污水灌溉引起的土壤重金属污染日益受到人们关注，施肥是重要的重金属污染土壤修复措施。以西南地区紫色土为背景，通过盆栽模拟试验，探讨了As、N复合灌溉对油菜各生理生态指标的影响。结果表明：单一As灌溉时，低浓度的As(As:0-7.5mg·L-1)对油菜各生理指标(根除外)起轻微促进作用，但随砷浓度增大(As：15-120mg·L-1)则显示出明显的负效应，表现为油菜底部叶片普遍变黄且易脱落、植株矮化、光合速率、生物量及产量等降低。当分别添加不同剂量的氮肥后，在相同As水平下，油菜各生理指标会随N浓度的增加呈先升高后降低的趋势，说明氮肥的加入能在一定程度上缓解As对油菜的毒害。低浓度As(As:0-30mg·L-1)范围内，当N浓度为200mg·L-1时油菜各生长及产量指标达到最佳。而在高浓度As(As:60-120mg·L-1)范围内，油菜各生理指标在N为300mg·L-1时才能达到最大。结果表明，在本试验条件下，采用污水灌溉时As浓度需控制在7.5mg·L-1以下，并且应施加200mg·L-1的N来将As对油菜的毒害降到最低。

湿地植被需水量是维持湿地生态系统生态平衡和湿地植被正常生长，保障湿地系统生态功能正常发挥所需的水量。选取鄱阳湖流域8种典型湿地植物：藜蒿、菖蒲、美人蕉、茭白、高秆灯芯草、西伯利亚鸢尾、白莲、莲藕，于2013年在江西省灌溉试验中心站人工湿地试验场开展试验，分析了不同湿地植物全生育期需水量及其生育阶段和日变化规律，得到不同湿地植物的作物系数。结果表明，在湿地植物需水高峰期的5到10月，8种湿地植被日均需水量变化范围为4.3～6.1mm，其中菖蒲最高为6.1mm，白莲最低为4.3mm。经测定，湿地日均渗漏量为1.3mm；全生育期湿地植被需水量变化范围为800～1125.6mm，是平均值的0.86倍至1.21倍；8种湿地植物全生育期作物系数变化范围为1.8～2.4，其中菖蒲最高为2.4，白莲和莲藕最低为1.8，而藜蒿、高杆灯芯草和西伯利亚鸢尾的全生育期作物系数为2.0左右，对照处理作物系数保持在1.7。本文研究结果为鄱阳湖流域不同湿地植物需水规律分析及其计算提供了依据。

为了探寻南疆节水灌溉棉花种植的最佳非生育期灌水量。通过对棉田非生育期进行少免冬春灌水定额控制试验，研究了少免冬春灌对棉田水盐分布的影响。少免冬春灌处理棉田的非生育期土壤水盐分布由不同土层含水率、含盐量的变化幅度可知，在土层0-40 cm之内变化较大，说明在40 cm深度的含水量、含盐量受灌水量影响较大。在相同灌水定额下，冬灌对土壤盐分的淋洗效果高于春灌灌水。由于水资源紧缺，又要达到洗盐保墒的目的，建议采取冬灌+春灌的模式，冬春灌水定额应控制在3750 m3/hm2。适宜的少免冬春灌灌溉定额可以充分淋洗非生育期土壤的盐分，为棉种出苗提供适宜水盐保证。

为了探明滴灌地表积水区的运移机理，以水量平衡原理和考斯加科夫入渗公式为基础，建立了描述点源滴灌地表积水区半径运移的数学模型，并在沙壤土和中壤土上进行了点源滴灌地表积水区实验验证，以此对模型中各参数的作用做了理论分析。结果表明，地表积水区半径随积水时间呈幂函数增大；土壤入渗指数决定着积水区半径的运移速度，它们之间呈正相关关系；滴头流量决定着积水区出现时间，它们之间呈负相关关系；所建立的地表积水区半径运移模型适用于评价积水区的运移阶段。该模型能为理解地表积水区运移机理提供帮助。

以番茄为试验材料，设置固定隔沟灌和交替隔沟灌两种灌溉方式，每种灌溉方式设置2个灌水水平和2个施氮水平，共8个处理，展开不同水氮组合对温室番茄产量、平均单果重和水分利用效率影响的研究，结果表明：增加灌水量可提高番茄的产量和交替隔沟灌溉下番茄的平均单果重。降低灌水量或施氮量时，水氮必须满足一定比例才可增加番茄平均单果重和提高交替隔沟灌下番茄的水分利用效率。水氮耦合、氮是影响番茄产量、平均单果重和水分利用效率的主要因素。水是影响番茄产量、平均单果重和固定隔沟灌番茄水分利用效率的主要因素。灌溉方式是影响番茄产量和水分利用效率的主要因素。

研究采用盆栽试验方法, 以清水灌溉为对照, 分析了再生水对玉米株高，叶绿素，可溶性糖，可溶性蛋白的影响。结果表明，再生水灌溉对玉米幼苗的品质在短期内有一定促进作用，长期会产生一定抑制作用，但是影响不明显。在一定年限下，再生水灌溉不会对玉米幼苗品质产生明显影响。

