灌水频率对作物耗水特征和水分利用效率有重要影响，但对以收获地下块茎为主要目的的经济作物研究并不多见。以菊芋为材料，分别在苗期( S) 、枝繁叶茂期( L) 、现蕾期( B) 和开花期( F) 施加不同灌水组合，包括苗期600 m3 /hm2( S600，下同) 处理 J1、S600 + L600 为 J2、S600 + B600 为 J3、S600 + L300 + B900 为 J4、S600 + L900 + B300 为J5、S600 + L600 + B300 + F900 为 J6 及全生育期不灌水的对照 CK，研究菊芋农田水分利用状况。结果表明，枝繁叶茂期和苗期是菊芋水分消耗和需求最大的时期，其次为现蕾期。不同灌水频率下菊芋苗期耗水量、耗水强度及耗水模数差异不大( p ＞ 0． 05) ，但与不灌水相比差异显著( p ＜ 0． 05) 。枝繁叶茂期和现蕾期缺水导致菊芋耗水量和耗水强度显著下降，而开花期灌水菊芋耗水量、耗水强度及耗水模数显著增大。菊芋全生育期耗水量随灌水频率和灌水量增大而增大，但灌水频率和总灌水量一定时，不同生育期灌水量分配对菊芋耗水量无显著影响。不同灌水频率下菊芋全生育期耗水量比不灌水显著增加 55．3%～205．6%，灌水频率越高耗水量越大。菊芋水分利用效率随灌水频率和灌水量增大而降低，但相同灌水频率和灌水量下菊芋生育期内灌水量不同时水分利用效率差异不大。总体而言，以收获地下块茎为主要目的的经济作物在耗水规律和水分利用特征方面明显不同于以收获籽粒为目的的粮食作物，应保证营养生长期和并进生长阶段的水分供应以满足蒸腾需水和光合同化对水分的需求，而生殖生长期则应适当减少灌水量以抑制作物奢侈蒸腾，提高水分利用效率。

针对宁夏黄土高原区青贮玉米灌溉土地生产效率低、灌溉方式粗放、对产量影响不明确等技术问题；通过田间试验，分析不同土壤水分下限对滴灌青贮玉米株高、净光合速率、蒸腾速率、水分生产效率及产量的影响。结果表明：1）青贮玉米株高增加量，处理F7最大，F8次之，F4最低；2）日平均净光合速率，处理F7最高，为20.08umol/(m2·s)，处理F1最低，为8.01umol/(m2·s)；日平均蒸腾速率，处理F8最高，为3.57mmol/(m2·s),处理F1最小，为1.71mmol/(m2·s)；3）处理F7产量最高，为89724 kg/hm2，处理F1最低，为57136.5kg/hm2，同时，处理F7水分生产效率也达到最大值，为20.67 kg/m3；综合考虑作物产量和水分生产效率，滴灌青贮玉米土壤水分下限以处理F7为宜。

为了研究玉米补充灌溉的最佳时间和增产效果,采用田间微区试验方法,研究了不同生育时期补充灌溉对玉米叶片生理特性(叶绿素、SOD、POD、MDA、可溶性蛋白)、根系生长发育及产量的影响。研究结果表明: ①试验区最佳灌溉时间为玉米生育后期; ②在灌浆期补灌一次即能起到显著的增产效果; ③全生育期灌溉可增产 6.36% ,但灌溉水利用率较低。得出结论,最佳补充灌溉方式为抽雄和灌浆期各补充灌溉一次。

通过田间试验，研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响，结果表明，不同灌溉方式下，制种玉米产量为8.73~10.87 t?hm-2，耗水量为349.7~625.0mm，WUE为1.4~3.01kg?m-3。隔沟交替灌溉方式耗水量最低，畦灌方式最高，常规沟灌居中。相同灌溉定额条件下，隔沟交替灌制种玉米产量较常规沟灌增减幅度在-2.43%~10.24%。常规沟灌方式若能保证作物需水关键期的灌溉，适度减少灌水不会造成制种玉米减产。产量构成要素结果表明，行粒数、出籽率、穗长、穗粗、秃尖长、千粒重产量构成要素对产量的累积贡献率达85.54%。在甘肃河西地区，制种玉米全生育期灌水8次（苗期1次，拔节期2次，抽穗期1次，灌浆期2次，乳熟期2次），灌溉定额2250 m3?hm-2的隔沟交替灌溉方式（T6处理）能稳定提高产量和水分利用效率。

