新疆水利水电科学研究院根据新疆高效节水灌溉的发展、自动化灌溉以及我国电磁阀的发展需要，研究开发了DN110大流量直流脉冲电磁阀。通过对9个不同电磁阀隔膜深度条件下的水力性能试验的数据分析，研究了电磁阀隔膜深度偏差对电磁阀的水力性能的影响。研究结果表明：隔膜深度偏差对60-100 m3/h设计流量条件下电磁阀的水力性能影响不大，对100-140 m3/h设计流量条件下电磁阀的水力性能有影响，但隔膜深度制造偏差对电磁阀的设计流量条件下的水头损失影响不大。隔膜深度对开启压力的影响不大，而主要影响开启压力大小的因素应是隔膜材料在加工过程中的配料与加工工艺。同时我单位开发的电磁阀的最小工作压力降低到0.012-0.054MPa之间，降低了电磁阀的开启工作压力，有利于进一步推动低压节水灌溉技术的发展。

为探究不同农田残膜量对土壤环境及玉米生长发育的影响，采用盆栽试验方法，设置T0(0)、T1（90kg·hm-2）、T2（180kg·hm-2）、T3（360kg·hm-2）和 T4（720kg·hm-2）五个残膜水平，研究不同残膜量对玉米主要生育期生物量、土壤水分及抗逆性指标的影响，首次提出根重比概念，并采用Logistic生长模型定量分析不同残膜量对玉米不同生育期株高的影响。结果表明：残膜导致收获后各处理土壤容重较对照（T0）增加2.03%～5.41%，土壤孔隙度降低2.36%～6.76%，土壤水分下渗速度减慢；残膜量与玉米株高呈负相关关系，T0株高较T1、T2、T3、T4 提高了10.40%～35.22%；玉米生育前期的根系干重、根重比、地上部干重受残膜量影响显著；残膜使玉米植株生长发育受到胁迫，残膜量越大，叶片中脯氨酸和丙二醛含量越高。可见，农田残膜通过增大土壤容重，降低土壤孔隙度，从而阻碍土壤水分入渗，减弱土壤保水能力，进而胁迫玉米的生长发育。

为研究不同深度灌水条件下冬小麦根系的分布规律及吸水能力，设置五个灌水控制因子，分别为地面灌溉、根系分布深度的40%、60%、75%、90%进行试验研究。结果表明：从地表向地下延伸，冬小麦的根长密度大致呈指数分布；深层灌水显著增加100cm以下土层冬小麦的根量，各时期100cm以下冬小麦的根长密度大小关系为T5＞T4＞T3＞T2＞T1;冬小麦的蒸腾强度（总吸水速率）随灌水深度的增加呈现先增大后减小的趋势，灌水深度为根系分布深度的75%时吸水速率最大；单位根长潜在根系吸水速率（系数Crp）在冬小麦的生育期内出现先增大后减小的变化趋势，抽穗期出现最大值；不同时期各处理冬小麦单位根长的吸水速率表现为：返青期和拔节期各处理间差异较小，抽穗期各处理间差异较大，且大小规律为T2＞T1＞T3＞T4＞T5，灌浆期各处理间大小关系为T1>T2>T3>T4>T5，单位根长潜在根系吸水速率在地面灌处理下最大。

为了研究越冬期日光温室供水系统中灌溉水水温的变化特性，以黄土高原离石区设施蔬菜示范基地日光温室群的越冬期跟踪监测数据为依据，研究了灌溉水从水源地到日光温室入水口处的水温变化特性。结果表明：①从河流到潜水井，温度升高；从潜水井到蓄水池，水温大于管道埋深处地温时，水温降低，水温小于管道埋深处地温时，水温升高；从蓄水池到日光温室，水温降低，整个越冬期内日光温室进水口温度在5.2~8.2℃之间。②根据越冬期日光温室灌溉水水温的时空变化规律，提出了包括设计、建材、建造等方面的灌溉水升温保温措施。研究结果可为北方高寒地区越冬期温室大棚的灌溉水温管理提供具有实际意义的技术支撑，对丰富灌溉理论与技术具有一定的科学价值。

