传统的滴灌系统大都是在恒定水压下工作，其核心元件灌水器容易发生堵塞。以由绕流流道单元构成的灌水器为研究对象，通过计算机CFD模拟和实验来研究灌水器在振动水压下的水力性能。振动模式分别选取为梯形波形、正弦波形、三角波形和矩形波形，取基础水压、振动周期和振动幅度3个参数来设计正交试验。研究结果表明，CFD模拟数据和实验数据具有比较高的一致性；灌水器在振动模式下的消能效果和水流波动效应优于恒压下的状态；基础水压对等效水压的影响最为显著。通过对模拟数据进行线性回归，建立了基于振动参数的等效水压计算表达式，为计算灌水器等效水压值提供了一定的参考。

植物茎干液流速率能反映植被水分传输状况，可用于研究植被生态需水量。因此，分析荒漠植被茎干液流影响因素对新疆干旱区生态环境的改善有着重要意义。以玛纳斯河流域古尔班通古特沙漠南缘典型荒漠植被梭梭、柽柳为研究对象，通过数据监测，研究荒漠植被茎干液流速率的日变化特征，分析茎干胸周、气象因子及地下水潜水埋深对茎干液流速率的影响。结果表明：（1）梭梭、柽柳茎干液流速率呈明显的昼夜变化规律，白天液流速率远高于夜间。（2）液流速率变化与相对空气湿度呈负相关，空气湿度高时液流速率低；气温、总辐射与液流速率的变化趋势基本一致，液流速率随着气温或总辐射的增强而增大。（3）相同试验点的同种植被，胸周较大，茎干液流速率越小，抗旱性强。（4）地下水埋深越浅，荒漠植被茎干液流速率越大，峰值越高，且峰值出现时间相对滞后。

通过土壤墒情监测系统水分传感器和微型蒸渗器测定了不同灌溉定额下农田种植作物和裸地条件下土壤水分动态变化规律，初步提出了民勤红崖山灌区灌溉水深层渗漏的零通量面ZFP为地表以下120cm处，并结合气象数据比较不同灌溉定额下灌溉水转化规律及蒸散发特征，提出了作物生育期适宜的灌水定额上限，在考虑节水效益、土壤质地及灌溉时段等情况下，无论有作物覆盖还是无作物覆盖，农田灌水定额均不能大于1200m3/hm2。这一结果对合理控制土壤水的无效渗漏、制定配水计划和节水灌溉制度提供了依据。

目前农田水位调控通过调节农田水位状况降低旱涝胁迫对麦田生长指标变化规律研究已成为本学科前沿领域的热点问题。本文在水位调控技术的基础上研究了水位调控下不同生育阶段旱涝胁迫对作物株高调控作用。结果表明：旱涝交替胁迫条件下水稻株高均较对照（CK）高，而若其中两个生育期均被控水处理，则对株高的促进作用较单个生育期处理强；水稻在旱涝交替胁迫条件下出现抗倒伏能力增强的现象；此外，通过对旱涝交替胁迫的控水时间和阈值作合理安排，实现弱化单一胁迫危害的作用，可以获得水稻种植上较积极的效果。

为了研究广西糖料蔗天然降雨利用量与非充分灌溉定额耦合利用和仅利用天然降雨灌溉分别对糖料蔗生长带来不同的影响，通过查阅广西桂南、桂中、桂北的降水资料对广西主要蔗区降雨特性进行分析，并采取了固定灌水次数、固定灌水时期、固定灌水定额的方法对代表主要蔗区的南宁市武鸣等七个县进行试验，再根据对试验区试验研究的糖料蔗需水量及需水规律，绘制出试验区糖料蔗需水量、天然降雨利用量和补充灌水量过程线，显示出广西糖料蔗全生育期3-12月（10个月）降水量在时间上差别较大，缺水时间多，缺水量大，除桂南7月份降水特性能满足糖料蔗生长需水量和砍收前20天不补充灌溉，其他8个月都需要补充灌溉。结果表明耦合天然降雨利用量与非充分灌溉定额的灌溉对糖料蔗产生的效应比仅利用天然降雨灌溉十分显著。

本文以华北平原中等区域尺度下农田土壤作为研究对象，利用双环入渗仪测定土壤入渗曲线，并利用经典入渗模型来率定入渗特征参数，同时采用经典统计学和地统计学方法来研究区内土壤入渗参数空间变异性特征。 结果发现：适宜于该区域土壤入渗特征参数计算的是Horton和Kostiakov 模型；各入渗特征参数具有中等的变异程度并服从正态分布。在区域尺度内各入渗特征参数空间变异程度受空间异质性影响较大，各入渗参数的空间自相关距离在2979.12m-4079.11m。利用K riging插值结果分析表明：区域上农田土壤入渗参数受到人为随机性影响较大，空间上并没有明显的规律性。

