渭河关中段地处我国干旱半干旱地区，水资源在时间和空间上分布极为不均匀，因此造成了区内洪水及雨水资源在丰水期泛滥、枯水期短缺，生态基流无法保证的状况。因此，为了保障渭河关中段枯水期河流的生态基流，调节区内水资源的时空分布不均，本文从区域尺度上全面分析了渭河关中段生态基流变化特征和雨洪利用条件；选定三个调蓄实例，采用野外试验与室内数值模拟相结合的方法，充分利用区内含水层对洪水及雨水进行地下储存和调节，着重从河流生态基流角度进一步对调蓄功能进行效益分析；并根据区域地质地貌和水文地质条件，总结了渭河关中段雨洪地下调蓄的三类模式与适用条件。结果表明：（1）渭河关中段生态基流的时空变化显著，水资源时空分布不均；南部秦岭山前、北部河流阶地及黄土台塬区均有适宜雨洪利用的地质地貌和水文地质条件。（2）金陵河河谷区水源条件充足，调蓄区入渗能力较好，调蓄空间较大，因此具备良好的洪水地下调蓄条件。通过野外引洪入渗实验结果及调蓄功能的数值模拟结果分析可知，调蓄区内地下水位对调蓄的响应程度不等且有一定滞后性；引渗洪水在下渗过程中，38.8%首先充满包气带，24.9%用于增加含水层的储存量，36.3%在含水层中运移了180天后增加了金陵河的径流量及基流量。因此，该调蓄实例能使调蓄洪水在地下含水层中储存较长时间，在补给含水层中地下水量的同时增加河流枯水期的基流量，这有效调控了水资源的时空分布不均，调蓄效果明显。（3）秦岭山前太平峪冲洪积扇区调蓄水源充分，入渗能力很强，储水空间巨大，具备很强的洪水地下调蓄条件。结合调蓄区内引洪回灌实验及调蓄功能的数值模拟结果，调蓄区渗透性能较强，回灌洪水随地下水流动，侧向排泄到太平河中，因此区内地下水位仅在沿水流方向上有所上升且幅度不大；回灌洪水在下渗过程中，22.52%首先充满包气带，8.09%用于增加含水层的储存量，其余69.39%随区内地下水仅运移了40天便排泄至太平河中，增加了太平河的径流量及基流量。因此，该调蓄实例能在较短时间内大量补给枯水期河流的基流量，调蓄效果显著。（4）黄土台塬区潜水含水层埋藏浅，可在一定厚度内形成巨大的储水和调蓄空间，同时，城市雨洪资源经过处理后可入渗到地下含水层中，因此岐山黄土台塬区具备很好的城市雨洪地下调蓄条件。调蓄区不同调蓄方案的数值模拟结果表明，当调蓄水源通过渗渠补给地下水时，河流的流量、基流量与水头的增加高度有一定的正相关性；适当延长渗渠长度，当调蓄水头增加同等高度时，河流流量与基流量的增加量明显增大。因此，该调蓄实例在增加含水层中的地下水量的同时，更加快了地下水向河流排泄，使调蓄区内河流的流量、生态基流量明显增大。（5）根据渭河关中段特有的水文地质条件，区内雨洪地下调蓄模式可分为以下三种：山间河谷型洪水地下调蓄模式、秦岭山前地下水库式洪水地下调蓄模式及黄土台塬区城市雨洪地下调蓄模式。以上研究成果不仅针对渭河关中段不同的调蓄模式对雨洪资源进行地下储存和调节，保障了枯水期河流的生态基流量并增加了地下水资源量，更是对干旱半干旱地区地表和地下水资源联合的可持续开发利用提供了重要的理论指导和工程实践依据。