为了缓解京津冀地区水资源短缺和改善生态环境，我国实施了南水北调工程，南水北调中线工程是从汉江上游的丹江口水库引水至华北，旨在解决华北地区约3468万人口用水紧张问题。金水河流域是秦岭南坡典型的山区小流域，是汉江的一级支流，自然环境独特，具有丰富的生物多样性，储存着大量的水资源，流域植被覆盖率达到95%以上，是我国南水北调中线工程重要的水源涵养区之一。　　本文以金水河流域为研究对象，在分析流域气象、水文、地质等资料的基础上，通过野外调查采样和室内分析，运用水化学与氢氧稳定同位素对流域大气降水和河水进行了研究。得到如下的结论和认识：　　（1）对流域内大气降水的基本物化指标进行研究分析表明，流域内雨水的pH值约为6.70，呈现弱酸性，电导率（EC）和总溶解性固体（TDS）以及主要的阴阳离子含量都比较低，表明降水比较清洁，降水中主要阴阳离子是HCO3-和Ca2+，分别占阴阳离子的55.4%和66.7%。根据降水中氢氧稳定同位素值得出流域的大气降水线（LMWL）为：δD=8.06δ18O+11.94（r2=0.99）。　　（2）流域河水水质较好，pH呈弱碱性，离子含量较低，且呈现出明显的时空变化，水化学类型为Ca2+-HCO3-型。流域河水中离子主要是受岩石风化控制，其中受碳酸盐岩和硅酸盐岩风化的影响较大，蒸发盐岩风化作用甚微，大气降水与蒸发—结晶对离子的贡献不大，其中大气降水对河水中离子的贡献仅为4.14%。　　（3）金水河流域河水中氢氧稳定同位素δD和δ18O的关系线（LEL）为:δD=7.86δ18O+12.99（r2=0.90），流域河水主要是受大气降水的补给，当雨季过后，河水受到地下水和山泉水的补给。流域河水的氘过量参数d值波动表明流域河水不仅受到蒸发影响，还受到水岩作用的影响。　　本文从水化学和氢氧氢氧稳定同位素角度，并充分考虑当地水文地质、气候、植被等因素，对流域内降水和河水的水化学类型及离子控制机制进行了分析研究，并确定当地大气降水线，为南水北调中线水源地水质安全工作提供了基础性研究资料。