通过对设施辣椒土壤含水量、全盐量、植株氮磷钾等进行定期监测，明确了滴灌施肥条件下设施辣椒的需水、需肥规律及盐分空间变异特征。研究结果表明：滴灌施肥条件下，设施辣椒全生育期累积耗水量为492.5mm，日均耗水量均值为2.84mm/d；每生产1000kg设施辣椒需吸收N3.29kg、P2O50.48kg、K2O4.10kg，其中N:P2O5:K2O＝6.85:1:8.54。设施土壤盐分含量分布总体上呈现表聚性，以50cm为分界，上层多呈半圈状分布，下层多呈面状或条块状分布。

利用宁夏中卫环香山地区1961~2011年月份气温、降水量等气象资料，运用衰减法，估算了中卫压砂地区降水生产潜力。结果表明：中卫各地区热量条件较好，海原县降水生产潜力较高，沙坡头区次之，中宁县较低，水分条件是限制西瓜产量的主要因素，压砂地产量尚有较大提高空间，为当地压砂瓜产业发展提供理论依据。

摘要：以2年生“春雪”桃为试材，应用15N同位素示踪技术，于2011-2012年研究了不同灌溉施肥处理对桃园土壤硝态氮空间变化以及植株氮素吸收利用的影响。结果表明：以传统漫灌+撒施肥料处理（F+S）作为对照，滴灌肥水一体化（Fer）处理、滴灌+肥料袋控缓释（T+D）处理、滴灌+树盘撒施（T+S）处理和漫灌+肥料袋控缓释（F+D）处理桃树根区0-60cm空间范围内NO-3-N含量提高40.80%~70.31%；与F+S处理相比，各处理条件下植株器官的Ndff%值、器官全氮量、桃叶面积、叶绿素含量、株高和新梢生长指标均得到相应提高; Fer处理、T+D处理、T+S处理、F+D处理和F+S处理植株15N当季利用率分别为34.68%、33.61%、29.11%、18.97%和14.18%，其中以Fer处理和T+D处理对提高桃树氮素吸收利用和促进生长的效果最显著。

研究在水肥一体化条件下，不同施肥次数对春玉米产量、肥料利用效率和经济效益的影响，为内蒙古西辽河春玉米施肥科学管理提供依据。研究结果表明：在施肥总量相同的情况下，随着施肥次数的增加，产量、肥料利用效率和经济效益基本随之增加。施肥次数增加至3-4次时，产量、肥料利用效率和经济效益达到最高值。综合考虑，从省时省力的角度来看，处理NPK3是较为适宜的施肥模式。从节肥增效，生态环境保护原则上，处理NPK-N15%是较适宜的施肥模式。

水和肥是制约水稻生长的重要因素，合理的灌溉和施肥有利于提高水肥利用效率和减轻农田面源污染。根据田间试验资料，分析了不同灌溉和施肥方式对水稻产量和水肥利用效率的影响。结果表明，与淹水灌溉相比，控制灌溉水稻节水45.9%，减产7.8%，水分利用效率提高了6.3%-79.8%，群体水平和产量水平下达到显著差异，氮肥利用率增加5.2%-38.4%。与农民习惯施肥相比，实地氮肥管理和控释肥水稻施氮量减少59.8%和55.4%，减产2.4%和13.7%，氮肥利用率增加40.8%-70.8%，叶片水平和群体水平下水分利用效率提高了4.8%-22.8%。水肥综合调控表明，控制灌溉和实地氮肥管理可以作为节水、控污、高效的稻田水肥管理措施。

为考察冀南农作区不同调亏灌溉模式对冬小麦蛋白质形成的影响，进行了防雨棚下的人工控水试验。结果表明，和不亏水CK相比，所有调亏处理并不改变蛋白质形成基本趋势，所有处理蛋白质形成过程都呈先降低后升高的“V”字形趋势，在花后21天左右含量达到最低，其后含量又逐渐升高；除返青期外，其他生育阶段均随着亏水程度加重，蛋白质含量升高，但蛋白质产量降低。综合本文研究结果，兼顾冬小麦产量与蛋白质产量的适宜调亏模式依次为：苗期轻度亏水、苗期重度亏水、灌浆成熟期轻度亏水、抽穗期轻度亏水、拔节期轻度亏水、拔节期重度亏水。

