在寒冷干旱地区，由于气候和植被的季节性差异，降水入渗补给规律的变化是十分明显的。了解降水入渗补给规律的季节性变化对于准确评估寒冷干旱地区地下水资源量和解释气候变化对其地下水补给的影响非常重要。本文以新疆昌吉地下水均衡试验场1992-2015年长系列降水入渗观测资料为基础，运用数理统计方法，划分冻结期、冻融期和非冻结期，在年和季节两种时间尺度下探讨多年降水入渗规律及影响因素，确定不同时间尺度下，不同岩性土质的最佳潜水埋深和稳定埋深，并依据最佳潜水埋深点和稳定点建立了年降水入渗补给系数与潜水埋深间的指数型经验公式；同时在昌吉试验场不同潜水埋深的地中渗透仪轻黏土皿筒中开展人工溴示踪试验，根据溴离子浓度峰值运移的深度计算试验期间不同皿筒的降水入渗补给量，用地中渗透仪实测资料判断人工溴示踪技术在细颗粒土质降水入渗规律的可适用性和准确性。研究成果为应对气候变化条件下天山北麓平原区地下水资源评价和合理利用提供理论依据和方法支撑。主要研究成果和结论如下：
　　(1)降水入渗补给存在着明显的延迟滞后现象。降水类型和潜水位埋深是影响降水入渗补给滞后现象和滞后时间长短的主要因素。
　　(2)降水入渗补给地下水主要受年降水量、潜水位埋深和包气带岩性等因素的影响。当降水量增大时降水入渗补给量也随之增大。降水入渗补给量在潜水埋深一定时从大到小的顺序为：砂卵砾石＞细砂＞轻黏土。当地下水埋深小于最佳潜水埋深时，降水入渗补给量随埋深的增大呈增加趋势，当地下水埋深大于最佳潜水埋深时，降水入渗补给量随埋深的增大呈减小趋势，最后趋于稳定。砂卵砾石和细砂最佳潜水埋深为0.5m、轻黏土最佳潜水埋深为0.1m；砂卵砾石、细砂和轻黏土稳定潜水埋深为6.0m。
　　(3)用降水量为权重的加权平均法计算多年平均降水入渗补给系数，依据最佳潜水埋深和稳定潜水埋深建立的降水入渗补给系数与潜水埋深的指数型经验公式拟合程度更高，可适用的潜水埋深范围更广。
　　(4)实验条件下非冻结期为4—10月、冻结期为11—2月、冻融期为3月。表层土壤温度受气象要素影响显著，其地温波动幅度和相关气象要素波动幅度一致，冻融期土壤表现为昼融夜冻特征。
　　(5)非冻结期降雨量和降雨入渗补给量有显著的线性关系，该时期获得的降雨入渗补给量随着降雨量的增大呈增加趋势。非冻结期地下水位埋深相同时，岩性越粗，包气带水分亏缺量越小，越有利于降雨入渗补给。砂卵砾石、细砂和轻黏土非冻结期最佳潜水埋深分别为0.5m、0.5m和0.1m。和非冻结期降水入渗规律不同，冻结期潜水埋深较大时，包气带残余含水量高，土壤入渗能力强，有利于深埋型地下水补给，冻结期是深埋型地下水降水入渗补给的重要时期。细砂、砂卵砾石和轻黏土冻融期最佳潜水埋深分别为1.0m、0.5m和0.1m，冻融期是浅埋型地下水降水入渗补给的重要时期。
　　(6)试验期间2019年5月1日-10月31日潜水埋深5.0m轻黏土测筒溴离子向下运移10cm左右，形成了11.93mm的补给，与地中渗透仪降水入渗补给量10.00mm接近，表明人工溴示踪技术可适用于计算研究区类似条件下的降水入渗补给量。