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南小河沟流域为典型的黄土高原沟壑区,本文分析了该流域地表水和地下水的氢氧稳定同位素和水化学特征,揭示了地表水与地下水之间的相互关系.结果表明,大气降水的δD和δ18O值呈现春夏高,秋冬低的季节变化特征.水库水的δD和δ18O值的季节性变化规律呈现夏秋高、冬春低的特征.地下水的δD和δ18O值季节性变化规律相对不显著.流域内地表水和地下水水化学类型主要为Na·Mg-HCO3型.地表水和地下水电导率的季节性变化规律均呈现冬季高、夏季低的特点.当地大气降水和深层地下水可能是南小河沟流域内地表水（水库水、沟道水）和泉水的主要补给来源.流域内的常流泉可能主要由深层地下水补给,而季节泉,例如,董庄沟和杨家沟的源头泉则可能是由深层地下水和当地大气降水共同补给.