关中盆地位于陕西省中部，是陕西省政治、经济、文化的中心地带，在全国区域经济格局中具有重要的战略地位，被国家确定为十六个重点建设地区之一。然而，关中盆地属干旱半干旱地区，人均水资源占有量不到全国人均水平的六分之一。加之近年来工农业的发展和人口的增长，需水量的增加，加剧了水资源的供需矛盾。因此，进一步深化水资源研究显得十分必要。 本论文依据国家重点基础研究发展规划项目“黄河流域地下水可再生性变化规律研究”(G1999043606)进行选题。通过在关中盆地选取两条具有代表性的剖面，利用环境同位素方法系统的研究了大气降水、地表水和地下水三者之间转化关系。根据各水体的环境同位素资料，建立了西安地区雨水线方程，分析了关中盆地各水体的环境同位素分布特征及其影响因素。在此基础上，研究了地下水的补给来源，探讨了河水与地下水、浅层承压水与潜水、北部岩溶水与山前第四纪潜水之间的相互关系，确定了河水对潜水的补给比例。利用插值法与双参考曲线法对关中盆地1953年以来各年大气降水氚浓度进行了恢复。分别计算了浅层和深层地下水的年龄，确定了岩溶水的循环速率。从而为关中盆地三水转化研究提供了依据，也为国家“973”项目—黄河流域地下水可再生性变化规律研究的完成奠定了基础。