为了研究小麦不同生育期土壤入渗参数和田面糙率的规律，采用国内外学者对测定土壤入渗参数和田面糙率的方法和模型，根据春小麦不同生育期的水流推进和消退的实测数据，借助winSRFR模型，通过模拟灌溉过程，总结了河套灌区小麦不同畦田面积不同生育期的入渗参数和糙率的规律。结果表明：（1）春小麦田面糙率的变化范围为0.12~0.17；入渗系数的变化范围为47.78~75.03 mm?hr-α；入渗指数的变化范围为0.26~0.57。（2）田面糙率的变化规律总体表现为灌浆期>分蘖期>孕穗期>拔节期，春小麦入渗参数随着小麦生育期逐渐减小，其规律为分蘖期>拔节期>孕穗期>灌浆期。（3）数据经Sigmaplot显著性分析得出：入渗参数各生育期互相都有显著差异，而糙率在各个生育期除了孕穗期与分蘖期和拔节期无显著性差异其他都有显著差异。

以矩形流道灌水器以及加齿后矩形流道模型为研究对象，借助CFD流体分析软件FLUENT对不同尺寸的流道模型进行压力流量模拟分析，将分析后的结果以流道内最小过流断面为控制因素，进一步利用TECPLOT软件分析灌水器内速度流场的变化。结果表明，单齿型矩形流道迷宫灌水器的水力性能优于矩形流道迷宫灌水器；在同一种尺寸的矩形流道内加齿，随着齿高的增加，流量系数和流态指数均减小；当流道内加齿处的过流断面比保持一致时，流道的流量系数随尺寸的增加而增大；并且流道尺寸越大，加齿后流态指数降低程度越大，越有利于提高灌水器的灌水质量；相比于矩形流道灌水器，单齿型矩形流道具有较好的消能效率，为进一步研制高水力性能的灌水器提供一定的理论基础。

通过室内砂土中进行地埋滴灌的实验，对地埋滴灌在砂土中的适应性进行初步研究，为田间试验布置提供依据。通过分析湿润锋的推移速率、特征点的土壤含水率变化规律，发现湿润锋推移速率先是径向大于垂向，随着灌水时间和灌水量增加，水平方向和垂向的湿润锋和含水率趋于平衡。根据对比滴灌带埋深15cm和20cm特征点的含水率变化情况，得出埋深15cm节水效果更好，更利于作物生长。实验还得出湿润比能作为滴灌灌水参数的指标，由于作物种植的间距和作物根系深度之比基本小于1.0，因此在田间实际灌溉中湿润比应控制在1.0左右。

为探明膜下滴灌玉米产量和不同灌水定额的关系，基于大田试验，对玉米全生育期内测量了株高、基部茎围，记录了灌水情况及产量等指标。试验结果表明：膜下滴灌玉米总体株高、基部茎围、产量随着灌水定额的增加而呈上升趋势，玉米基部茎围在生育后期有下降趋势。处理W5下玉米株高、基部茎围最大，当灌水定额在W5以上不利于玉米生长。因为，一方面处理W6的产量最大，W5和W6对产量无明显差异，另一方面，W5的灌溉水利用系数比W6高且在六个处理中最高，所以当灌水定额大于W5时，单方面增加灌水定额以提高玉米产量的做法是不可取的。经相关性分析，单株有效穗数、灌溉水利用系数对玉米产量呈显著性相关。综合分析后处理W5中是最好的选择。

2015年，在新疆阿克苏地区农一师阿拉尔市塔河种业一场原有的棉花膜下滴灌系统基础上，改造自动化滴灌工程示范区，对自动化滴灌棉花灌溉制度和土壤墒情的变化规律进行试验研究；本文选择了典型的一个轮灌组为例，采用自动化技术监测同时工作的各出地桩之间的流量、管道压力及其相应灌溉片区里的墒情变化，分析各灌水小区的灌水量与产量的关系。结果表明：灌水量增加到一定程度后，产量随着灌水量增加反而减少，灌溉定额为7426 m3?hm-2时则产量达到最高值6567.60 kg?hm-2，可为条件相似地区推广自动化技术和编制灌溉制度提供参考。

开展蜜瓜起垄覆膜栽培条件下的田间沟灌试验，设置8个处理，充分灌溉作为参照处理，水分亏缺设置于蜜瓜的四叶期和开花期，亏缺程度为轻度、中度和重度，研究不同生育期水分亏缺和亏缺程度对蜜瓜产量和果实品质的影响。结果表明：蜜瓜产量与灌水量之间呈较显著相关关系，不同生育期水分亏缺处理条件下，蜜瓜生长发育早期水分亏缺不利于蜜瓜后期的生长，后期灌水的补偿效应不明显，蜜瓜开花期轻度水分亏缺更有利蜜瓜产量和果实品质的提高。