干旱缺水是一个世界性问题，为了节约灌溉用水，提高水分利用效率，增加产量，研究水分亏缺对夏玉米的影响从而制定合理的灌溉制度有重要意义。2013-2016年,陕西泾惠渠灌区连续4年进行了夏玉米非充分灌溉试验，试验设置了8个非充分灌水处理，每个处理重复两次。试验结果表明：压茬期+灌浆期的株高显著低于其他处理8.4%，压茬期+拔节期的株高达到了最大值，拔节期的株高显著高于其他处理5%，拔节期未灌水处理的茎粗显著低于其他处理5.1%，抽雄期的产量显著高于其他处理6.98%，而三次灌水处理的水分利用效率最低。结论表明：非充分灌溉下，夏玉米压茬期和拔节期的灌水对于株高的影响很大；拔节期和苗期的灌水对于夏玉米茎粗的生长起到决定性的作用，而其他时期灌水对夏玉米茎粗的影响很小；拔节期和抽雄期是夏玉米产量的关键需水期；在夏玉米生育期的需水敏感期适度灌水是提高水分利用效率的有效途径，75％枯水年（2013、2014、2015、2016）最优灌溉制度是：压茬期＋拔节期＋抽雄期，全生育期灌水三次，灌溉定额3300m3/hm2，该试验结果与当地夏玉米灌溉制度相比更为合理，节约灌水量27%。对泾惠渠灌区夏玉米非充分灌溉制度推广，提高水资源利用效率，缓解用水紧张的局面有着重大意义。

以雨鸟LF1200型喷头为研究对象，在室内无风条件下，应用视频雨滴谱仪分别监测了竖管铅直和垂直于坡面2种布置方式在不同坡度下的水滴直径和速度等信息，对比分析了不同竖管布置方式下水滴平均直径及水滴频率沿射程的分布差异，探讨了水滴速度和水滴直径之间的关系，结果表明：竖管垂直于坡面布置下水滴平均直径沿射程的增大趋势更为稳定，相同测点在不同坡度下的水滴平均直径沿射程的差异变化不明显；竖管垂直于坡面布置时，各坡度下的水滴速度随直径的增大趋势更为接近，且水滴速度与直径的对数相关性更好；竖管垂直于坡面布置不仅能降低喷头附近的水滴蒸发损失，还能在一定程度上改善喷灌质量。研究结果可为坡地喷灌系统设计提供参考。

针对井水等高含沙水质的特点，重点研究轻型塑料介质过滤器在处理不同含沙水流时的水头损失和过滤效果。结果表明，原水含砂率相同时，过滤器局部水头损失与过滤流量平方成正比，而原水含砂率对过滤器局部水头损失也有微弱的正相关影响；当过滤器发生堵塞时，水头损失会随时间快速上升，其堵塞周期与原水含砂率和流量呈负相关关系；过滤流量和原水的含砂率是影响过滤器泥沙去除率的两个重要因素，泥沙去除率随流量增大初期明显下降，但逐步趋于稳定，而随着原水含砂率的增加，泥沙去除率呈现减少趋势。

为探明深松耕条件下调亏灌溉对冬小麦生长及产量的影响，采用完全随机试验设计，分别对不同水分调亏水平与深松耕深度下冬小麦的株高、叶面积等指标进行对比分析。结果表明：冬小麦株高与地上干物质质量随生育期的推进呈增加趋势，叶面积指数呈先增加后减小趋势。灌水下限在田间持水率的40~70%范围内，随深松耕深度的增加，冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势，灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势（P＜0.05）。在深松耕土壤20~60 cm范围内，随灌水下限的增加，冬小麦株高、叶面积指数、地上干物质质量、穗长、茎粗、穗粒数、千粒重、耗水量与产量均呈显著性增加趋势，灌溉水分利用效率呈显著性减小趋势（P＜0.05）。从产量、水分利用效率与播前深松耕工程难易程度综合考虑，灌水下限为田间持水率的60%与播前深松耕40 cm组合处理可不显著性降低冬小麦产量，同时提高作物水分利用效率以灌溉水分利用效率，从而使冬小麦各项生理指标达最佳。该研究为深松耕条件下调亏灌溉技术的应用、冬小麦高产高效节水以及河南省水资源优化配置提供理论依据。

