,再到HCO₃-Na型。地表水水质均一性较好,浅层地下水受地表水和人类活动影响,水化学类型较为复杂,中层地下水在西北地区和南部边界水化学类型发生变化。深层地下水受到影响较小,变化不大。水样中水化学优势离子为Na⁺和HCO₃^-,Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-和SO₄^2-含量表现为浅层地下水>地表水>中深层地下水。水体中主要阴阳离子均与矿化度显著相关,且浅层地下水中各离子间伴生性较高。区内地表水和浅层地下水水体受到水岩作用和蒸发作用的共同影响,以水岩作用为主;中、深层地下水化学受水岩作用控制,即地下水从浅到深,水岩作用不断加强。水体中Na⁺来源除岩盐溶解外,还存在其它含钠矿石的溶解;Ca²⁺和Mg²⁺的主要来源是蒸发岩和硅酸盐矿物的溶解以及其他钙、镁矿物的溶滤;地表水和不同深度地下水中均发生了阳离子交换吸附作用。（2）涡河水主要来源是大气降水的补给,受蒸发作用影响,从上游到下游,其同位素越来越富集;随着地下水深度的增加,与上层水的水力联系越小,赋存环境越封闭,同位素值越偏负。流域内浅层地下水的主要补给来源是大气降水和地表水侧渗,少数地区还受到灌溉入渗、鱼塘渗漏等因素的影响;中层地下水主要来源是大气降水,在北部靠近黄河地区和南部边界太康县周围存在浅层地下水越流补给;深层地下水则较为稳定,补给来源是古历史时期的大气降水;沿地下水流向,自西北向东南,浅层地下水中同位素富集程度逐渐加大,地表水对地下水的垂直影响深度在50m左右,存在越流补给时,影响深度可达300m,水平影响范围约在20km～30km;近几年内研究区地下水同位素含量变化不大。（3）流域内地表水大多为20世纪60～70年代补给,浅层地下水大部分为1953年以前补给水与现代水的混合,小部分水为20世纪60～70年代补给和近5年补给,中、深层地下水为1953年以前补给水与现代水的混合。可知中深层地下水年龄>浅层地下水年龄>地表水年龄,核爆试验产生的影响已逐渐从大气降水向地下水深层开始减弱。（4）研究区水流数值模型的模拟流场和观测孔的拟合效果良好,模型比较符合研究区实际水文地质条件。研究区地下水流场的总趋势是自西北向东南方向流动。流域内浅层地下水补给量为133627.17×10⁴m³,排泄量143724.83万m³;中层地下水补给量为20198.06×10⁴m³,排泄量为25992.56万m³;深层地下水补给量为112.03×10⁴m³,排泄量为12913.79万m³,总体均衡差为28693.92万m³,水位呈下降状态。