为探求西北内陆干旱地区制种玉米合理的灌溉制度，在石羊河流域设置了灌水定额、灌水次数、次追肥量和追肥次数的L9(34)正交试验。结果表明，制种玉米生育期表层土壤水分变化大，随制种玉米播后天数的增加呈降低趋势。相同灌水定额条件下，随灌水次数增加深层土壤水分含量出现多次峰值。制种玉米经济产量介于2704.14~4877.57 kg/hm-2，水分利用效率介于0.737~1.053 kg/m-3。制种玉米产量与耗水量呈显著正相关关系（R2=0.84）。产量与穗粗、穗长、秃尖长、穗行数及行粒数各产量特征值呈显著正相关关系。垄膜沟灌条件下，制种玉米全生育期灌水6次（播后灌水定额500 m3/hm2，拔节期、大喇叭口期、抽穗期、灌浆前期、灌浆后期灌水定额均为400 m3/hm2），总灌溉定额为2500 m3/hm2，拔节期、大喇叭口期分别追施N肥1次（追肥量150 kghm2）的水肥调控措施作物产量和水分利用效率最优。

根据察尔森灌区2013-2014年实测数据，应用实测法与水量平衡法计算了田间水利用效率，通过典型渠道测试法计算了渠道水利用效率，在此基础上计算了察尔森灌区不同空间尺度下灌溉水利用效率；同时应用首尾法测算了察尔森灌区的灌溉水利用效率。结果表明，察尔森灌区从田间到斗渠尺度以及支渠到干渠尺度灌溉水利用效率降低明显，下一步灌区节水改造的重点是斗渠及干渠的工程建设和运行管理；首尾法所得灌区尺度下的灌溉水利用效率略大于典型渠道测试法，原因在于首尾法考虑了部分回归水的利用。

通过大田试验设置水氮2因素3水平计9种组合处理，研究膜下滴灌水氮一体化施用条件下二因素不同用量对玉米灌浆前期穗位叶光合速率和蒸腾速率的影响效应及其他光合因子与光合速率的关系，寻求适宜松辽平原到内蒙古高原过渡地带的水氮施用量。结果表明：气孔导度、蒸腾速率与光合速率线性正相关，胞间CO2浓度与光合速率线性负相关。灌水与施氮均能提高光合、蒸腾速率，灌水作用大于施氮。氮亏缺抑制光合速率的程度大于抑制蒸腾速率，灌水量的增加促进光合速率的程度小于促进蒸腾速率。生育期1351~1465m3?hm-2的低灌溉量阻碍氮对光合速率和蒸腾速率的作用，水分亏缺引起过量施氮的负效应。1802~2315m3?hm-2的中高灌溉量下氮效应显著，而施氮量由240 kg?hm-2增至288kg?hm-2效应微弱。生育期施氮240kg?hm-2与灌水1802~2315m3?hm-2可作为适宜的水氮耦合用量。

从再生水灌溉对土壤的物理性质、pH值、全盐量、肥力、微生物、重金属、有机污染物等七个方面,总结了近年来国内外学者在再生水灌溉对土壤质量方面的研究进展。现有研究表明:再生水灌溉除在土壤盐分、微生物活性及有机污染物含量方面得出研究结果一致外，其他方面研究结果存在分歧。研究内容涉及面广，主要侧重效应研究。今后，应在再生水灌溉对土壤质量机理和机制方面做深入研究、加强对多因素田间试验的研究、重点利用模型研究再生水灌溉对土壤盐分、重金属及有机污染物的运移趋势和规律，评估可能造成的生态风险。为在避免环境污染的前提下，达到充分利用再生水来缓解中国缺水基本国情的目标提供更科学的理论依据及指导。

针对北疆地区土壤盐化制约农业发展的问题，通过野外实地分层采集土样，分析北疆地区长期膜下滴灌农田种植前后土壤水分和盐分分布特征。统计学分析表明，种植期土壤含水量变异属于中等偏弱变异强度，土壤盐分的变异属于中等偏强变异程度，土壤盐分分布成自上而下先增大再减少的波动趋势。在空间分布上，土壤水分和盐分种植前后存在明显的差异，种植后在浅层土壤水分和盐分的含量成西高东低的变化分布。

在不同操作策略的基础上，建立复杂的水资源系统的罚值系统；通过罚值、操作策略、罚值系统之间的相互关系，以简单水资源系统罚值系统的建立为依据，详细阐明了不同情景下复杂水资源罚值系统的建立过程；结果表明，该罚值系统符合操作策略的要求，满足水资源配置管理的需求；为WRMM模型的实际应用提供了理论依据，解决了WRMM模型在运用过程中不断调试罚值的问题

农田灌溉缺乏科学技术的指导，多存在大水漫灌等粗放式灌溉现象，水资源浪费问题突出。基于物联网技术，利用信息传感、实时监测和自动控制等科技手段，实现了土壤墒情及灌溉流量等信息的自动采集、数据的远程存储与分析以及灌溉的自动控制，该系统的研究对安徽省智能灌溉的发展具有重要意义。