通过观测毛细水上升速度和高度，研究不同浓度盐溶液和盐渍土对毛细水上升的影响，并对这些影响因素进行机理分析。研究结果表明：同一颗粒级配下不同浓度盐溶液毛细水上升在初始阶段受盐浓度的影响较大，最终上升高度随浓度的增加而下降；盐渍土毛细水上升高度低于无盐土样，开始阶段盐渍土毛细水上升速度低于无盐土样，随着时间的推移上升速度趋于一致。

雨水积蓄利用工程是一种可持续性的节水工程。在确定蓄水池规模而进行的可积蓄雨量计算时，为了合理的选取径流系数值，进行了室外实地径流系数模拟试验。本次试验选取了沥青路面、水泥路面、透水性铺装三种下垫面，降雨强度（四个水平）、地面坡降（三个水平）、降雨历时三个变量，研究了径流系数与变量之间的关系。结果表明，水泥路面与沥青路面变化规律基本一致，径流系数均随降雨强度、降雨历时、地面坡降的增大而增大；透水性铺装在雨强较小时，径流系数与坡降成负相关关系，当降雨强度较大时，径流系数与坡降成正相关关系。通过对不同降雨强度、地面坡降、降雨历时条件下径流系数变化规律的研究，可以为雨水积蓄利用工程中确定可积蓄雨量的多少、确定蓄水池规模的大小、集雨工程的推广奠定理论依据。

根据吉林西部的自然条件，运用小波神经网络方法，分别对乾安、通榆、扶余三个地区1957-2010年的月降水量资料进行分析，利用多组输入输出数据对模型进行训练，最终分别确定上述三地区任35年的相应降水量值与之后10年每年月降水量最大值、最小值及平均值之间的映射关系，并预测这三个地区2011-2020年的降水量值。与前人利用一组输入输出数据对模型进行训练不同，本文利用多组输入输出样本对模型进行训练。使模型更可靠，更贴近实际，进一步提高了模型的精确性。结果表明：采用小波神经网络方法对降水量进行预测，方法可行、精度较高、结果可靠；上述三地区2011-2020年平均降水量较1957-2010年平均降水量偏少，处于降水量变化周期的枯水期。降水量预测可为当地的防洪、抗旱工作提供依据。

针对冻融条件下新疆北疆常年滴灌棉田土壤水盐进行了连续监测，初步分析了冻融期土壤水盐运移特征，结果表明：冻融期，在铅垂土壤剖面上存在稳定的盐分聚集区，此聚集区位于最大冻土层附近，其位置随时间变化较小；除01年地块外，其他地块各土层含盐率均值、最大值、最小值的最大值均出现在了90cm土层中；研究发现0-150cm土层中土壤盐分含量并没有呈现出随种植年限的增加而增大或是减小的趋势。不同地块中，土壤含水率在剖面上的分布特征各不相同,相比之下，冻融期土壤盐分的变化较水分变化更有规律可循。由于冻融期稳定盐分聚集层的大致位于90cm土层，加之消融后期伴随的土壤的强烈蒸发，笔者建议在开春播种后应及时进行头水滴灌，以抑制盐分的上移。本实验结果可为春播期间防治土壤次生盐渍化提供理论依据。

为研究临汾市刘村镇污灌农田土壤重金属的累积与分布特征，以山西省土壤背景值为标准，运用单因子污染指数法及综合污染指数法，评价了刘村镇土壤中7种重金属元素的污染现状，并在ArcGIS软件的支持下绘制土壤重金属空间分布图，研究土壤中重金属的空间分布特征。结果显示：由于影响因素不同，各重金属元素的空间分布特征均存在差异。研究区内土壤Ni的污染情况较严重，Cu、As、Mn、Pb、Cr、Zn的污染程度较低。从综合污染指数来看，研究区内农田土壤重金属综合污染指数处于轻度污染水平，建议当地应采取相应的措施，加强对污染的防治，避免对人体健康造成危害。

利用嘉峪关水源地实际勘查资料，运用稳定流非完整井法中的单井抽水试验、多孔抽水试验、干扰井群法；以及非稳定流中的降深-时间量板法和潜水斜率解析法等五种方法计算渗透系数，并对这五种方法的计算结果进行对比分析，同时结合研究区已有渗透系数计算成果，知嘉峪关水源地的渗透系数计算结果为330.79~424.20m/d。

干旱的内陆地区,降雨稀少，水资源极度贫乏，进行农作物的水资源优化配置成为必然。在运用区间规划进行水资源优化配置过程中，很多的模型参数因为高度不确定性或数据资料短缺导致参数区间的上下限不能确定的情况很多。本文试引入改进后的双区间规划，用水分生产函数Jensen模型并以经济效益最大为目标函数对民勤县的春小麦进行了生育期内水资源的优化配置，将有限的水资源总量分配到作物的不同生育阶段，并对规划结果进行了概率分析。

