本文应用环境氯离子示踪方法，计算了河北平原各典型研究区多年平均地下水垂向补给量，探讨了环境氯离子示踪方法的适用性及鹿泉、栾城两地地下水补给演化特征；在各典型区进行了不同设计方案的人工氚、溴示踪试验，计算地下水时段补给强度，探讨了地下水补给量的空间变化规律；通过栾城185试验场粉质粘土中地下水入渗补给过程的数值模拟，确定了地下水时段补给强度。研究得出如下主要结论： 1、河北平原7个典型区11个土壤氯离子浓度剖面计算结果表明：环境氯离子示踪方法适用于河北平原山前冲洪积平原水位埋深大的淡水区，求得的鹿泉和栾城两地多年平均地下水垂向补给量分别为188.0mm／a和111.6mm／a；该方法不适用于中部冲积湖积平原和滨海冲积海积平原浅层咸水区，因为这些地方土壤中氯离子浓度背景值高、水位埋深浅及近海输入的氯离子浓度波动性较大。 2、在山前冲洪积平原区的鹿泉和栾城两地，应用氯离子累积法对两地十余年来的地下水补给速率变化特征作了初步分析。鹿泉的地下水补给速率在过去的11年中分别为153.1mm／a(1992-1994)、203.1mm／a(1994-2000)、87.8mm／a(2000-2003)，表现出“偏小—大—小”的变化特征；栾城的地下水补给速率在过去的13年中分别为124.0mm／a(1990-1997)、83.0mm／a(1997-2001)、182.3mm／a(2001-2003)，表现出“偏大—小—大”的变化特征，且与两地十余年来的降水量变化特征基本相符。 3、应用人工氚、溴示踪方法计算了各典型区不同设计方案下的地下水时段补给强度。地下水位埋深较大的鹿泉、栾城、辛集、深州及沧州等地区的地下水时段补给强度为：不灌溉的荒地，55.90-178.00mm／a；节水灌溉的小麦一玉米轮作地，49.69-83.00mm／a；常规灌溉的作物地(小麦一玉米轮作地、玉米地、棉花地等)，106.13-475.96mm／a：灌溉的果园地(苹果地、葡萄地、桃园等)，172.44-659.15mm／a,相同的试验条件下，试验时段越长，所得时段补给强度越小。人工示踪方法在地下水位埋深浅、蒸发强烈的地区(如衡水试验场)不适用。 4、应用人工氚、溴示踪方法探讨了入渗补给量的空间变化规律，结果表明：灌溉地比不灌溉荒地入渗补给量大，节水灌溉的田块比常规漫灌条件下的田块入渗补给量小；果园地入渗补给量比作物地大；不覆盖秸秆田块比覆盖秸秆田块入渗补给量大。 5、氚、溴示踪试验结果对比发现，溴的迁移速度相对于氚平均要快12.5％，这可能是由于“阴离子排斥效应”所致。 6、对栾城185试验场土壤剖面含水量及土水势变化规律、土壤水分动态分析结果表明：试验场粉质粘土中渗补给方式以活塞式为主；埋深1m内的土壤含水量受降水、灌溉、蒸发作用的影响比较强烈，土壤含水量变化幅度大。 7、建立了HYDRUS一维非饱和流数值模型，对栾城185试验场粉质粘土中水分运移及地下水入渗补给过程进行了模拟，模拟结果表明：2003年1月3日至2005年8月31日共972天中，地下水入渗补给量为65.082cm，时段补给强度为244.39mm/a；期间，地下水入渗补给量共出现6处峰值，最大达0.566cm/d。 8、栾城185试验场示踪方法与数值模拟方法的结果对比表明：环境氯离子示踪方法、氚示踪方法与数值模拟方法得到的入渗补给量基本一致，但比溴示踪方法得到的结果则小得多。