针对长期以来传统水利工程点多、面广、线长，通讯不便，管理手段落后、粗放，工程效益差，灌溉效率低，“人治”痕迹深，安全管理不合理、不到位，事故频发的问题，宁夏唐徕渠管理处充分利用智能感知技术、3S技术、云计算云存储技术、物联网技术以及WebGIS等先进信息技术，实现由传统水利向数字水利过渡，最终彻底向智慧水利转型，建立数字唐徕信息化管理系统。系统包括数字地图决策指挥平台、综合数据分析查询平台、智能灌渠专家辅助系统、掌上唐徕移动信息终端、数字唐徕渠业务管理支撑平台、自动化采集测控平台的“数字唐徕渠”的六个“一”的功能架构。是一套真正满足灌区管理需求的呈现数字化、控制智能化、决策科学化、管理协同化的灌区生产指挥管理平台，为全渠管理部门提供了科学的决策依据。 关键字：智慧水利；数字唐徕；信息化管理；物联网；WebGIS

目前大部分过滤系统成本高、重量大、安装过程复杂。针对这一问题，创新性地研发了上下复合型砂石-滤网集成式过滤器，该过滤器将传统的砂石过滤器和网式过滤器集成为一体，注塑而成，具有体积小、成本低，而且便于安装的优点。且利用该过滤器的灌溉过滤系统可以通过控制阀门的开关实现对灌溉过滤器的自动反冲洗。

由于新疆牧业灌区无电供应，水源无法过滤，实现滴灌工程难，目前采用地面灌溉。地形坡度大、灌水量多、大量水土流失。灌区下游排水不畅，洼地沼泽化面积剧增，地下水位上升导致土壤盐碱化，弃田面积逐渐扩大、种植面积萎缩。为了解决上述问题，充分利用地形落差，研制了自压滴灌工程过滤装置。同时渠道进水流量、调水池的调节流量、集水桶流量及系统流量之间建立了平衡关系。用实例说明不同地形落差与自压滴灌工程系统流量及过滤装置尺寸的计算过程。解决了自压滴灌工程水源的过滤、排沙、冲沙及自行冲洗等问题。为无电牧业灌区实现节水灌溉技术提供依据。

为提高Hargreaves公式在不同地区的适用性和准确性，改善区域作物需水量的估算精度和灌区灌溉管理水平。基于新疆塔里木盆地绿洲区5个典型气象站1961～2014年逐日气象资料，以最高温度、最低温度、大气顶太阳辐射为自变量，以Penman-Monteith公式计算的ET0为因变量，对Hargreaves模型参数进行拟合与分析。结果表明：研究区全年和夏季转换系数K变化趋势相同，均从研究区北向南逐渐增大，春、秋、冬季变化趋势则相反；全年和夏季指数系数n变化趋势相同，也均从研究区的南向北递增，春、秋、冬季则从北向南逐渐增加；温度偏移量Toff总体表现为从南向北逐渐增加。率定后的Hargreaves公式与P-M公式的相关指数，全年最大，为0.787，春秋次之，分别为0.704和0.722，冬季最小，为0.454，拟合后的参数标准误表明拟合值全年最准确，冬季最差。

农业灌溉中目前普遍使用节水灌溉技术。采用数值模拟的方法可使灌溉系统内部流场和颗粒运动可视化，同时也可节约开发和运行成本，缩短开发周期。由于灌溉土壤不同，灌溉农作物不同，灌水器结构不同，农作物所需的灌溉量不同，灌溉肥料种类不同等等，通过数值模拟合理配置各类灌溉系统的参数，旨在节约室内及田间试验的时间，更快、更好的设计灌溉系统。

运用DEA 方法，对新疆及各地州农业高效节水技术的技术效率进行了测定。自2007年以来新疆农业高效节水技术效率2011年、2013年和2014年未达到最优，在全疆14个地州中有7各地州未达到最优，存在投入冗余和产出不足。提出今后新疆高效节水技术持续发展中财政补助资金投入要有针对性，加大南疆区域的农业高效节水力度，建立和完善工程项目资产产权管理和增加科技投入等对策建议。

依据安徽省天长市气象局1961～2008年多年气象资料和安徽省天长二峰灌溉试验重点站多年水稻灌溉试验成果，从不同水文年的水稻需水量、渗漏量、降雨量入手，利用建立的水分生产函数模型和水量平衡原理分析了皖东江淮丘陵区不同水文年水稻在不同供水条件下的优化灌溉制度。

我国水资源短缺问题与我国人口迅速增长、经济快速发展之间的矛盾越发突出,本文从我国水资源短缺的原因分析,到缓解水资源矛盾方面的措施,强调了节水灌溉在缓解水资源危机上的重要性和必然性。