以常规滴灌为对照，研究痕量灌溉条件下不同施肥量对茄子生长、产量和品质的影响。结果表明，相同灌水量，肥量下降 20% 处理产量最高，与常规滴灌处理相比，产量增加了12.25%；Vc 含量提高了23.08%，含物质含量提高了6.4%。施肥量下降60%的处理茄子的Vc含量较滴灌处理增加了35.22%。减少施肥量，有利于提高果实品质。认为常规施肥量下降 20%，即单次施肥 180kg·hm-2是本试验条件下日光温室茄子适宜的施肥量。

雨水回用于景观用水能有效缓解城市水资源短缺状况，相应的水质检测评价对于水资源的可持续利用具有重要意义。以天津某大学人工湖为研究对象，对三场降雨前后的水质进行了pH、电导率、浊度、总磷、总氮、化学需氧量、发光菌急性毒性和SOS/umu遗传毒性的检测。为将测得的8项指标综合到水质评价系统中，对传统模糊综合评价法进行了一定改进。评价结果为：降雨前人工湖水质评分分别为0.176、0.182、0.186，降雨后人工湖水质评分分别为0.153、0.155、0.148，人工湖水质整体呈现雨后优于雨前的规律。说明雨水经过一定处理后回用于人工湖能够改善湖水水质，达到一定的经济和生态效益。

为了健全辽宁省凌河口湿地生态建设，利用3S技术，结合湿地景观破碎度，采用生态学的计算方法，对1995年～2014年凌河口湿地生态环境需水量进行研究。结果表明：1)1995年～2014年，凌河口湿地生态环境需水量分别为3.59亿m3、6.19亿m3、5.94亿m3、8.02亿m3和8.46亿m3；2)1995年～2014年湿地景观破碎度程抛物线状，2005年为本研究时段内景观破碎化最严重的一年；3)本研究时段内的适宜生态环境需水量、多年平均降雨下的最小生态环境需水量以及降雨频率分别为75%和95%对应的最小生态环境需水量分别为7.10亿m3、3.87亿m3、4.11亿m3和4.36亿m3；4)计算出湿地生态环境逐月需水过程。

为给广州市地下水质量评价提供一种客观、准确和有效的参照方法，基于80个采样点2016年雨季和旱季18项指标的监测数据，运用灰色关联法评价了广花盆地浅层地下水的综合质量。在此基础上，依据广花盆地地下水的实际状况，与综合要素法的评价结果进行了对比。结果表明，广花盆地浅层地下水在雨季和旱季的质量均较好，但在旱季更优；无论雨季还是旱季，花都区的地下水质量均优于白云区；花都区地下水在旱季的质量优于雨季，与其相反，白云区地下水在雨季的质量优于旱季。灰色关联法和综合要素法的评价结果存在差异甚至部分结论完全相反，比较而言灰色关联法的评价结果更符合实际。

水环境质量评价可以为水环境治理工作和规划提供科学的决策依据。综合考虑水环境系统的模糊性及随机性，建立了基于云模型的评价方法，以贾鲁河郑州段2017年水环境监测资料为依据，选取COD、氨氮、总磷为评价指标，运用超标倍数赋权法确定权重，利用正、逆向云算法得到单指标的云模型，并通过综合确定度对水环境质量进行综合评价。研究表明：云模型能够很好地实现检测数值和评价等级之间的转换；2017年1-2月份该地区水质为劣Ⅴ类，3月份至11月份水质明显提高，水环境质量呈现逐月好转的趋势，且评价结果与实际情况相符。

