趵突泉泉域岩溶水系统是中国北方岩溶的典型代表。本文选取趵突泉泉域为研究区,在对区域地质、水文地质条件进行分析的基础上,基于动态监测数据,对泉域温度场特征进行识别,确定了研究区恒温带深度及温度,综合运用温深曲线形态分析、数理统计、动态曲线分解、解析方法及数值模拟等温度示踪技术方法,研究了泉域岩溶水系统的渗流特征,提出了泉域地下水补给、径流循环、出流状态及更新性的温度识别方法,建立了适用于研究区的三维水热耦合模型,为精准保泉和地下水可持续利用提供科学依据,具有一定的理论和实践意义。本文研究内容所得结论如下:（1）泉域温度场在水平方向上由南向北温度逐渐升高,在垂向上具有分带性。基于实测温度数据,绘制典型钻孔温深曲线及地温梯度曲线,划定变温带的范围为埋深30.29m以浅,恒温带范围为30.29-41.50m,41.50m以下为增温带。恒温带平均厚度11.21m,平均温度为17.64℃,比泉域内多年平均气温高出2.94℃,恒温点位置为35m左右。从补给区到径流区再到排泄区,恒温带埋深及厚度减小,但温度增大,补给区17.18℃＜径流区17.47℃＜排泄区17.98℃,地温场分布受地下水径流循环的影响。（2）基于泉水温度动态,形成了“数理统计方法识别泉水补给比例的差异性,时间稳定性分析确定代表性位置点,代表性位置点温度频率分布曲线分解定量化泉水补给比例”的泉水补给来源解析方法。解析结果表明,趵突泉主要接受浅层凤山-奥陶系含水层补给,比例为57%-73%,以裂隙、孔隙流为主;王府池子主要接受深层张夏岩溶含水层补给,比例为54%-60%,以裂隙、孔隙流为主,同时存在管道流,趵突泉与王府池子具有不同的补给机制。（3）泉域内地下水温度升高方向与区内地下水流向基本一致,研究区不同循环深度的地下水在流向上存在差异,40m以浅奥陶系含水层地下水向正北、东北方向主要补给趵突泉泉群,40-100m奥陶系含水层地下水向正北、西北方向主要补给黑虎泉泉群,100m以深寒武系含水层地下水向西北方向主要补给珍珠泉泉群。解析方法计算结果表明直接补给区内地下水以垂向下渗运动为主,垂向补给速度区间为0.17-1.80m/a,平均0.72m/a;排泄区内地下水以垂向上升运动为主,垂向排泄速度区间为0.09-0.38m/a,平均0.18m/a,流速较小。温度示踪解析地下水流动情况与地下水位分布情况相一致。（4）受区域流动系统的影响,地温曲线一般在泉域的补给区、径流区出现负异常,在排泄区出现正异常;强降水前后XJ1自流钻孔温深曲线的对比分析表明,降水以捷径式入渗沿通道补给中间流动系统所在的含水层,巨大的水头压力导致岩溶水顺钻孔垂直向上排泄,产生自流;SZ3钻孔恒温带深度的偏移表明省中医附近存在局部流动系统,地下水温度能够作为流动系统识别的重要依据。（5）珍珠泉泉群泉水接受长距离、深循环地下水补给,且径流路径更为曲折,导致珍珠泉泉出流伴随间歇气泡涌出,在成因机制上属于激流珍珠泉。泉水温度与泉流量及张夏含水岩组补给比例之间相关性较好,泉域地下水外在温度的变化所包含的内在信息为地下水更新速度的快慢。（6）水热耦合模型的识别与验证结果较好,能有效模拟区域温度场的变化,渗透系数对模拟水位、水温的影响不灵敏,模型较为稳定,水热耦合数值模拟方法能够应用于区域尺度岩溶水系统渗流特征的研究。