玛纳斯河流域地处准噶尔盆地南缘,流域内蒸发强烈,降水稀少,水资源较为匮乏,水资源是制约当地经济发展和影响城镇居民生产生活的重要因素。而地表水与地下水的转化关系、转化量是流域水资源评价中的重要一环,开展地表水与地下水转化关系的研究对于进一步揭示流域水循环模式,进行流域水资源量评价,进而制定合理的水资源开发利用方案具有重要价值和意义。本文以玛纳斯河流域为研究区,在充分分析控制地下水流运动的地质地貌条件及收集和利用已有成果的基础上,以地下水流系统理论为指导,通过综合分析法探讨流域地表水与地下水转化的基本格局。结合地下水流数值模拟、水文地球化学、环境同位素等多种方法,分析流域水循环特征,进一步揭示不同地貌单元上地表水与地下水的转化关系。研究的主要成果如下:（1）从流域地质地貌条件及构造运动入手,充分分析前人的研究基础,明确了天然条件下和环境变化条件下流域内地表水与地下水的转化关系。地质地貌条件控制了流域地表水-地下水转化的基本格局,从南部山间洼地到北部的尾闾湖,地表水与地下水多次转化。在山间洼地,地表水与地下水发生了两次转化,从肯斯瓦特到山间溢出带地段,河水渗漏补给地下水,从山间溢出带到出山口,地下水由于第二排构造的阻挡溢出补给河水。在冲洪积扇河水与地下水脱节,河水通过较厚的包气带渗入到潜水面补给地下水,溢出带处地下水重新补给河水。在细土平原河水和地下水之间关系较为复杂,但总体趋势是地下水补给河水。在气候变化和人类活动的影响下,流域地表水-地下水的转化范围扩大,转化关系更加复杂。（2）利用地下水流数值模拟技术分析了流域地表水-地下水转化的动力学过程。结果表明,从南部山间洼地到尾闾湖,共发育3个局部水流系统、一个中间水流系统及一个区域水流系统。局部水流系统地下水径流较快,径流速度>1m/d,地下水年龄小于50年;中间水流系统地下水径流条件减慢,径流速度0.1-1m/d,地下水年龄在50-20000年之间;区域水流系统地下水循环速度慢,径流速度<0.1m/d,地下水年龄大于20000年。（3）随着地貌单元的变化,玛纳斯河流域地表水与地下水的水化学类型及特征具有明显的空间变异性。从山间洼地到尾闾湖,河水和潜水的TDS总体呈沿程增加的趋势,河水水化学类型总体演化趋势为由山间洼地的HCO₃·SO₄-Ca型演化为细土平原的SO₄·Cl-Na型,最后到玛纳斯湖演化为Cl-Na型水。潜水的水化学类型由SO₄·HCO₃-Ca型演化为HCO₃·SO₄-Ca型,再逐渐演化为SO₄·Cl-Na（Na·Ca）型和Cl·SO₄-Na型。地下水化学成分的演化揭示了地下水在流动过程中所受的水文地球化学作用,其中冲洪积扇和溢出带潜水主要受岩石溶滤作用控制,细土平原潜水则主要受蒸发浓缩作用控制,承压水主要受岩石溶滤作用控制。（4）同位素特征表明,玛纳斯河流域河水和地下水起源于南部高山区大气降水及冰雪融水,但流域内下游细土平原的河水偏离当地大气降水线,与降水线呈一定夹角,说明玛纳斯河河水流经下游细土平原时经历了较强的蒸发作用,下游河水蒸发比例高达17.36%³0.43%。水化学和同位素的空间演化特征表明,山间洼地上游和山前冲洪积扇为全区的补给径流区,山间洼地靠近出山口地段、溢出带开始至细土平原为地下水的排泄区,河水与潜水水力联系较为紧密,不断发生转化,承压水与河水联系较弱。