摘 要：在内蒙古半干旱地区，研究了大田膜下滴灌条件下，五个灌水处理（W150、W120、W90、W60和W30分别表示灌水量为2250、1800、1350、900和450 m3/hm2）对甜菜水分代谢、块根产量和水分利用效率的影响。结果表明：不同灌水处理显著影响甜菜的植株含水量、叶水势、叶面积指数、比叶重、根冠比和SPAD值，供水量1350 m3/hm2的植株含水量、根冠比和SPAD值在甜菜生育中后期较其它处理的值高，而比叶重较小；块根产量比处理W30和W60分别高17.8%和8.5%，含糖率比处理W30和W60分别低1.2%和0.9%，产糖量比处理W30和W60分别高8.4%和1.6%；水分利用效率比处理W120和W150分别高6.5%和16.6%。在达到目标含糖率的前提下，综合考虑甜菜块根产量和水分利用效率等指标，以及甜菜生育时期实际耗水量和块根产量二次拟合方程得出：膜下滴灌条件下，甜菜生育期最适宜灌水量为1350 m3/hm2，当甜菜生育期耗水量为652.44mm时，块根产量最大，为98681kg/ hm2 ，水分利用效率也较高。

摘要:为了研究灌水条件下田间土壤水盐的迁移过程，采用HYDRUS-2D软件对持续入渗情况下田间土壤主要可溶性盐分运移的瞬时渗流场进行数值模拟。获取了田间土壤离子含量及浓度的变化过程曲线，揭示了各离子在整个渗流历时内不同土层深度的动态变化规律。结果表明：灌溉入渗对土体盐分的淋洗作用明显，在灌溉入渗条件下，田间表层土壤盐分下移态势明显，不同测深的可溶性离子浓度均呈下降趋势，但不同离子浓度下降的速率和开始运移的时间不同，其中硫酸根、氯离子和钠离子浓度变化剧烈，碳酸氢根和钙离子浓度变化平缓。模拟结果可为灌区的水土资源保护和可持续利用提供决策依据。

摘要：水资源是干旱区经济发展和生态环境最主要的限制因子，研究干旱区水资源合理开发模式已经成为当今世界各国关注的焦点问题。因此，本文根据新疆阿拉尔垦区2010年水资源开发利用现状，选取地下水开发潜力、地表水开发潜力、地下水满足率、地表水满足率和地表水调蓄能力作为5个主要评判因素，建立模糊综合评判模型对阿拉尔垦区水资源合理开发模式进行评价研究。结果表明：垦区水资源开发利用已经达到相当规模，水资源供需矛盾比较突出，尤其是地表水资源开发利用潜力很小。垦区水资源开发模式应从开发地表水为主转向地表水和地下水联合开发，同时完善水利工程设施建设，加强水资源综合管理，这样不仅能实现垦区现有水资源的可持续利用，而且对塔里木河中下游生态系统的恢复也具有重要意义。

摘要：为了提高地下水质量的预测精度，提出了一种由海豚群算法与BP神经网络结合的水体质量评价方法（DPA-BP）。算法的主要思想是将求解BP神经网络最优权值和阈值的过程转化为海豚群捕食寻求最优位置的过程，通过逐代寻优，确定BP网络评价水环境质量的最优权值、阈值。并对文献[9]中8个采样点地下水的数据与其它算法进行对比评价。结果表明，DPA-BP算法对地下水质评价的精确性高、稳定性好，具有较好的鲁棒性和实际工程实用价值。

SWAT模型是当前世界广泛被使用的流域分布式水文模型，主要在大尺度上对流域不同的水文物理化学过程进行模拟。近年来，随着灌区水文过程的深入研究，SWAT模型逐渐由单一的流域水文模拟扩展到灌区水文、农业非点源污染的模拟，然而在灌区模拟的过程中存在一系列问题。本文系统的介绍了SWAT模型的特点，并对国内外学者应用SWAT模型在灌区水文、污染物模拟中的改进，与其它模型联合应用，灌区非点源污染等方面进行了总结和评述，并对SWAT模型在灌区模拟中仍然存在的问题进行了分析和总结，探讨了SWAT模型在平原型灌区的应用前景并进行了展望。

为解决气候极度干旱条件下喀斯特山地地貌区人畜饮水困难问题，以贵州省七星关区朝营小流域为例，分析了水资源赋存特征，以及不同干旱情景下供需水平衡状况。结果显示：表层岩溶水分为森林滞水型、溶蚀差异型和相对隔水型三种赋存类型，水源点共18处，枯水期流量131m3/d；研究区一般干旱持续时间为4个月，水资源短缺量为5748m3；极度干旱下水资源缺口1.69万m3。资源性缺水、工程性缺水和利用不合理等因素造成研究区严重缺水。在流域内可利用水资源量不能保障极度干旱条件下人畜饮水情况下，通过从流域外引入稳定水供给上游区域饮水，从而将上游水源腾出来调入中下游区域使用，并与当地水资源有机结合起来利用；采用多级收集洼地泉点、堵截-地下河提水方式，集中解决洼地周边饮水问题；以解决流域3449人，3446头牲畜饮水及其极度干旱水资源保障问题。

