自20世纪70年代以来，随着地下水补给源结构及其补给比率发生变化，北方地下水系统总补给量呈现减小的趋势，除降水变化因素外，主要表现在水利化程度提高而影响地下水入渗补给。其中西北内陆盆地地下水总体补给量的减少主要表现为河、渠入渗量和田间入渗量的减少，而华北地区和东北地区，地下水总体补给量的减少与降雨量的减少和山区河流拦蓄水量的增加有关。
1.内陆盆地随着渠系引水增加、渠系利用率提高及灌溉方式改变，河渠入渗和田间灌溉入渗补给量减少
西北内陆地区地下水的主要补给来源是出山河流在戈壁带的渗漏和河道渗漏，由于干旱区农业的发展，渠系引水量不断的增加，河道泄洪量不断减少，导致河道入渗补给量逐年在减少。同时，由于渠道防渗设施不断完善，渠系有效利用系数提高，渠系入渗补给量在减少。另外，灌溉方式的改变导致田间灌溉入渗量发生变化。
准噶尔盆地天山北麓地下水的总补给量自20世纪80年代以来呈减少趋势。由于近年来各行政区农业的发展，使得渠系引水量不断的增加，河道泄洪量不断减少，补给量逐年在减少。渠系入渗由于各行政区内的渠道防渗设施不断完善，天山北麓各行政区渠系有效利用系数由0.45提高到0.65，特别是天山北麓的大型干渠目前基本上都提高到了0.90～0.92，因而，渠系入渗补给量减少。从各行政区内的引水量来看，虽然每个区的灌溉量比80年代有较大数量的增加，但由于农业节水的开展，灌溉用水由大水漫灌到节水灌溉、部分地区实施喷灌、滴灌，亩灌溉定额在不断的减少，从而形成田间入渗补给量总体上在减少（谌天德等，2009）。据计算对比，河道入渗补给量、渠系入渗补给量、田间入渗补给量分别由1985年的25.33×108m3、25.37×108m3、8.78×108m3，减少到2003年的13.80×108m3、23.467×108m3和7.83×108m3（图3-1）。
河西走廊地区自20世纪70年代后期补给量开始明显减少（图3-2、图3-3），50年代中期至90年代末期，地下水补给量由56.54×1083/a减少到39.35×1083/a，补给量减少了17.189×1083/a，即近50年来走廊平原地下水补给量减少了30.4%，平均每10年减少3.44×1083/a。黑河流域减少量最大，减少了13.043×1083/a，石羊河流域20世纪60～70年代平均每年减少约1.8～2.6×1083/a，减少幅度较大，自20世纪70年代后期补给量呈每年减少（0.4～0.6）×108m3/a的趋势（表3-3）。疏勒河流域由于水资源开发利用程度低，地下水补给量基本保持稳定，进入21世纪后，伴随着近年来降雨量的增加和流域的综合治理，各流域的地下水补给量减少放缓，黑河和石羊河的补给量略有增加。
图3-1 新疆准噶尔盆地地下水补给来源结构与组成变化
（数据来自谌天德等，2009）
图3-2 河西走廊平原区地下水补给量多年变化趋势
图3-3 河西走廊平原区主要盆地地下水补给量多年变化过程
（据丁宏伟等，2006）
表3-3 河西走廊平原区地下水补给量多年变化统计表 108m3/a
（据张荷生，2005）
根据2003～2005年调查结果，疏勒河流域地下水补给量自20世纪70年代中期开始减少，由上世纪50年代13.352×1083/a减至2004年的10.044×1083，减幅达32.94%（图3-4）。其主要表现为：
图3-4 疏勒河流域中下游盆地地下水补给量变化
1）山前戈壁带地表水渗漏量减小。疏勒河戈壁带渗漏量从50年代的5.729×108m3/a减至2004年的2.506×108m3。
2）渠系入渗量减少。随着水利化工程及配套项目建设的日臻完善，渠系入渗量总体上呈减少趋势（表3-4）。1958年昌马水库大坝和总干渠建成至70年代末，利用率比较低，为0.46～0.72，双塔灌区和党河灌区为0.53和0.46，渗漏量大。20世纪80年代到90年代中后期，各灌区渠系利用率提高，与 70年代相比渠系水入渗量大幅削减。
表3-4 疏勒河流域盆地渠系渗漏量变化表 单位：108m3
（据程旭学等，2009）
3）田间入渗量总体略有减少。随着灌溉方式的改变，田间灌溉入渗量发生变化。20世纪70年代，粗放式大水漫灌严重，田间入渗量大。90年代后期，流域内耕地面积加大，引水量相应增加，节水意识增强，中游昌马灌区田间灌溉入渗量略有增加，下游灌区则有所减少。从总体看，入渗量略有减小（表3-5）。
表3-5 疏勒河流域盆地田间灌溉入渗量变化表 单位：108m3
（据程旭学等，2009）
柴达木盆地格尔木河上游修建水库以及在洪积扇修建人工防渗河道，导致格尔木河在山前洪积扇入渗量发生变化，特别是1992年人工河道建成后，河道的渗入量由14.28～15.24m3/s减少为8.99～10.28m3/s，致使格尔木洪积扇区的地下水位发生较大幅度持续下降，1998年汛期人工河道被洪水冲毁，河水对地下水的入渗补给量又明显增加，使格尔木地区地下水位又处于缓慢上升趋势。据1997年8月15日实测资料，格尔木河分水枢纽（提水闸）下方河水流量为14.07m3/s，青新公路处为3.45m3/s，渗入量为10.62m3/s，较1996年增加渗入量5.1m3/s。2003年6月10日实测，上游河水流量为21.85m3/s，青新公路处为6.74m3/s，渗入量为15.11m3/s。地表河水的大量入渗，地下水的补给量逐渐增大，使区域地下水位处于持续上升的趋势。
