在灌区水资源管理的过程中，摸清水平衡机制和耗水量情况是一项复杂的基础工作。本文从灌区水循环机制和耗水机理入手，研究引黄耗水量影响因素的时空变异规律，进而为区域耗水量计算方法的研究提供支撑，对流域水资源的现代化管理具有重要的理论意义和现实意义。 本文以处于水资源严重紧缺的黄河流域的青铜峡灌区为研究对象，首先分析灌区的水循环机制，进而运用蒸发、入渗等水文学原理，分析确定灌区水循环中各耗水环节的耗水机理及其影响因素。系统地进行资料收集整理工作，应用时空变异研究方法，分析引黄耗水量的主要影响因素的时空变异规律。论文的主要内容和研究成果如下： ① 在分析青铜峡灌区水循环机制的基础上，将引黄水参与的耗水环节划分为农区的直接消耗部分和非农区的间接消耗部分，耗水环节包括各种下垫面条件下的蒸发、通过下渗和侧向补给造成的地下水系统和湖泊湿地系统的水量增量、城乡工业生活耗水、以及区域间的水量交换损失。分析了各项耗水的耗水机理及其影响因素，主要包括气象因素，下垫面条件和人类活动三个方面。 ② 在时间演变分析方面：通过时间序列的趋势、突变、周期和随机成分分析和小波分析，发现灌区气候呈干暖化趋势，存在太阳活动等因素影响下的周期性，部分因素存在一定的相依性和持续效应，时间序列的传统分析方法和小波分析方法起到了相互印证相互补充的作用；灌区近20年来引黄水量呈减少趋势，地下水埋深在年内随灌溉呈周期变化过程，年际变化则比较稳定。 ③ 在空间变异分析方面：应用空间插值、地质统计学等理论研究了灌区气象条件和地下水埋深的空间变异规律。各气象要素的分布情况表明灌区南部气候偏于暖湿，北部则偏于冷干；通过变异函数分析得到了地下水埋深在空间上的异质性和相关性程度，利用克里金插值得到了地下水埋深及其克里金标准差的空间分布情况。 ④ 在时空变异分析方面：提出了参数时空变异分析方法，结合不同时段的空间变异比较分析，研究了降水量、ET₀和地下水埋深的时空变异规律。发现在年际变化上，降水量和ET₀的空间分布特性存在与面均值变化类似的周期性，在年内变化上，二者的相对空间变异程度在夏秋季节要明显小于冬春季节；地下水埋深在农区的变幅明显高于非农区，在空间上具有中等变异性，且平均埋深越大，空间变异程度越小，其空间分布状况的年际变化较为稳定，在年内随灌溉过程呈周期性变化。