经济的发展离不开能源,过度开采石油、煤炭等不可再生资源所带来的能源紧缺和环境问题日趋严重,寻求新能源迫在眉睫,而对地热资源的开发利用在经济、技术和环境方面均是一种很好的能源解决方法。本文主要通过对西宁盆地地下水动力场、地下水化学场、地温场以及同位素的研究,分析地下热水的来源或成因,并对地下热水循环机制进行研究分析；论文通过地下水流数值模拟方法,对盆地地下热水的允许开采量进行计算与评价,对设计的不同开采方案进行模型预测,并与地下热水现状开采情况进行对比分析,其研究成果为西宁盆地地热资源的合理开采和利用提供了科学依据。最后对地热流体水质进行评价并提出了在开采过程中所遇到的技术上有待解决的难题。论文的主要研究内容和结论如下：(1)地下热水的循环：承压自流水径流方向由盆地边缘流向盆地中心,接受盆地四周山区各类水源补给,地下水具有从高水头的盆地边缘向低水头的盆地中心径流、汇集和排泄的总体补径排特征。(2)盆地地温场特征：通过地热井测温结果看出,随着地热井深度增加,地下热水温度也越高。通过100m、200m、500m、1000m和2000m深度水平上的地温显示,由盆地边缘向中心不断增高,反映出深部热源由下而上的热传导作用；在循环过程中,地下水吸收周围岩体释放的热量从而形成地下热水。循环深度越深,水温越高。物探资料显示：盆地地下热水的主要热源来至于偏高的大地热流或地温梯度加热。(3)盆地水化学场特征：统计的13个地热井地下热水水化学资料显示,西宁盆地矿化度呈现由盆地边部向中心逐渐增高的环带状水平分带特征,地热井煤12矿化度高达148.62g/L,属高矿化度地下热水。同时水化学类型由盆地边部向盆地中心依次出现从重碳酸盐型水—硫酸盐型水—氯化物型水的环带状水文地球化学水平分带演化趋势。(4)同位素特征：三组样品的氢氧同位素组成基本落在克雷格降水线上,说明盆地地下热水主要来源是周边山区大气降水补给。由于落在线上的位置不同,说明三组样品控制的地下水补给区补给时间、补给区位置、形成年龄及在不同系统中运移速率不同。根据氢氧同位素的含量与当地大气降水中氢氧同位素曲线对比,并利用降水中的高度效应,推测出西宁盆地地下热水补给区海拔大于2903m。通过放射性同位素14C年龄对地下热水年龄测定分析后得出结论：地下热水主要沿凸起构造旁侧断裂带向上运移,导致深部地下热水的年龄低于上部；目前盆地内所开采的地下热水不是和含水层同时产生的沉积水。随着地下热水的循环,之前的地下热水不断被新水所替代,且这种缓慢替换的作用仍在持续。(5)通过地下水流数值模拟的方法,模拟不同开采量下的地下水水位和降深状态,并选出最佳合理的开采方案得出盆地地下水允许开采量为16079m3/d。通过地热资源评价所需参数的确定,计算盆地地热储量为4.29×1020J,可开采地热储量为4.29×1017J。