2.降水量持续减少和山区河流拦蓄工程及拦蓄水量增加，导致平原区降水入渗和河流侧渗补给量减少
降水入渗补给变化主要表现为降水量的减少和降水入渗条件的变化。如前所述，自20世纪50年代以来，以整个华北地区为核心的区域，包括东北东南部以及陕西、甘肃南部，年降水量表现出普遍性的减少趋势，以华北平原20世纪70年代末至90年代初降水量减小最为明显。这种降水呈现总体逐渐减小趋势，导致降水对地下水的补给量减少。另一方面，除降水减少外，山区水库修建拦截地表水、河渠渗漏量减少和河渠防渗也导致地下水的补给减少。
河套平原的呼和浩特市，从20世纪50年代至今，在北部山区内修建的多处水库，几乎全部截断了山区河谷地下水潜流对平原区地下水的补给，也减少了洪水对山前倾斜平原地下水的渗漏补给量。大黑河是呼和浩特市地下水的主要补给源之一，其多年平均径流量呈减少趋势（图3-5），对地下水的渗漏补给数量也随之减小。另外，呼和浩特市周边山区截伏流工程年开采量近1800×104m3/a，截伏流等水利工程的修建导致山区侧向地下径流的补给量减少。
山西六大盆地地下水系统，除了降水减少导致相应的补给减少外，地下水开采以及水利化程度的提高导致地下水补给减少。据估算，长治盆地1980～2000年平均降水入渗补给比1956～2000年期间减少185×104m3/a。
图3-5 大黑河美岱水文监测站年地表径流量变化图
另外，大中型水库修建后，汾河干流水量大减，河水对地下水补给量大大减少。以太原盆地为例，盆地周围河流及汾河干支流上已建立大、中、小型水库十余座，总库容达8.69×1083。渠道引水量已占河道总水量的70%左右，大中型水库修建后，汾河干流水量大减，支流干涸无水或只在水库放水时间有短暂的水流，河水对地下水的补给时间和补给量大大减少。1986年之前，汾河断流现象较少，汾河太原盆地段的平均入渗补给量为1776.9025×104m3/a，1987年之后，由于汾河断流现象增多，1987～2000年间，平均入渗补给量为744.10×104m3/a，明显减少。长治盆地1980～2000年河道渗漏补给量呈逐年下降趋势（图3-6）。
图3-6 太原盆地、长治盆地河流渗漏量变化
临汾盆地共有中型水库7座，水库多年平均渗漏补给地下水量为1438.0×1043/a。其中20世纪70年代平均渗漏量为1547.9×104m3/a，80年代为1435.0×104m3/a，90年代为1040.5×104m3/a，2000年为963.0×104m3，呈现减少的趋势（图3-7）。
图3-7 临汾盆地河流在修建地表水库后平均渗漏量变化
（数据来自韩颖等，2009）
华北平原地下水的补给来源，主要是降水入渗补给，其次是山区侧向径流流入补给、河道渗漏补给、渠系渗漏补给、田间灌溉补给。地下水补给主要取决于大气降水，近50年来降水量明显减少，直接导致了地下水资源天然补给量的减少。另外，山前修建大量水库，拦蓄地表水，导致平原绝大多数河道基流量明显减少乃至断流，对平原地下水的补给大为减少。据地下水资源评价结果，20世纪90年代，河北平原地下水天然补给资源总量保持在100×108m3/a左右，但是，其天然补给资源量的构成发生了较大的变化，降水入渗补给量明显减少，与1956～1984年系列相比，降水量减少了13.83%；侧向径流略有增加，由天然补给资源总量的8.30%增加到11.45%。
西辽河平原地下水主要补给源有大气降水入渗、河流的渗漏、地表水灌溉入渗补给、上游河谷区的径流、来自于基岩区地下侧向径流等。由于1965年以后年降水量呈减少趋势，特别是 1999年开始的连续多年偏枯，使得大气降水入渗补给量大幅减少。
地表水对地下水的补给区主要分布在平原中部，由于老哈河、西拉木伦河沿岸对地表水的拦截利用，加之气候的干旱，尤其是1999年以后，进入平原中部的地表水量逐年减少，地表水补给地下水的水量急剧减少。据通辽市水文局资料，2003年地表水对西辽河平原中部地区地下水的补给量仅相当于1996年的20%左右（表3-6）。
表3-6 西辽河平原中部地表水补给地下水量表 单位：108m3
备注：包括通辽市科尔沁区、开鲁、奈曼、科尔沁左翼中旗和科尔沁左翼后旗
（据李志等，2009）
松嫩平原近20年地下水补给量呈现减少的趋势（图3-8），2004年地下水总补给量比1984年减少了14.06×108m3，比1994年减少了8.81×108m3，其主要原因是降水入渗补给减少与河流渗漏补给减少。降水是松嫩平原地下水的主要补给来源，近20年来的松嫩平原降水量平均值比多年平均值减少了79.16mm，地下水位下降增加了地下水的补给途径，导致降水入渗补给地下水量减少了17.80×108m3。大部分河流上游都修建了拦水工程，限制了河道径流，消减了河流洪水，特别是洮儿河与霍林河已连续出现断流，河道径流减少，河水对地下水的补给减少。此外，湿地面积减小，建设用地的增加也导致了地下水补给量减少。另一方面，开发的水田加快了地下水循环，增加了地下水的补给量。在过去的20年里，松嫩平原水田面积增加了47.64×104hm2，地下水补给量因此而增加了 6.8122×108m3，但这部分补给的大部分是在河谷平原，增加的补给量很快被排泄。
图3-8 松嫩平原近20年来补给资源与开采资源变化
（据赵海卿等，2009）