水资源短缺是全球干旱、半干旱地区普遍存在的问题。近几十年来，西北内陆河流域由于人口增长，农业活动密集，导致区域水资源问题突出，出现较为严重的生态环境退化和土地荒漠化，但人们对水资源的认识不足，使得水资源管理和利用不够合理。另外，由于全球变暖导致西北地区冰川面积比上世纪50年代减少了27.2％，依靠融水补给的内陆河未来水资源是否会显著减少？是否会影响这些流域居民的正常生产和生活？是目前急需认识的问题。疏勒河作为西北典型的内陆河，其流域内既有冰川也有荒漠，地表水资源目前几乎完全处于人为控制之下，且地下水资源严重退化，水资源问题已成为影响该区可持续发展的关键问题。鉴于此，本文选择疏勒河流域为研究对象，通过对疏勒河流域降水、河水、融水、泉水和地下水的稳定同位素和水化学分析，结合GNIP数据、NCAR/NCEP再分析资料、前人文献数据和气象资料等，应用数理统计方法和端元混合模型，开展了疏勒河流域降水、河水和地下水水文过程研究，得出以下主要结论:　　疏勒河流域的降水呈碱性，表现出显著的“碱雨”特征，水化学类型为Ca-SO4;降水的化学组成主要源于海盐气溶胶和陆源气溶胶的贡献，人类活动对其影响不大。疏勒河流域的大气水线方程为δD=7.71δ18O+7.89(r2=0.98，n=111)。降水δ18O和δD值存在显著的空间变化，从疏勒河源区至敦煌盆地，降水δ18O和国值逐渐增加。疏勒河流域降水δ18O和扣值季节变化明显，呈现夏高冬低的变化特征。同时，研究区降水温度效应显著，δ18O和δD的温度效应分别为0.86‰/℃和6.63‰/℃，该区降水同位素的降水量效应几乎不存在。降水d-excess年内波动较大，呈现冬高夏低的变化趋势。降水d-excess值的时空变化主要与研究区气温和相对湿度有关。疏勒河流域降水δ18O、d-excess的季节变化、水汽来源后向轨迹模拟结果、疏勒河流域观测期不同气压水平下的风场和湿度场分布特征均证明疏勒河流域全年降水水汽主要来源于西风输送，冬半年还受源自西伯利亚和蒙古一带的极地气团的影响，夏半年部分降水事件受到西南季风和局地再循环水汽的影响，虽然西南季风到达该区的次数少，但对该区降水的贡献不可忽视。　　疏勒河河水TDS含量从河源区至出山口地区逐渐增加，融水的TDS含量普遍低于河水。河水和融水的水化学类型都属于Mg-Ca-HCO3型。影响河水和融水水化学组成的主要因素为岩石风化。根据正向地球化学模拟结果，蒸发岩和碳酸盐的溶解在疏勒河流域矿物溶解中占主导地位。从河水的空间分布来看，从上游的祁连山区至下游的瓜州盆地，疏勒河河水的δ18O呈现出略微偏负趋势，表现出反海拔效应。和冬季河水相比，研究区夏季河水δ18O和δD值较冬季偏轻。降水、融水和泉水是夏季河水的主要补给来源，冬季河水主要受降水和泉水补给。本文量化疏勒河冬季和夏季河水的补给来源时，将疏勒河源区和出山口地区分开来计算。端元混合模型结果显示:夏季源区河水主要来源于5％的融水，60％的源区降水和35％的源区泉水;冬季源区河水主要来源于14％的源区降水和86％的源区泉水。夏季出山口河水主要来源于12％的融水、47％的降水和41％的泉水;冬季出山口河水主要来源于4％的降水和96％的泉水。　　疏勒河流域地下水的TDS含量从祁连山前至瓜州盆地逐渐增加，表明研究区地下水的流动方向为祁连山前→玉门-踏实盆地→瓜州盆地。祁连山前泉水、玉门-踏实盆地地下水和瓜州盆地地下水的主要水化学类型分别为Mg-Ca-HCO3型、Mg-Ca-HCO3-SO4型和Na-Mg-SO4-Cl型。控制疏勒河流域地下水自然演化的主要因素包括岩石风化作用、蒸发结晶作用和混合作用，其中岩石风化作用占主导。祁连山前泉水主要受降水、融水和上游河水的补给;玉门-踏实盆地地下水主要受降水、祁连山前侧向地下水和中游河水补给;瓜州盆地地下水主要受到玉门-踏实盆地侧向地下水和灌溉回归水补给。为了量化各补给端元的贡献率，本文借助各补给端元的d-excess值和Cl-含量，通过端元混合模型对其进行计算，结果显示:降水、融水和上游河水对祁连山前泉水的贡献率分别为9％，61％和30％;降水、祁连山前侧向地下水和中游河水对玉门-踏实盆地地下水的贡献率分别为1％、37％和62％;灌溉回归水和玉门-踏实盆地侧向地下水对瓜州盆地地下水的贡献率为81％和19％。　　上述结果为疏勒河流域水资源的可持续开采和利用提供理论指导，为内陆河流域水文过程的研究提供借鉴和参考。