为了揭示不同天气条件对节水灌溉稻田水碳通量日变化的影响，采用涡度相关系统对节水灌溉稻田水碳通量进行了连续监测，分析了不同天气条件下节水灌溉稻田水汽与CO2日变化特征。结果表明：节水灌溉稻田各月阴天与晴天典型日内水碳通量变化趋势相似，阴天变化呈现多峰变化，晴天下变化较稳定。夜间和凌晨变化较小，差异也较小，白天差异较大。水稻全生育期各月阴天下典型日稻田水汽通量的峰值是晴天下水汽通量峰值的0.5倍左右。各月之间阴天和晴天的水汽通量在生育中期的八、九月峰值均较大。节水灌溉稻田夜间以呼吸排放CO2为主，白天以光合固定CO2为主。7、10月阴天典型日稻田CO2通量峰值是晴天峰值的0.5倍左右，而在水稻生长旺盛的8、9月，两种天气条件稻田CO2通量日变化多数时段偏差较小。

毛细节水灌溉作为一种类似滴灌的新型灌溉技术逐渐得到关注。在室内模拟了毛细管水分在蔗区砂土、壤土和粘土中的运移情况。通过室内试验和HYDRUS-3D 建模分析表明：土壤类型对土壤各方向入渗有明显的影响，水分运移速度和土壤各方向湿润范围顺序为：砂土>壤土>粘土；三种土壤含水率等值线变化规律基本一致，同样湿润位置土壤含水率顺序为：粘土>壤土>砂土。根据毛细管的水分在砂土、壤土和粘土运移规律，提出毛细管在蔗区砂土、壤土和粘土的合理埋深应为40cm、30cm和20cm。

2015年焦作广利灌区灌溉试验站设置了夏玉米不同水分处理的桶栽试验，定量研究了不同水分处理对夏玉米单株生物量、水分积累量及水分生理利用效率动态变化的影响，结果表明：夏玉米单株生物量和水分积累量随播种后天数的动态变化呈现S型曲线，土壤含水量维持在70%左右田间持水量下地上部生物量、水分积累量最高，其动态累积模型的特征参数值最为协调，产量最高。在拔节期之前，夏玉米水分生理利用效率在不同水分处理间保持在0.8~1之间，拔节之后迅速下降并维持在0.3左右，不容易受到外界环境影响，可以作为一个评价夏玉米品种水分利用效率高低的指标。

通过棉花膜下滴灌大田试验,研究了不同灌水量情况下作物长势与产量影响及土壤墒情变化与分布规律的影响。试验共设了3300、3000、2700、2400 m3/hm2等不同灌溉定额的处理，在各处理试验小区内装土壤墒情传感，并其传感器探头埋在地下10、20、40cm处实时监测不同层面土壤含水量和温度变化，以及同时在相应处取土样采用烘干法测土壤含水率和田间持水量。结果表明：3300、3000 m3/hm2 灌溉定额下，作物长势、土壤含水率和温度变化规律比较好， 并与产量的相关性显著最佳状态，灌溉定额对土壤水分与温度灌水前后和灌水周期内变化的影响有明显显著。

根系生长决定了植物吸收养分和水分的能力，在作物生长中扮演了重要的角色。为了探讨水分差异对玉米根系分布规律的影响，在民勤试验站进行了不同灌水量对覆膜滴灌玉米0-100cm土层根系质量、根径及根长的影响研究，结果表明，灌水量对膜下滴灌玉米根系特征产生了重要影响：灌水量越大，其根系所占百分比和根径越大；同一生育时期，各处理不同土层根重变化较大，但其变化规律基本一致，均随着土层深度的增加，根重逐渐减小，0-40cm土层所占的重量百分比较大，同时0-40cm土层平均根径及根长也较大。试验为探索覆膜滴灌条件下玉米根系分布特征提供一定的参考，为完善覆膜滴灌灌溉制度提供一定的指导意义。

