由于其污染的严重性和控制的难度，农田氮磷流失造成的农业面源污染问题已经引起全球的关注。与传统灌溉相比，节水灌溉在减少农田氮磷流失方面具有一定优势。本文对湖北省漳河灌区2007-2008年试验资料进行分析，结果显示与传统灌溉相比较，节水灌溉能够节灌25%以上；排水量水稻减少45.0%，玉米减少11.6%，渗漏量水稻减少31.7%；氮肥利用率增加3%~5%，说明该地区实行节水灌溉可以在节水的同时，提高化肥利用率，降低氮磷流失量，减少对水环境的污染。

考虑到传统地下水水质模糊综合评价中权重确定的不确定性和主观性，结合各指标所提供的信息量，将信息熵理论引入到指标权重的确定中，评价石家庄地区典型地下水水质，并与传统的模糊综合评判方法的评价结果进行对比分析，结果表明，基于熵权的评价结果与传统模糊综合评价结果相似，能够反映水质的特征，由此可见信息熵理论可以用于地下水水质评价中权重的确定。

将能够解决水环境中各项评价指标的不相容性、具有较高分辨率的物元可拓法引入到湿地水环境评价中，并基于盘锦双台河口湿地的生态环境和功能，以野外大尺度调查为研究基础，将湿地划分为核心区、缓冲区和实验区。2010年汛期、非汛期、冰封期各区水质综合评价的结果表明，核心区的水质属于Ⅲ级或Ⅳ级，好于缓冲区（Ⅳ级）和实验区（Ⅴ级）。综合分析各个监测指标的关联度等级可知，全磷分级均大于Ⅳ级，全氮分级均大于Ⅲ级，表明该湿地各分区水质可能存在不同程度的富营养化现象；为确保该湿地的水环境不再进一步恶化，应减少缓冲区生活污水的排放及实验区造纸厂废水的排放。

以滇池淤泥的脱水为研究对象，以AlCl3和FeCl3为絮凝剂，在不同絮凝剂加入量系列下（AlCl3 浓度取0,1,3,5,7,9,11,13,15mmol/L，FeCl3浓度取0,1,3,5,7,9mmol/L），研究了AlCl3和FeCl3加入量对淤泥絮凝沉降特性以及清混分界面沉降速度的影响，并选取工农业生产中产量极高、热值极高且弃用和浪费极多的木屑颗粒和麦麸颗粒作为研究对象，研究了不同质量分数（1‰, 2.5‰, 5‰, 7.5‰, 10‰）的木屑颗粒和麦麸颗粒加入后清混分界面沉降速度，以及浑浊度变化情况。试验结果指出了淤泥脱水时AlCl3和FeCl3最佳加入比例以及其对清混分界面沉降速度的影响，并分析了有机物颗粒加入后对淤泥清混分界面沉速和浑浊度变化规律。

选渭北旱原东部合阳县甘井镇为试验地，以研究天然降雨和坡度对黄土高原土壤侵蚀以及土壤养分流失的影响。研究区的径流小区被设置为5°、10°、15°三个坡度的坡面，采用径流场观测法，对一定降雨条件下的产流产沙量以及土壤养分流失量进行测定研究。实验结果表明：在相同坡度的径流小区中，产流量、产沙量以及土壤养分的流失量均随着降雨量的增加而增加；相同降雨条件下不同坡度的径流小区，产流产沙量随着坡度的增大而持续增加，并且5°-10°的变化程度大于10°-15°的变化程度，土壤养分流失也随着坡度的增加而增加。

针对未来时段来水量无法预知，庄稼的需水量可累积到未来时段，在当前必须做出决策供给水量，使得庄稼在整个生长期内灌溉收益尽可能大的问题，本文从在线与竞争分析的角度出发，设计最优策略——保守策略来调度水量，结果表明对于任意的来水量序列，该策略产生的收益不会小于最优收益的 p'/p倍，其中 p>=p'。

在水环境质量评价中,污染指标众多且具有不同属性。为了使评价结果尽可能多地体现这些属性，首先按指标集的不同属性分类对污染指标进行层次划分；根据可拓学理论，对每个子集进行可拓物元分析，进而得到综合水质评价结果。评价中，基于简单关联函数对各子集的污染指标进行相对重要程度排序，并用层次分析法确定指标权重。用该方法对卫河水质进行综合评价，结果表明，该区域水质类别为Ⅳ类水，水质污染比较严重，且污染源为重金属。

通过新疆121团不同滴灌年限土壤盐分取样分析看出：受人类活动的影响土壤盐分从表层向底层转变；随着耕种时间的延长，土壤平均含盐量累积情况呈先减小后增大的运移趋势；土壤各层含盐量之间关系随耕种时间的延长呈现一定的关系。该结果为盐碱地棉花膜下滴灌土壤水盐次生盐渍化的治理与防治提供了科学依据。

随着时间的发展，任何一个灰系统都会加入一些未来的扰动因素，对系统的发展产生影响。而常规灰色GM(1,1)预测模型在建模时，采用的是现实时刻 为止的过去的数据，没有考虑这些扰动因素。故离现实时刻越远，该模型的预测精度就越低。针对这种情况，本文提出了灰色新陈代谢GM(1,1)预测模型。并尝试用灰色新陈代谢GM(1,1)预测模型对阜新市参考作物腾发量进行预测。结果表明：灰色新陈代谢GM(1,1)预测模型的预测精度较常规灰色GM(1,1)预测模型有了明显的提高。该模型建模过程简单、适用性强，为参考作物腾发量的预测提供了新的方法。

