黄河流域的径流量以及入海水量大幅减少,断流现象日益严重;由于缺乏系统的水循环要素观测,气候变化和黄河流域梯田、淤地坝等人类活动对水循环机理的具体影响尚缺乏科学的评估依据,黄土高原地区地下水的补给来源问题也存在争议。为此,研究选取人类活动强烈的黄土高原丘陵沟壑区岔巴沟流域为对象,选取岔巴沟流域和曹坪西沟实验小流域,开展包括气象、水文等在内的水循环要素观测,进行坡面上的人工降雨实验,并对大气降水、地表水、地下水进行了定期、瞬时相结合的系统采样。结合不同水体的氢氧环境同位素组分和水化学信息,水循环观测实验将为详细研究岔巴沟流域现有条件下的水循环机理提供可靠的数据支撑,进而为丘陵沟壑区的生态与环境恢复问题提供科学建议。本文主要就水循环观测与实验的布设进行阐述,并简要介绍其中的部分成果。