目前，对于格尔木地区地下水资源评价方面的研究较为深入，然而将地表水与地下水作为一个系体，从水资源的形成区到消亡区形成一个有机的整体，深入的研究其水化学形成作用与演化规律，以及水循环模式等方面还较为薄弱。本文以地下水系统理论为指导，以河流与地下水的关系演化为主线，以典型剖面地下水循环为抓手，采用原位试验、水化学、环境同位素和地下水流数值模拟等多种方法，对格尔木河流域水资源形成区、径流区和消耗区进行定量解析，旨在较为全面的揭示格尔木河流域水化学演化规律，提出较为系统化、定量化、对区域的地下水资源可持续开发利用具有指导意义的水循环模式。研究主要获得以下方面的认识和成果：（1）格尔木河地表水体矿化度随着地貌单元从高山区（372.98mg/l）流经山前冲洪积扇区（440.75mg/l）及溢出带（572.54mg/l）向细土平原区（1,663.92mg/l）逐渐增高。水化学类型经历了HCO3-Ca→HCO3-Ca-Mg→HCO3-Cl-Na-Ca-Mg→Cl-SO4-Na-Mg→Cl-Na-Mg→Cl-Na的转化，在高山区和山前冲洪积扇区主要发生岩石风化作用，以水岩反应为主。在溢出带伴随着岩石风化的同时，也发生着离子交换作用；而在细土平原，主要以蒸发浓缩作用为主。地表水水化学形成的影响因素主要有：水文地质条件、岩石风化、蒸发与土壤盐的析出、离子交换以及风力因素。（2）格尔木河流域潜水从山前冲洪积扇到细土平原均有分布，由于水文地质条件的差异，也具有不同的分布特征。潜水的矿化度的随着地貌单元从山前冲洪积扇向细土平原逐渐增高。水化学类型从山前冲洪积扇的HCO3-Cl-Na-Mg型到溢出带的Cl-Na型，部分地区为Cl-SO4-Na型水，细土平原以HCO3-Cl-Na型水为主。在山前冲洪积扇区主要发生溶滤作用，菱镁石、方解石、白云石均达到未饱和，水动力条件较好，矿化作用较弱；在溢出带，菱镁石、方解石、白云石等矿物均以达到饱和析出，但石膏在此区仍处于未饱和状态，在此区发生着阳离子交替吸附作用，又由于潜水在该区直接出露于地表，强烈的蒸发也导致蒸发浓缩作用的发生；在细土平原，由于地下水水位又有所下降，蒸发浓缩作用有所缓解，但由于潜水在此区埋深小于极限蒸发深度，仍然会受到蒸发的影响，水动力条件较差，矿化作用、盐化作用明显。总体而言，格尔木河地下潜水主要以碳酸岩与硅酸岩的风化为主，蒸发的影响从溢出带开始逐渐显现，且溢出带最强。承压水的水化学类型较为单一，基本以HCO3-Cl-Na-Mg(Ca)型水为主，菱镁石、方解石、白云石、石膏均为达到饱和，水体矿化度较低，主要以水岩作用为主，水质较好。（3）从水化学特征可以定性认为，山前冲洪积扇为全区的补给径流区，从溢出带开始至细土平原区为全区的地下水排泄区，河水与潜水水力联系较为紧密，承压水与河水、潜水水力联系较差。另外，通过对离子来源分析可得，Na+主要来自蒸发岩（岩盐和芒硝）的溶解或者硅酸岩（钠长石）的风化；Ca2+和Mg2+主要来自碳酸岩（方解石，白云石和菱镁石）的风化，硅酸岩（钠长石，钙长石）的风化或者岩盐（石膏）的溶解；HCO3-主要来自碳酸岩（方解石，白云石和菱镁石）的风化，SO42-主要来自蒸发岩（芒硝）的溶解而Cl-主要来自蒸发岩的溶解（岩盐）。（4）同位素研究表明，山前冲洪积扇区的河水约有60%渗入地下，至达布逊湖口，约有35%的河水以蒸发的方式消散于大气中。山前冲洪积扇潜水主要来自于其上覆河水的渗漏，其年龄小于30年，更新速率约为6%，更新能力较强。细土平原区的100米以潜的承压水主要来自山前冲洪积扇，200~400m深度承压水主要来自纳赤台附近，年龄在20,000年左右，更新速率0.3~6%，而400m以下的承压水多来自于昆仑山海拔高于纳赤台地区，年龄在40,000年左右，更新能力小于0.3%，更新较弱。（5）通过建立剖面二维地下水流数值模型，将地下水流划分为浅部、中部和深部循环带。其中浅部循环带发育两个局部循环，位于山前冲洪积扇区的局部循环径流速度较强（>1m/d），而位于细土平原的局部循环径流速度较弱（<0.05m/d）；中部循环带径流速度中等（0.05~1m/d），而深部循环带径流速度较弱（<0.05m/d），浅部、中部和深部循环带对应的水资源所占全区总水资源的比例为55%、29%、16%。根据水头、径流速度，结合水化学特征，同位素计算可以判定中高山区为全区的水资源形成区，山前冲洪积扇区为补给径流区，溢出带和细土平原为径流排泄区，结合水质、水量、更新能力综合考虑，提出优先开采浅部循环带的水资源（即山前冲洪积扇潜水），有节制开采中部循环带水资源（即细土平原浅层承压水），保护深部循环带水资源（即细土平原深层承压水）的开采建议。