华北平原的水资源问题日益严峻,尤其以石家庄市区为代表的城市,人口多、经济较发达,降水量减少,水资源紧缺,生态系统变脆弱。由于地下水位逐年下降,土壤水在水资源合理利用和生态系统水循环中的作用更为重要。根据2013年4月到2014年5月测得的石家庄市区降水和2013年石家庄市雨季土壤水、灌溉水的稳定氢氧同位素,通过稳定同位素示踪的方法,结合对土壤机械组成的测定分析,从时间和空间的角度分析了不同土壤层水稳定同位素的变化规律,进而推断土壤水分迁移过程。研究结果表明:石家庄2013年全年的降水量为596.55mm,样地降水的大气降水线为y=6.547x-1.667(R2=0.941,p<0.001),过量氘均值为6.1885‰,反映了石家庄2013—2014年降水主要来自季风带来的海洋水汽,同时有一定的局地蒸发。石家庄土壤水的来源主要是降水,灌溉水则主要在雨季前期有缓解干旱的辅助作用,且雨季的降水量足以对土壤进行适当补给。石家庄市土壤机械组成的测定结果表明,石家庄市0—100cm土壤质地都属于壤土层,0—70cm为较粗的沙粉壤土,80—100cm为较细的粉土壤土。70—80cm是比较明显的土层交接层,容易出现土壤水积聚。从不同的时间尺度上对土壤进行取样,分析土壤水分运移过程,研究结果表明:(1)4月份的一次较大降水之后,降水在土壤中的入渗速度并不均匀,40-70cm处为100mm/d,70-80cm入渗速度为33mm/d。由于土壤质地和降水时间、降水量的影响,土壤水的垂直入渗呈由快到慢的过程,70cm常为阻隔层。(2)从5月开始对土壤水每半个月一次的观测得知,10cm到100cm土壤水的δ18O值随深度增大而减小;雨季最大蒸发深度在40cm左右,5月和9月由于降水量较少,土壤水的蒸发作用最为明显,都达到了40cm的蒸发深度;5月到9月取样期间基本上形成了一个土壤水δ18O峰值沿剖面徘徊中不断向下推进的情况,0—70cm受土壤水入渗的影响较80—100cm明显,此过程反映了降水的入渗和新旧水混合的相互作用。