随着水文地质的发展,研究对象的尺度在不断增大,应将整个盆地(或流域)作为一个整体研究地下水循环规律。Tóth(1963)提出的区域地下水流系统理论认为,在均质各向同性盆地中,潜水面起伏能引起地下水流系统的多级次性,较好的揭示了盆地尺度地下水循环规律。前人对盆地地下水勘查主要关心含水介质空间分布,以及水量水质的时空分布。前人建立的盆地三维地下水流模型主要分析盆地的水均衡特征,没有从地下水流系统的三维空间分布角度分析盆地内地下水循环规律。研究区都思兔河流域位于鄂尔多斯盆地北部西侧,本文对区内潜水面水位和地形起伏关系进行研究,将Haitjema et al(2005)关于地形控制论适用性的公式运用到都思兔河流域,同时对研究区内实际水井数据进行回归分析。论证了干旱半干旱地区,地形控制论适用性:地势高处,潜水面相对较高,地势低洼处,水头也低;不同地形起伏程度对潜水面水位影响程度不同:山脊分水岭附近,受地形起伏影响,水头有所抬升,但是抬升幅度不大;较平缓的地方,水头抬升幅度和地形起伏程度很接近。将潜水面计算结果用于上边界给定水头模型,建立三维数值模型,并用物探剖面对模型排泄区进行验证,物探剖面电阻率数据划分的排泄区和模拟得到的排泄区位置一一吻合;同时结合物探数据和水头数据对模型参数进行校正,两组含水岩组各向异性比校正结果分别为150和200。对B2孔不同深度地下水对流年龄进行分析,可以看出中间埋深地下水年龄较大,比底部埋深地下水年龄大,该结果可以用于解释B2孔不同埋深地下水14C测年结果:中间埋深地下水年龄比底部年龄大。在三维模型基础上,对排泄区地下水年龄(对流年龄)分布特征进行研究。排泄区地下水年龄分布较为复杂,距离很近的地下水年龄也可能存在很大差异。同一网格范围内,地下水年龄差异有大有小,应计算网格中不同排泄位置地下水年龄均值及方差,考虑其统计分布特征。都思兔河上游河段主要接受盆地侧向分水岭和盆地内部分水岭位置地下水补给;河流中游接受分水岭区域地下水流补给及近距离局部地下水补给,地下水年龄差异较大;下游黄河入河口附近,河流接受来自流域西边界的补给,距离较短,地下水年龄反而较小。