利用人工气候室控制实验过程中光照强度和二氧化碳浓度，采用称重法和茎流计法测定柑橘树植株蒸腾过程中的单位时间的蒸腾速率，以期得出不同光照强度和二氧化碳浓度因素影响下的柑橘树植株蒸腾规律。研究结果表明：二氧化碳浓度单独影响下，植株蒸腾速率随二氧化碳浓度的升高先增加后减少，一般在500ppm时开始下降；温度、湿度、二氧化碳浓度一定时，植株蒸腾速率在一定范围内随光照强度的增加而加快，但增长速度越来越慢，甚至出现减小趋势；光照强度和二氧化碳浓度同时变化时，植株在一个实验周期内蒸腾规律基本呈单峰曲线，光照强度越强，二氧化碳饱和点越高，蒸腾速率也越大，蒸腾速率变化也越快。

本试验以马铃薯品种冀张薯8号为供试材料，在宁夏半干旱区固原旱地进行了膜下不同滴灌量和施氮量对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响试验研究。结果表明：膜下滴灌可明显提高0～40cm土层土壤水分，水肥一体化适时、适量供给马铃薯，为马铃薯块茎生长至快速膨大阶段创造了适宜的水肥环境条件，加之地膜覆盖保墒，使其在水肥最佳状态下生长发育，达到了节水、节肥、增产的作用。氮肥施肥量75～300kg/hm2，膜下滴灌450m3/hm2,土壤水分10.03～17.97%，较225m3/hm2处理增加0.8～5.95个百分点。优化出马铃薯膜下滴灌定额450m3/hm2、氮肥225kg/hm2最佳栽培模式，马铃薯产量26301.75kg/hm2，较无氮肥处理增产36.95%，氮素生产效率31.54，水分生产效率69.88kg/（hm2.mm）。

为测定微喷头插杆角度变化对喷洒均匀度的影响，选取性能稳定的G型双向出水全圆喷洒旋转式微喷头（WPX60-200），测定其压力-流量关系并绘制出在三个安装高度（30cm、60cm、90cm）四个不同插杆角度（75°、80°、85°、90°）下的水量分布图。根据微喷头的水量分布图计算出微喷头的喷灌均匀系数，并进行组合分析。结果表明，单个微喷头的插杆角度对微喷头的水量分布有影响，微喷头水量分布中心向着插杆倾斜方向偏移；个别微喷头的插杆角度在75°、80°和85°时，整体的组合喷洒均匀度和喷洒强度与插杆垂直于地面时组合喷洒均匀度和喷洒强度没有明显变化。

为实现参考作物蒸散量（reference crop evapotranspiration，ET0）在资料缺失情况下的准确计算，对ET0简化算法在车尔臣河流域的适用性进行科学评价，采用2个气象站点1961～2013年逐日气象资料，以Penman-Monteith（PM）法的计算结果为标准，对具有代表性的5种简易算法Hargreaves-Samani（HS）法、Pristley-Taylor（PT）法、Irmark-Allen（IA）法、Makkink（MAK）法和 Penman-Van Bavel（PVB）法的计算精度进行对比，结果表明：研究区6、7月份蒸散发量最大，1、12月份最小，PT法计算结果偏大，HS法、IA法、MAK法与PVB法计算结果均偏小；5种方法在流域上、下游的计算精度差异明显，HS法和PVB法较为精准，PT法、IA法和MAK法误差较大；流域上、下游最优算法均为HS法。

依据水量平衡原理，在阿勒泰地区通过大田小区试验与理论分析对打瓜耗水规律进行了研究。用以探究北疆地区打瓜开花坐果期和果实膨大前中期耗水规律，旨在为打瓜的灌溉制度提供理论指导。研究结果表明：耗水量与产量显著相关，且打瓜开花坐果前期耗水量>中期>后期 >果实膨大中期>前期。但在土地贫瘠的情况下，作物耗水规律有可能出现“修养”情况。因此应在开花坐果期和果实膨大前中期在这两个时期应注意对作物进行水分与养分的补给，以增加作物产量，提高产品品质等。对于作物灌水需求程度，主要由该时期作物对水分敏感程度所决定。但各时期对水分敏感程度显著不同，因此需要对各生育期进行定量分析，以探究各生育期单独的最佳灌水定额。