粮食安全和水安全对人类生存与发展具有极其重要的意义。以水资源的可持续利用来保障粮食安全已经成为国内外学者关注的焦点，同时也是实现水资源合理配置的迫切要求。分别从水量和水质两个方面对水资源与粮食生产的关系进行了回顾和总结，分析了当前研究中存在的问题，认为单纯从水量或水质的角度研究水资源对粮食生产的影响不能满足实际的要求。因此，应在研究水量和水质分别对粮食生产影响的基础上进行耦合，构建综合考虑水质和水量影响的水资源—粮食产量模型。

以石佛寺人工湿地为研究对象。通过调查研究与数据分析，石佛寺人工湿地主要环境效应包括湿地内物种多样性、对水质具有改善作用、对微气候及周围气候具有改善作用等。石佛寺人工湿地对生态环境产生了正面影响，但新形成的湿地生态系统还具有脆弱性，还需要加强管理，经分析主要生态管理对策如下：对芦苇、蒲草和荷花进行收割；对过渡生长的浮叶和沉水植物进行适当的控制与打捞，但要保证该物种不会消失；建立植物缓冲带；限制旅游等。

以炭化处理后的水竹为吸附剂，研究了竹炭对重金属Cr (VI)的吸附性能，分别考察了溶液的pH、竹炭用量、溶液初始浓度和接触时间等因素对吸附过程的影响，探究了竹炭对Cr (VI)的吸附热力学机理。结果表明：当反应体系pH为2、竹炭投加量0.6g、初始浓度135 mg﹒L-1、反应温度25℃、吸附时间150min时，处理吸附量可达14.2mg﹒g-1，水竹炭最大饱和吸附值为14.6mg﹒g-1。用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合，发现Langmuir模型能更好地反映竹炭对Cr (VI)的吸附过程特征。

针对白城地区浅层地下水位动态变化的复杂性和非线性，采用小波分析和人工神经网络相结合的小波神经网络模型(WA-ANN)对白城地区浅层地下水埋深进行分析和预报。将研究区5口井2002-2009年逐月的降水量、蒸发量、人工开采量和前期水位埋深四个因素作为输入层，地下水埋深作为输出层，建立浅层地下水埋深预测模型，并采用“后验差”法对模型精度进行检验。检验结果表明，WA-ANN模型能很好的模拟该区地下水埋深变化规律，且拟合和预报精度均较高，相对误差小于10%。2010年以后的预报结果显示研究区地下水位呈逐年下降趋势，预计到2015年将下降1m，应及时加以控制。同时，笔者希望本次研究能为浅层地下水埋深预测提供一种新的途径。

针对水利设施5个特征指标，通过组合赋权法和改进TOPSIS法对贵州的农业水利基础设施进行了评价,建立了综合评价模型。本文的特色与创新一是利用变异系数法和熵权法对评价指标进行组合赋权，能够尽可能的综合主观设定的评价指标体系，使评价结果更具有说服力。二是把TOPSIS法中的距离改成马氏距离，计算更加简单。从而更好地为贵州乃至相同类型的农业水利基础设施评价提供参考。

基于滴灌技术的良好灌溉效率，通过从生产经济理论中引入配置效率，将其作为水资源配置水平的经济测量指标，利用杨凌农业高新技术产业示范区使用滴灌技术的40个西红柿温室大棚调研数据，对其农业灌溉用水配置效率进行了评价。研究发现：虽然滴灌技术节约了水资源，但却降低了农户的经济回报，采用滴灌技术的西红柿种植农户普遍用水不足，即水资源的边际产值大于边际成本，配置效率没有得到最优化；作为外生变量的水价是影响配置效率的重要因素；在标准化生产的情况下，作物产出和灌溉水的配置效率均不存在规模效应；农户管理能力的提高和管理的精细化有利于优化灌溉水配置效率。

施肥装置是节水灌溉系统基本配套设备之一，其性能的优劣直接影响着灌溉与施肥的质量，目前在我国广泛应用的施肥装置主要有文丘里、注肥泵、压差施肥罐、自压施肥装置和智能施肥机等5种。介绍了这些施肥装置的工作原理和使用概况并着重对目前我国节水灌溉施肥装置的研究现状进行了总结归纳，并在此基础上分析了其发展趋势。

随着现代农业的发展，将灌溉与施肥有效结合, 实现精准及自动化控制是现代农业的一个发展趋势。依据作物生长过程中对水肥的动态需求，确定了精准灌溉施肥自动控制系统的控制要求及相关性能指标，通过系统硬件选型、人机界面软件开发以及系统的综合调试，开发了灌溉施肥自动控制系统，实现了上位机软件对灌溉和施肥的自动控制与运行。系统具有手动和自动两种控制模式，具有响应速度快、可靠性高、数据自动记录保存、操作简便等优点。试验运行结果表明：该自动控制系统设计方案合理，系统运行可靠，能够满足设施作物精准灌溉施肥的要求。