在我国干旱半干旱地区,河流与地下水转化频繁,其转化规律对水资源合理开发利用和水生态系统功能保持具有至关重要的作用。本文以国家自然科学基金和陕西省重点研发计划项目为依托,以涝河流域为典型研究区,在充分收集前人研究成果和野外水文地质调查及试验的基础上,分析研究区河流与地下水的转化关系,探讨气候变化和人类活动影响下河流-地下水转化诱发的流域生态格局演变,运用基流分割和数值模拟方法计算流域河流与地下水转化量,揭示变化环境下河流与地下水转化关系及生态效应。主要研究成果如下:（1）涝河河水与地下水共经历三次转化,地质地貌条件控制着涝河流域河流与地下水转化的基本格局。在流域上游基岩山区,地下水沿裂隙排泄于河流,完成了河流与地下水的第一次转化;在流域中游的冲洪积扇中上部,河流渗漏补给地下水,完成了河流与地下水的第二次转化;在冲洪积扇前缘和流域下游的渭河冲积平原,地下水排泄于河流,完成了河流与地下水的第三次转化。受气候变化和人类活动的影响,河流与地下水之间转化量减少,导致冲洪积扇区地下水位下降,冲洪积扇前缘溢出带位置下移,地下水补给型湖泊面积萎缩甚至消失。（2）建立了涝河流域平原区三维地质结构模型、水文地质概念模型及三维非均质地下水流数值模型,利用GMS软件进行地下水流数值模型求解,经过模型识别验证后,地下水位动态拟合误差均小于0.5m,末时刻地下水流场拟合程度较好,水文地质参数符合实际情况,表明模型具有较好的可靠性和仿真性。（3）通过3类5种基流分割方法之间的对比分析,结合地下水流数值模型,计算了河流与地下水转化量,分析了转化量年内变化及其主要影响因素。（1）在秦岭山区段,地下水沿裂隙排泄于河流之中,转化量为3431×10⁴m³/a,基流指数为0.32,基流模数为2.62L·km^-2·s^-1;受大气降水影响,其年内分布随丰枯季节变化明显,在7～10月份的丰水期转化量占全年总转化量的69.3%。（2）在冲洪积扇中上部地区的涝河出山口-罗什村河段,河水渗漏补给地下水,转化量为5672×10⁴m³/a,占流域平原区地下水资源量的40.6%;转化量年内变化随河流径流涨落而增减,在7～10月份的丰水期转化量占全年总转化量的63.5%。（3）在冲洪积扇前缘和冲积平原,地下水向河流转化量总计为6011×10⁴m³/a,其年内变化受上游河流径流量、区内降水及人工开采的综合影响。在涝河冲洪积扇前缘,转化量集中于丰水期;而冲积平原转化量在枯水期大于丰水期。（4）基于气候变化和人类活动模拟了变化环境下河流与地下水转化关系及其生态效应。结果表明:增加地下水开采和降雨减少,使地下水对河流的转化量减小,造成溢出带下移;河流径流总量的大小对河流与地下水转化量的影响并不绝对,径流量的年内分布也是影响河水与地下水转化的重要因子之一。