为了探索北方寒冷地区温室蔬菜的耗水规律，基于温室豆角滴灌试验，采用正交试验设计，研究了寒地温室不同生育期不同灌水定额对秋季豆角耗水规律及产量与水分利用效率的影响。结果表明：豆角在苗期耗水模数最高为37.75 %，在开花期耗水强度最高为2.83 mm/d；苗期灌水量对豆角产量的影响显著，产量及水分利用效率最佳的灌溉模式为：苗期灌水定额为12 mm、开花期灌水定额为12 mm、结荚期灌水定额为24 mm、采摘期灌水定额为6 mm，可提高产量7.63%，灌溉水利用效率提高98.26%，达到27.48 kg/m3，该节水灌溉模式可实现豆角高产及水分利用高效的统一，为指导北方寒冷地区温室豆角的节水灌溉提供依据。

以8 a生核桃树为研究对象，采用分层分段挖掘法研究核桃树根系的空间分布，探讨滴灌条件下不同灌水定额处理组对核桃根系的作用效应，分析土层深度与水平距离变化对根长密度的影响，并建立根系密度分布函数。研究结果表明：在核桃成熟期，根长密度的一维垂直分布中，吸水根系集中分布于0~60 cm，水平方向，根系集中分布于0~90 cm。在垂直二维吸水根长密度分布中，C1处理主要分布在垂向0~80 cm、水平0~90 cm的范围内，C2处理主要分布在垂向0~60 cm、水平0~90 cm的范围内，C3处理主要分布在垂向0~100 cm、水平0~90 cm的范围内，其中尤以C3处理的根长密度分布居多。对比二元二次回归模型，利用二元多次方程拟合根长密度、水平距离与土层深度之间的关系，其函数相关度较好，可以应用于灌水施肥策略调整。

为了加强河南省的水资源管理，细化河南省最严格水资源管理制度考核方法，对河南省的水资源状况进行了研究，以河南省2012年和2013年为现状年，分别采用“年尺度法”和“单指标法”对河南省各行政市的考核指标打分评价，并进行对比分析。结果表明，“年尺度法”的得分普遍高于“单指标法”，其计算方法更客观，理论性和可操作性强，为水资源管理考核建立了充足的理论基础和评价标准。

河川基流作为地下水的主要排泄方式之一，对于地下水资源量的估算有着重要的意义。利用辽河流域中下游地区泉太、王宝庆、八棵树水文站2003-2008年天然日径流资料，分别采用数字滤波法（Lyne-Holick法、Eckhardt法）和滑动最小值法对辽河流域中下游的地下基流量进行分割计算，分析三种方法的优缺点，以期得到较好的基流分割计算方法，进而评估这三个水文站的地下基流量。主要结果包括（1）三种方法能较为准确的分割出地下径流，但Eckhardt滤波法的基流分割结果最为准确且能很好的反映地下水径流规律；（2）辽河流域三个水文站的地下径流指数BFI约为0.60，其中枯水期BFI约为0.63，丰水期BFI约为0.55。

针对宁夏惠农区渠井用水比例失调，导致地下水越过适宜埋深造成次生盐渍化的问题。选择惠农区李岗村为试验区，在概化试验区水文地质条件，建立了水文地质概念模型，采用双重节点方式对地表水地下水模型进行耦合，在每个时间段对两者进行联立同时求解，通过HydroGeoSphere进行模型的计算求解，率定和验证模型中的水文地质参数。并通过建立的模拟模型，适时调整用水比例，得到在生态安全埋深下，渠井用水最优比例。

“一带一路”战略的实施对西部地区进一步发展带来了奇迹，但是在水资源约束下，如何处理好各生产要素的匹配关系，是地区发展所不得不考虑的问题。以西北五省2004-2013年度相关数据为基础，通过基尼系数法和不平衡指数法对西北干旱地区水资源分布、配置与人口、GDP以及耕地之间的时空匹配关系的进行了研究。结果显示：水资源分布和配置状况与人口、GDP之间基尼系数较大，而水资源分布和配置与耕地之间基尼系数较为合理；青海、新疆、陕西三地水资源分布和人口比重、经济发展程度之间协调性较低，新疆、陕西两省水资源配置和人口比重、经济发展程度之间的协调性较低；青海、甘肃两个省份水资源分布和耕地之间的不平衡程度较高；而甘肃、新疆、陕西三省水资源配置比重和耕地之间的不平衡程度较高。并针对西部干旱地区水资源分布及配置现状，提出了相关的建议。