在膜下滴灌条件下，采用灌溉量、滴灌频率、施肥量三水平三因素试验设计，对地膜洋葱产量和水分利用率的影响进行了分析研究，结果表明：洋葱生育期最优组合为灌溉量为4500m3/hm2，每10天滴水一次、施N270kg/hm2P2O5210 kg/hm2。随着灌溉量的增加，水分利用率和灌水效益降低。灌溉量为4500m3/hm2处理水分利用率和灌水效益最高，分别为23.12 kg/m3和15.0元/m3，较当地传统灌溉量节水50%以上。

研究了微喷带沿程水头损失的确定方法，研究中设计了一套测试微喷带流量与压力的试验装置，提出了相应的测试方法和适合评价微喷带沿程水头损失的指标，通过对试验数据的回归分析得出了更加科学的微喷带沿程水头损失的经验计算公式。

通过观测天然降雨时不同带宽玉米苜蓿间作下黄土坡耕地降雨产流产沙特征，研究了降雨条件一定时不同耕作模式对黄土坡耕地产流产沙量的影响和坡度变化对坡耕地产流产沙的影响。结果表明：在5°、10°、15°坡试验径流小区上①玉米单作年均产流总量分别比裸地降低了29.2%、15.8%和12.2%；苜蓿单作年均产流总量分别比裸地降低了78.5%、73.5%和75.0%；玉米苜蓿间作下年均产流总量分别比裸地降低了71.8%、59.7%和59.1%。②玉米单作年均产沙总量分别比裸地降低了39.0%、29.9%和22.0%；苜蓿单作年均产沙量分别比裸地降低了79.2%、84.5%和93.2%；玉米苜蓿间作下年均产沙量分别比裸地降低了74.0%、82.3%和89.5%。③各处理地块的产流产沙量随着坡度的增加而增加。各间作地小区，10°较5°的平均产流量多出81.1%，产沙量多出73.2%；15°较5°的平均产流量多出84.7%，产沙量多出81.3%；15°较10°的平均产流量多出19.0%，产沙量多出30.2%。

分析了管网压力异常工况下的节点水压变化，建立了管网趋势面分析模型，通过比对管网正常工况和异常工况下的趋势图和残差图，判断管网发生漏损现象程度及大体范围，并对某市管网进行了实例分析。

在考虑了灌溉水量、作物水分响应模型、降雨量、不同生育阶段缺水对产量敏感指数、作物市场价格、农业灌溉用水价格、膜下滴灌成本价格等因素下，建立了农作物经济效益最优的多约束、非线性灌溉模型。将APSO算法进行灌溉模型优化求解。利用新疆棉花膜下滴灌实验所得数据，得出了作物在不同范围有限灌水量下棉花各生育阶段间灌水量的最优效益分配，求解的结果显示该灌溉模型能很好地解决了作物非充分灌溉下优化灌溉问题。

针对已有作物灌溉预报中未能充分利用降雨的不足，特别是在应用实施时缺乏可操作性问题，本文基于实时的气象与土壤墒情监测数据，利用田间水量平衡原理和作物根系生长模拟技术，提出了充分利用降雨的实时灌溉制度模型，并用Java语言编制了网络计算机软件，以冬小麦作为研究对象，通过实验研究与软件调试，实现了对作物灌溉的远程及实时调控。该方法与软件可有效地利用当地降水资源，实现灌溉的远程管理，适合在我国北方灌区推广使用。

根据人工神经网络的理论和方法，建立径向基函数神经网络模型，以右江灌区的统计数据为例预测该灌区的有效灌溉面积，结果表明模型有较强非线性处理能力和逼近能力，具有学习时间短，预测精度高，适应性强等优点。

由于新疆属水资源匮乏地区，所以滴灌技术已在新疆的棉花种植中被广泛采用。采用滴灌技术后，棉花生产成本的项目和大小也发生了变化，本文在合理的成本结构框架下，通过建立计量模型，以新疆棉花为例，实证分析了南北疆棉花成本差异的原因及影响因素的大小，提出了控制棉花成本和发挥区域比较优势的建议和对策。

引黄灌区，泥沙治理问题已成为灌区发展瓶颈，改变传统集中沉沙、清淤待沉治理的方法，实现远距离输沙、分散沉沙，转变沉沙池功能，提出、尝试和总结新治沙思路和方法，为引黄灌区的可持续发展提供参考。

作物需水量的计算在农业用水、水资源与环境评价、作物生长模拟等方面的研究应用有着重要作用，国内外已形成了众多的研究成果与计算方法。通过对目前比较成熟的作物需量计算方法进行收集和筛选，在不同计算模型的特点和适应性分析基础上，对模型进行分类和归集，采用COM技术研究建立了通用性强、应用面广、内容齐全的计算模型组件。模型组件包含ET0计算模型20余个，以及作物系数等计算方法，既可以作为作物需水量计算和研究的工具，也可以作为研发相关系统软件的部件，为其提供中间支持。作物需水量计算组件的实现对促进农业用水软件资源共享，增强农业水资源现代化管理有较高的实用价值。

利用VBA编程进行压力管道断面图绘制，程序设计的关键在于相应各个参数的换算及其在二维空间中坐标值的确定。程序运行后，通过压力管道里程、高程的分母值、最低高程、最高高程、管径、各地面、管道中心高程等因素的输入，实现了压力管道设计及其纵断面绘制的准确、快速、高效性；通过此法的应用和推广，对今后的水利工程设计具有积极的促进作用。

鉴于目前国内灌溉工程信息化建设刚起步，水平相对低下的现状，通过总结灌区信息化设计的实践经验，并了解调研国内大中型灌区的信息化现状，研究、提出了灌区信息化的整体设计构想和建设模式，系统性地对灌区信息化设计和建设进行全面阐述和探讨。