基于舞水河流域内部及周边三个气象站1958～2013年的逐日降水资料，采用非参数检验法（Mann-Kendall）对流域的年降水量、月降水量、最大连续降水量及不同量级降水天数进了趋势检验，并采用Sen氏斜率方法计算了各降水要素的气候倾向率。研究结果表明近56年来，舞水河流域的年降水量呈现不显著的下降趋势；月降水量在1、3、6月份呈现上升趋势，在4、5、8、10、11、12月份呈现下降趋势，2、7、9月份几乎无趋势性；连续1～7日和10日最大降水量呈现增大趋势，但只有铜仁站1日最大降水量显著增大；发生降水的天数呈现显著下降趋势，主要是由于发生小雨天数的显著下降。

我国农用水权置换实践主要在资源型缺水黄河流域，其中内蒙古河套灌区作为水利部水权改革试点地区，已出台了水权收储和农用水权置换等相关制度，并开展了多个农用水权置换项目。但通过对河套灌区多地调研发现，农用水权置换价格构成和形成机制不合理。本文从农用水权置换价格构成要素进行分析，并给出价格构成要素如何核算方法和思路。在此基础上，明确了农用水权置换价格机制市场配置作用，基于置换双方非对称信息条件下通过两阶段比较置换双方主动申报价格，确定农用水权置换价格形成有效区间，并通过置换双方供需情况确定置换价格系数。最后通过对河套灌区调研情况，给出增加中小企业置入方的数量和基于产业导向优化置入方的质量两个政策建议。

滴灌施肥技术是国内外公认的一项高效灌溉和高效施肥技术。滴灌施肥技术与大田灌溉相比节省灌水量，提高水的利用率；节省肥料，提高肥料利用率；节省劳动力，提高作物产量。针对作物滴灌施肥水肥高效的现状，本文综述了滴灌施肥条件下小麦玉米的增产效果和水肥利用率状况。从实时灌溉与施肥、水肥一体化与专用肥应用、作物的宽窄行栽培三个方面分析了粮食作物滴灌施肥高产高效的可能机制。结合生产实际阐述了粮食作物滴灌施肥存在的三个问题：滴灌施肥系统滞后、肥料进入施肥系统的时间缺乏科学依据、滴灌规格和滴头压力选择缺乏依据。并对今后滴灌施肥技术进行了展望。

针对广西丘陵山区水利发展现状，以糖料蔗高效节水灌溉发展模式为研究对象，在剖析国内外蔗区水利设施发展的基础上，分析微灌、喷灌和低压管灌在丘陵山区蔗区应用的适应性条件，提出 “江州模式”、“扶绥模式”、“龙州模式”和“武宣模式”，并阐述各模式的特征，论述丘陵山区水利设施的运行管理模式，总结出适宜丘陵山区蔗区水利的发展模式。

摘要：近年来，鲁西北地区农业旱灾发生频繁，严重影响了农村经济的发展，给该地区农业生产带来了巨大的损失和破坏。特别是2002年，该地又发生了50年一遇的特大旱灾,造成了巨大的财产损失。在这种情势下，对农业旱灾造成的实际国民财富损失进行全面而有效地计量，对于深入认识灾害形成的机理和影响以及依此制定防灾减灾策略意义重大。但是，我国现行计量方法侧重直接经济损失，而忽略了灾害导致的潜在损失，这就使得计量数据严重偏离实际损失状况。本研究在继承传统观点的基础上，尝试构建以物质资本、自然资本、人力资本和社会制度价值资本为指标的新型农业旱灾实际国民财富损失计量模型，并通过对2002年鲁西北地区特大旱灾历史数据的计量结果进行实证分析，得出了农业旱灾损失计量同样应该在关注潜在效应的基础上要进行全面计量的结论，同时也验证了该模型的合理性和准确性，从而为今后的旱灾实际损失计量提供一个新的分析框架，提高计量的精确性。

为便于基于计算机视觉技术的枣叶含水率诊断研究的开展，研究以MATLAB为平台，开发了一套适用于枣叶的叶片图像分析系统。该系统操作简单，提供了3种图像去噪操作和3种阈值分割操作，能够根据选择生成相应的灰度图、灰度直方图和二值化图，提取出与枣叶含水率相关性较高的颜色特征的值，给基于计算机视觉的枣叶含水率诊断研究的进行带来了极大地便利。