煤矿废水的直接排放影响下游农田灌溉的水体水质。以贵州省典型煤矿区织金县贯城河小流域为例，研究基于GIS的水质空间分布特征，并用EC、SAR、Na%和KI指数对地表水和地下水的农田灌溉适宜性进行评价。结果表明，受矿山开采的影响，地表水各物理化学参数变化范围较广，地下水中 含量范围变化较大；地表水和地下水中pH、EC、TDS、Ca2+、Mg2+、 和 具有较一致的空间分布特点；大部分地表水处于较适合灌溉水平，与矿山排水有水力联系的上游地表水体灌溉适宜性较差，而地下水均适合用于灌溉。

在对沂沭河下游平原212组地下水化学样品进行分析的基础上，总结出研究区不同循环深度地下水TDS和水化学类型的空间分布：（1）北部丘岗区地下水以淡水为主；东部滨海平原区浅层地下水几乎均为微咸水和咸水；深层承压水以淡水和微咸水为主，微咸水分布于沿海大部分地区和内陆的滨海县附近，沿海地区洋桥农场、图河乡一带以及东南部八滩乡的深层地下水为淡水（2）北部丘岗区地下水化学类型单一；东部滨海平原区浅层地下水化学类型具有水平分带规律；深层承压水化学类型总体上由陆向海存在水平分带规律，洋桥农场、图和乡及八滩镇的水化学类型与沿海咸水区地下水化学类型存在差异。

在最严格水资源管理思想的指导下，研究探讨“三条红线”控制指标，即用水总量、用水效率和纳污能力控制指标的选取及确定方法，建立了以社会、经济和水环境为效益目标的多目标水资源优化配置模型，以平定县为例，开展了水资源配置研究，结合SE-DEA模型，进行了不同配置方案下水资源配置结果效率值分析，探求出了最佳水资源配置方案，为实施区域最严格水资源管理提供依据。

在总结前人研究成果的基础上，根据对区域水资源承载能力内涵的理解，建立了基于四元联系数的区域水资源承载能力评价模型.四元联系数是集对分析中三元联系数基础上的深化, 将三元联系数中不同的部分分为偏同异和偏反异。将四元联系数应用于区域水资源承载能力评价，用联系度可描述评价对象与评价标准之间的关系，其结果简便直观，能清晰地反应评价对象和评价标准间的联系。对日照水资源与承载能力状况进行评价，评价等级为“中等”，与模糊分析法的评价结果一致。

介绍了合同节水管理的运行机制，结合合同节水管理模式在我国的经济环境运行中存在的风险，建立评价合同节水管理项目风险评价的指标体系，利用模糊数学评价的方法，对合同节水管理项目进行评价。为节水服务公司识别和控制合同节水管理风险提供了指导思想和模型。

阐述了灌区输水系统适宜性的内涵，初探灌区输水系统的适宜性。以黑龙江省农垦红兴隆管理局蛤蟆通灌区、江川灌区及依兰县倭肯河灌区为研究对象，运用基于AHP—熵权法的模糊物元模型进行灌区输水系统适宜性评价。构建了灌区输水系统适宜性评价指标体系，采用层次分析法和熵权法相结合的方法确定各评价指标的权重。结果表明：输水渠道衬砌率是影响灌区输水系统适宜性的主要因素，进一步分析表明蛤蟆通灌区输水系统的适宜性为Ⅱ级，倭肯河灌区和江川灌区输水系统的适宜性为Ⅲ级。研究结果对今后灌区的建设以及节水改造具有重要的指导意义。

以宁夏世界银行贷款节水灌溉二期项目为对象，建立评价指标体系，设定指标开展实时监测，对项目建设在节水、增产、增收等方面的成效进行评价。截止2016年1月，宁夏世行贷款节水灌溉二期项目已建设完成节水灌溉面积22232 hm2，通过工程、农业及管理措施，减少了灌溉引水量2091 m3，各项目区综合ET值降低52～149mm，作物产量提高7%～32%，农民综合收入提高0.77～1.47万元/人，土壤肥力得到了改善，促进了土壤盐碱化改良，节水、增效效果显著，实现了水资源可持续利用和农业可持续发展。

