豫北平原是河南省重要的工业和粮食基地,平原内尤其是悬河段黄河水和地下水的动态变化关系着黄河两岸社会经济生态的发展,因此,研究豫北平原的地表水与地下水转化规律显得尤为重要。本研究通过对研究区所处自然地理、区域地质、水文地质等条件的分析基础上,结合区域地下水动力场特征,采用环境同位素方法对黄河地表水与地下水的转化规律做定性研究,并以水化学方法予以验证。利用水样的氘氧同位素组成关系分析了地表水和地下水的补给来源与形成环境,利用同位素沿新乡—中牟剖面的分布特征较为准确地划分了黄河地表水侧渗补给地下水的影响带范围,划分了研究区浅层地下水均衡区,利用同位素质量平衡理论计算了黄河水侧渗补给地下水的比例,利用放射性同位素氚判断了研究区地下水的年龄,提升了对豫北平原地表水与地下水转化规律的认识。研究表明:(1)豫北平原悬河段黄河对北岸地下水的补给能力要大于南岸,其侧渗补给地下水的影响范围在水平方向上分为强影响带和最远影响带,黄河以北强影响带范围至少为8.5km,最远影响带范围最远达22km,黄河以南强影响带范围至少为3.4km,最远影响带范围最远达10km;垂向上黄河侧渗补给地下水的范围可达地下100m,主要包含浅层含水层。自小浪底水库建成后,黄河未再发生过断流,黄河侧渗补给地下水的影响带范围保持较为稳定的水平。(2)研究区地表水与地下水均为大气降水成因,黄河水的补给源为沿程接受的降水和上游汇水,浅层地下水补给源为现代降水和黄河侧渗的河水,中层地下水补给源为至少60年以前的大气降水,局部地区接受浅层水越流补给,深层地下水补给源为较为寒冷干旱的更新世大气降水。