华北平原是我国严重缺水地区，近年来，人类过度依赖地下水资源，在地下水开发过程中，引起了多种环境问题，如地下水位持续下降、地下水位降落漏斗不断扩大、海、咸水入侵等，这严重影响了地下水的循环状况，因此，弄清现状条件下地下水的循环状况，是保证地下水资源合理开发及可持续利用的重要前提。本文选取了石家庄-渤海湾水文地质剖面为研究区，在区域自然地理、水文地质条件基础上，结合水文地球化学和环境同位素方法，从多学科角度综合研究了华北平原地下水的补给模式、补给环境的差异以及浅层地下水和地表水的转化关系，为地下水资源的合理开发利用提供了科学依据。研究区山前平原地下水循环积极，δ²H和δ¹⁸O值较高，Cl^-含量低，其¹⁸O温度与现代气温相符，为现代大气降水入渗补给（全新世）；中部平原地下水δ²H和δ¹⁸O值较低，¹⁸O温度、氚和¹⁴C资料表明了浅层潜水为全新世以来现代大气降水入渗补给，由于降水的补给速率减缓以及受古河道带的影响，该区域浅层水的Cl^-含量明显增加；深层承压水为末次冰期极盛期的冷期降水补给，井深小于300m的地下水中Cl^-浓度随深度的增加而减小，是由于降落漏斗的形成一方面使上覆咸水越流补给深层淡水，另一方面加快了地下水的循环速率所导致；滨海平原浅层潜水富集了δ²H和δ¹⁸O，为全新世降水补给，且符合稳定同位素的大陆效应；深层承压水的¹⁸O温度（7.91～10.31℃）和¹⁴C、³⁶Cl资料所反映的降水补给模式不同，综合分析原因得出该区深层地下水为末次冰期盛期降水的补给，并且混入了间冰期降水，降水补给速率在该区域滞缓，另外受海水入侵的影响Cl^-浓度剧增。研究区采样点的δ²H-δ¹⁸O关系、主要离子/Cl以及TDS等分析结果表明，山前黄壁庄水库水渗漏补给地下水，从冲洪积扇顶端到扇间，滹沱河河道带附近的地下水接受河水的补给，而距河道带较远的16号水样中无河水混合，其各离子含量可近似代表只接受降水入渗补给的水化学特征值；中部平原子牙新河河道带，河水和地下水相互转化频繁，其中河水（如59号样点）混入地下水的比例为60.2%，地下水（如22号样点）混入河水的比例接近100%；滨海平原受海水入侵的影响，大部分地表水和地下水中均有海水的混入，在Na-Cl关系图上表现为采样点接近海水稀释线分布，该区地表水和地下水之间的相互转化主要发生在南大港地区。