素混凝土衬砌破坏一直是灌区建筑物健康发展的难题，由于素混凝土衬砌断面厚度较大、造价较高、衬砌自身刚性与背后堤坡之间存在较大间隙，在外界荷载的作用下常常发生破坏，从而严重威胁到灌区堤坝工程的安全运行。本研究从堤坝衬砌破坏机理出发，针对破坏的位置以及破坏现象提出一种新型材料（聚丙烯纤维混凝土）堤坝衬砌形式，并利用通用有限元软件ADINA对素混凝土衬砌与聚丙烯纤维混凝土衬砌堤坝进行了数值模拟分析，结果表明：聚丙烯纤维混凝土衬砌同素混凝土衬砌堤坝相比应变基本相同，但其韧性与抗剪性能显著特高，是一种科学实际的衬砌方法。

针对于中心支轴式喷灌机组桁架结构存在结构笨重、用料冗余等问题，依据其单跨结构形式设计出一款轻小型移动式喷灌机桁架结构。采用有限元软件ANSYS构建喷灌机桁架结构模型，讨论桁架结构在承受自重，自重+水重，自重+水重+风荷载三种场景下的受力情况，并对其强度、刚度和稳定性进行验算。以整体结构质量最轻为目标，各杆件截面尺寸为设计变量，各杆件最大应力和最大位移为约束条件，利用ANSYS零阶算法对桁架结构进行尺寸优化设计，在保证桁架结构稳定可靠的前提下减少结构质量。结果表明：影响喷灌机桁架结构稳定的主要因素为风荷载；在确保结构性能前提下喷灌机桁架结构优化前后用料变化较大，桁架尺寸优化效果较为明显。本研究简要探讨喷灌机桁架力学特性规律，并为类喷灌机桁架结构的优化分析提供参考。

针对当前节水灌溉自动化田间终端控制阀在生产实际中运行的问题，分析了不同控制阀优缺点，开展了新型基于互联网+电动PE截止阀研发，新近研发的互联网+新型节水灌溉自动化控制系统终端电动阀可实现在不同灌溉水质处理水平下正常运行以及系统故障维修更为简便快捷，即使一般灌溉控制人员也都能对其出现的故障及时进行排除，一定程度上解决了节水灌溉自动化技术在新疆发展的制约因素。

以灌溉施肥系统重要组成部分混肥搅拌器为研究对象，基于逆向工程技术，对搅拌器叶片进行三维重构和偏差分析，结果显示：重构叶片曲面90%以上区域精度达到±0.1mm。基于ICEM软件对搅拌器流场域进行建模和非结构网格划分，采用多重参考系法、欧拉模型和RNG k-ε湍流模型实现不同搅拌速度和浆叶离槽底高度下搅拌器性能的CFD模拟，对不同工况下搅拌器的搅拌效果进行分析讨论，为混肥搅拌器的应用和优化设计提供一定参考依据。

为解决现有机组功能单一、适应性不强的缺点，设计研发一种新型轻小型移动式喷滴灌两用机组。机组结构主要包括移动式喷滴灌车，喷灌系统和滴灌系统，移动式喷滴灌车与喷灌系统和滴灌系统采用快速联接，满足喷灌、滴灌轮流使用与混用的灌溉目的，并可实现4种运行模式。同时对机组内双工况泵、喷头及滴灌带等关键部件的选型进行分析，并举实例验证选型方法的可操作性，满足机组的可行性要求。机组具有结构紧凑，移动方便，适应性强等优点，是一种值得推广的灌溉模式。