缺少绿洲生态水权流域分配及其研究制约了塔里木河流域绿洲生态水权分配纳入流域水量分配方案，影响了绿洲生态环境的维护与恢复重建；为此，首先明确界定了塔里木河流域绿洲生态水权的流域分配内涵，然后确定了绿洲生态水权的流域分配方法和模型，计算了塔里木河流域绿洲生态水权流域分配，主要结果表明：绿洲生态水权纳入流域水权初始分配是落实三源流和干流上中下游生态水权主体权责与客体分配的重要制度保障。塔河流域绿洲生态水权流域分配主要在叶尔羌河流域与干流中下游；年内分配主要在3-5月和6-9月。而且，适宜绿洲生态水权流域分配与绿洲维持恢复生态水权流域分配较高。这不仅是塔河流域绿洲生态水权流域分配方案确定的参考依据，也成为绿洲生态水权行政区域分配的基础。

运用Innography专利分析软件，以节水农业领域为研究对象，对节水农业专利进行检索，利用软件竞争力分析功能，对全球研究节水农业技术的专利布局、专利技术点、高强度专利、专利权人进行竞争力分析；同时利用软件文本聚类功能，分别对节水灌溉、雨水集流、生物节水抗旱和覆盖四个技术途径进行技术点聚类。旨在为我国节水农业研究和发展提供参考及借鉴。

针对新疆水资源紧缺、农业用水量大的一系列问题，设计一种能够实现节水灌溉施肥的实时监控与预警系统。通过组建传感器网络进行信息采集，收集田间的温度、湿度、光照强度、外部环境等，创建一个数据巨大的数据库，建立BP神经网络的监测预警模型，并利用这种计算量小的方法来实现稳定监测并达到预警稳定的效果。

根据设施温室作物种植灌溉的节水需求，设计了一款基于植物全生育期的智能精量灌溉控制器。控制器选用高性能MCU为核心；采用HMI作为系统和用户之间信息交换的桥梁；采用流量传感器控制植物精量灌溉；采用短距离无线通信和GPRS相结合的传输方式在农业物联网架构中充当中间件设备；根据用户需求设计了可供用户选择的三种智能灌溉策略，采用专家辅助决策的知识挖掘技术制定植物全生育期的灌溉处方。试验表明，系统运行稳定，操作简便，节水效果明显,有较大的推广应用空间。

微灌用新型沉沙池是一种新型泥沙处理设备，地表水资源经过它处理后可直接作为灌溉水源进入农田微灌系统。通过原型观测实验分析，对微灌用新型沉沙池的泥沙沿程分布情况和水流含沙量变化进行了研究。结果表明：相比传统沉沙池，新型沉沙池对泥沙的沉淀效果更明显，泥沙颗粒自池首至池尾的沿程分布表现出由大到小变化规律，且渠尾出池水流的悬移质含沙量明显减小，具有广阔的应用前景。

施工挖方量大和管道成本高是现有地埋式喷灌技术推广过程中亟需解决的两大问题。针对这两个问题，创新性地研发了双向钻土型地埋式自升降喷灌设备，该设备可以依靠自带的下钻头直接入地到位安装，安装设备时无需额外开挖，设备的稳定性、垂直度等均能很好保证；同时本设备依靠负压将伸缩管回缩到地下耕作层以下，单纯一套供水管道即可实现自动上下，节约了一套与供水管网平行的辅助管道系统。已有示范工程的应用结果表明，该设备能够满足喷灌工程建设和使用要求，能够有效提高安装效率、喷灌效率和耕作效率，降低劳动强度，节约劳动成本。

农田灌溉水有效利用系数是综合反映灌区节水改造、管理水平及气候土壤条件的一项重要指标。测算分析方法目前国内主要采用水利部推荐的首尾测算法。但由于贵州省灌区基础设施配套薄弱，灌区基本无量水设施，基础数据收集困难。为此，贵州省水利科学研究院结合贵州省多年以来的测算分析经验，自主研发了贵州省农田灌溉水有效利用系数测算分析监测系统，该系统由灌区渠首取水量监测模块、田间用水量监测模块及数据接收平台三部分组成。文章通过在贵州省内选取马场、小箐、大坝三个灌区进行推广试验，采用首尾测算法计算得出上述三灌区2015年农田灌溉水有效利用系数分别为0.445、0.461、0.438。