石川河富平地区位于关中腹地,是流域内水资源供给矛盾最为突出的区域,石川河径流量具有明显的季节性特征,由于当地地表水资源短缺,用水多以地下水为主,但是多年的连续开采导致石川河富平地区潜水位大面积下降,已形成多处含水层疏干降深漏斗,存在较大的储水空间,具备地下水库修建的首要条件。随着当地工业园区的发展,水资源供给失衡将进一步突出,为改善地区缺水问题,提高水资源利用率,可以考虑通过建设地下水库来缓解地下水资源长期亏损的情况。在地下水库水源回灌过程中,场地的适宜性、回灌工艺的选择是回灌目的达到与否的核心要素,需要结合当地特征进行分析研究,确定最为合适的回灌模式。基于此,本文以石川河河谷区为研究区,在总结国内外地下水库研究进展、收集研究区地质勘探资料和调查水文地质条件基础上,构建研究区三维地质模型及符合区域特征的回灌补给适宜性评价模型,从空间条件、回灌补给适宜性、回灌工艺三个角度充分论证了研究区的回灌模式。论文研究成果对于拟建的石川河富平地下水库回灌地段的布设和实施具有指导意义,同时对于提高补给水源利用效率、保障区域水资源安全具有实际意义。论文取得主要成果如下:（1）依据研究区钻孔资料建立了三维地质模型,经设置虚拟钻井和地质剖面图验证后,较好地揭示了区域含水层具备修建地下水库的条件;同时从经济、工程限制、生态环境等角度确定了地下水库的上下限调蓄水位,经公式法和数值模型法二者验证后求得石川河富平地下水库调蓄库容为7.535亿m~3。（2）基于建立的符合石川河富平地下水库特征的回灌补给适宜性评价模型,对该区域的回灌补给适宜性进行了评价。结果表明:研究区内高适宜性和较高适宜性区域集中在官庄-来家一带、凤凰村周边和庄里镇、南社乡、南韩村东部,总面积达48.01km~2,占地下水库河谷区总面积的32.0%。（3）在三维地质模型分析和回灌补给适宜性评价模型的基础上,根据渗渠、渗水坑、反滤回灌井、橡胶坝的特点,为各个适宜区域选定与之相匹配的回灌工艺,得到研究区回灌模式,其年最大回灌能力为3712.72万m~3;经综合分析比选泾惠渠补水、东庄水库来水、洛河调水三个外来水源,最后确定东庄水库为研究区回灌补给水源,可向石川河地下水库补给9990万m~3,满足地下水库回灌水量要求。