陆上丝绸之路的起点段——中国西北地区，经济发展的主要限制因素是水资源短缺，因此研究该地区的水资源利用与经济发展的关系就成为了必然。本文选取2004-2015年期间西北地区的水资源利用量、人口数、水资源禀赋、新增固定资产和GDP等数据，通过运用基尼系数法、不平衡指数法、泰尔指数和加权变异系数法计算分析了水资源利用与上述经济要素的匹配演进规律。结果表明：西北地区水资源利用对人口和禀赋的匹配程度在这十二年间处于相对不匹配，但是取值较稳定；水资源利用对GDP和新增固定资产，其匹配程度也是相对不匹配，而且有恶化趋势。从西北区域内部来讲，新疆和陕西在水资源利用与经济要素的匹配方面，总体来讲较差，甘肃是一般，宁夏和青海则相对较好。

针对利用归一化植被指数（NDVI）反演的植被叶面积指数（LAI）时间分辨率不足的问题，对传统Logistic模型进行了改进，并引入自由搜索（Free Search，FS）算法率定模型参数，建立了一种能够模拟植被逐日LAI的Logistic模型。首先，以NOAA-AVHRR提供的月NDVI作为反演植被LAI的基础数据，采用简单生物圈模型（SiB2）反演不同土地覆被类型下的植被月LAI；其次，借鉴传统Logistic模型模拟作物干物质的思路建立了一种改进的Logistic模型，并将FS单个动物每步探查行走的位置向量作为模型参数值，利用FS的动物群体迁移行为识别改进Logistic模型的最优参数，从而研究改进Logistic模型对植被月LAI的模拟效果。呼兰河流域的应用结果表明，利用FS识别参数的改进Logistic模型对呼兰河流域6种植被的月LAI模拟效果较好，为模拟植被LAI的逐日变化过程提供了一种新方法。

为了确定无灌溉多枝柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb）人工林的耗水特性，运用热平衡茎流仪，监测了景泰县退耕还林地柽柳群落的枝干液流动态。同时，测定了柽柳冠幅、株高，分枝叶干重、基径、枝条长度和数量。结果表明：1）柽柳茎干液流与叶干重极显著相关，在P<0.001水平上相关度R2达0.965，经叶干重标准化处理后可以很好地消除不同径级茎干液流间的差异。2）以冠幅周长与株高建立的单株柽柳叶片总干重模型的平均精度达89.43%。在建立模型时依据灌木体积分级构建，可提高模型精度。3）基于叶干重建立的柽柳单株耗水模型模拟值与实测值的平均误差为11.657%，可望准确估算柽柳耗水量。基于模型估算研究区柽柳生长季5至10月的累计耗水量约124.2mm。

农业节水灌溉服务是农业生产性服务的重要内容，是实现乡村振兴，农业现代化发展的关键。农业节水灌溉服务价格是供求关系的具体体现，同时价格的制定对农户接受节水灌溉服务具有显著影响。本文结合农业节水灌溉服务定价实际情况与定价理论，构建出农业节水灌溉服务定价的理论模型，并分别设定服务价格的上限与下限。在理论研究的基础上，选取玛纳斯县节水灌溉服务定价典型案例对定价模型进行验证。研究结果表明，农业节水灌溉服务定价模型具备合理性与可操作性。为保证定价科学性，还应当考虑区域环境、政府政策以及各方主体利益关系对定价的影响。

以广西壮族自治区为例，采用SMI-P法构建广西区域人水和谐度量化评价模型。在全面分析水系统和人文系统的基础上，以量化的人水和谐度为目标，以健康度、发展度和协调度为控制要素，选取与控制要素相关的23个指标建立评价体系，采用层次分析-模糊变权法确定权重，对广西区域2010～2015年人水和谐情况进行分析研究。结果显示，广西区域 “十二?五”期间在协调水系统健康和发展关系之间做出了较大的努力并取得明显成效，人水和谐度总体呈稳步上升态势。同时，良好的人水和谐发展态势可为今后“十三五”和“河长制”等工作顺利开展提供信心和决策参考。