随着煤炭开采重心的西移,鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田已成为我国重要的能源保障基地,但对煤炭资源的高强度开采可能会对该区域生态环境(尤其是地下水资源)造成极大的破坏。要弄清楚煤炭开采对地下水系统的破坏规律,必须查清煤矿区开采扰动前地下水补经排、更新能力等水文地质条件,本文基于研究区地形地貌、煤层埋藏、覆岩结构等条件,利用多座煤矿水文地质补勘工程,采集检测了不同埋深区地下水中放射性同位素氚,利用地下水中氚值与地下水多年平均更新速率,采用对数插值法等恢复了研究区降水氚值的历史数据,并利用全混合模型及等比例混合模型计算了研究区地下水更新速率。研究结果表明:浅埋区地下水主要来自第四系地下水和侏罗系地下水,氚值为8.6TU~16.2TU,与大气降雨、地表水中氚值接近,浅埋区地下水年平均更新速率在0.47%/a~3.89%/a之间,反映出浅埋区地下水主要来自大气降雨与地表水补给,补给充沛、运移路径短,更新速率较快,能力较强。中深埋区地下水来自侏罗系延安组、直罗组,氚值为7.53TU~15.55TU,与浅埋区地下水接近,其中Z1、Z2点氚值高于大部分浅埋区地下水氚值,计算得到的地下水更新速率在0.35%/a~3.28%/a之间,与浅埋区地下水接近,主要是由于榆神中深埋煤田区发育了侏罗系地下水更新速率较快的水文地质结构。深埋区水来自白垩系和侏罗系延安组和直罗组,氚值为<2TU~5.38TU,均低于中深埋区水氚值(除了N4点),深埋区地下水更新速率普遍小于0.05%/a,主要是由于深埋区地下水埋深较大,加之侏罗系地层为砂泥岩互层结构,地下水补给历程较长,下渗补给缓慢,导致深埋区水的更新速率远低于中深埋区水。在空间上地下水氚值、更新速率随水位埋深增大而减小,在煤层埋深较大、导水裂隙带范围内直接充水含水层地下水更新速率较小的区域,煤炭开采对上覆第四系和白垩系含水层地下水资源影响较小,属于符合煤炭绿色开采的水文地质保障区域。本研究计算了鄂尔多斯盆地北部侏罗纪煤田不同埋深地下水的更新速率,为西部煤炭绿色开采及生态环境保护提供了科学依据。