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三门峡水库是黄河上第一座大型水利工程设施,控制面积达黄河流域90%以上,运行后发生大量泥沙淤积库中,严重危害上游城市防洪安全,为排清泥沙,1974年三门峡水库开始采用“蓄清排浑”方式运行。因三门峡水库的特殊运行方式,形成了独具特色的多泥沙河流型湿地—三门峡库区湿地。三门峡库区湿地是黄河中游重要的冬季候鸟栖息地,兼具重要的自然功能和社会服务功能。受气候变化和人类活动的影响,三门峡库区湿地面临着面积萎缩、生态系统退化、水体重金属污染和生物多样性丧失等多重威胁,严重影响湿地生态系统的健康。在此背景下,本文在实地查勘和野外采样分析基础上,系统分析三门峡库区湿地主要水循环要素变化特性和不同水体稳定氢氧同位素组成特征,确立降水、河流水、地下水和土壤水在水库不同运行条件下的相互补给关系,基于稳定同位素质量守恒,构建同位素质量混合模型模拟三门峡库区湿地在水库不同运行方式下的水循环过程。论文的主要内容和成果如下:（1）三门峡库区湿地水循环要素多年变化特征表现为:1974～2017年平均降水量为531.32mm,呈较显著的下降趋势,平均蒸发量为1135.58mm,呈十分显著的下降趋势,平均入流量为284.71亿m3,平均出流量为277亿m3,均呈十分显著的下降趋势;1997～2017年平均壤中流为101.03亿m3,呈较显著的上升趋势,平均地下径流为172.16亿m3,呈下降趋势。水库不同运行方式影响着湿地蒸发量、径流量的变化。（2）分析河流水、地下水和土壤水中稳定氢氧同位素的组成特征,发现湿地内土壤水中稳定氢氧同位素含量最为富集,河水次之,地下水最为贫化。河流水、地下水和土壤水中δ18O和δD的相关关系分别为:δD=6.704δ18O-0.418、δD=6.384δ18O-2.411、δD=4.88δ18O-19.838。河流水、地下水和土壤水中稳定氢氧同位素的沿程变化表现为:河流水在水库蓄水期时4月份较1月份高,在水库泄水期时8月份较7月份高;地下水和土壤水在水库泄水期时的同位素含量高于水库蓄水期。河流水在水库蓄水期时的稳定氢氧同位素含量呈总体增加的趋势,水库泄水期呈总体减小;地下水在水库蓄水期减小,泄水期略有增加;土壤水在水库蓄水期和泄水期均呈沿程减小的变化趋势。分析影响因素发现,三门峡库区湿地不同水体中稳定氢氧同位素的组成变化均由不同程度的降水蒸发作用和人类活动取用水造成的。水体补给关系在水库的不同运行方式下也表现不同,水库蓄水期,库水位高于地下水位,湿地河流水补充地下水;水库泄水期,水库水位下降低于地下水位,地下水侧向渗漏补给河流水。（3）利用IsoSource、IsoError和SIAR三种模型,模拟三门峡库区湿地在水库不同运行方式下的水循环过程。因SIAR模型运算结果较其他两种模型结果的不确定性小,选择SIAR模型模拟计算三门峡库区湿地各水体的贡献率。结果显示,水库蓄水期,河流水、土壤水和降水补充地下水,河流水对地下水的贡献最大,约占40～60%;土壤水次之,约占30～40%,降水的贡献最小,仅占10～20%。水库泄水期,地下水、土壤水和降水补充河流水,地下水对河流水的贡献约占30～70%,土壤水对河流水的贡献约占10～50%,降水对河流水的贡献较小,仅占10～20%。