本研究采用国内4种常规内镶贴片式滴灌带，分别在低压（10 ~60 kPa）和常压（100~160 kPa）两种供水模式下进行了滴头水力性能的对比试验研究，结果表明：常规滴灌带在低压与常压模式下的水力性能存在一定的差别，不同压力模式对常规滴灌带的流态指数x、流量偏差系数Cv均具有一定影响。在低压模式下，A、B、C型滴灌带较常压模式下x分别增大9.03%、0.41%、17.70%， D型滴灌带较常压模式下x减小13.48%，D减小幅度最大，适合在低压模式下运行； A至D型滴灌带较常压模式下Cv分别增大23.34%、10.63%、24.89%、0.82%，低压模式下滴头流量均匀性较常压模式下稍差，但也满足滴灌带质量为优等的要求。采用1stOpt对低压模式下4种滴灌带压力~流量关系式进行模拟， R2均大于0.9，模拟效果较好。

地表土壤的无效蒸发加剧了干旱半干旱地区农业用水短缺，为了揭示季节性冻融期地表覆砂对土壤蒸发的影响，进行了地表无覆盖（LD）、覆盖厚度均为1 cm覆砂粒径为0.5-1.5 mm（XS）和1.5-2 mm（CS）3种地表处理条件下的大田土壤蒸发量、土壤温度和土壤含水率跟踪监测试验。结果表明：冻融期地表土壤覆砂可有效改变土壤蒸发的日变化幅度，不稳定冻结阶段覆砂处理抑制蒸发效果不明显，稳定冻结阶段地表覆砂能有效抑制土壤蒸发，消融解冻阶段地表覆砂加剧了表层土壤水分蒸发；冻融期LD、XS和CS累积土壤蒸发量分别为29.87 mm、34.32 mm和33.43 mm，土壤累积蒸发量随时间较好地符合幂函数关系。研究成果可为冻融期制定科学合理的保墒措施和有效抑制土壤蒸发提供依据。

为研究水肥耦合对矮化密植大枣氮素分布及利用效率的影响，以13a树龄的大枣为试材，采用15N示踪法，进行大田试验，设置3个灌溉水平：正常水量（70%-80%田间持水率(FC)）、轻度水分亏缺（50%-60%FC）和中度水分亏缺（40%-50%FC）；3个施肥水平：高氮420 kg/hm2、中氮330 kg/hm2和低氮240 kg/hm2，共9个处理。试验结果表明：在相同的肥料配比下，轻中度水分胁迫可增强大枣植株对氮肥的吸收能力，在相同水分条件下，不同肥料配比对15N丰度有一定影响，差异未达到显著水平。相同肥料配比下，轻中度水分胁迫可提高器官的肥料贡献率值；同时植株的氮肥利用率也最高；根据9个水肥配比试验结果，研究认为，灌溉水量为900mm、施氮肥420kg/hm2的水肥处理为最优肥水配比，建议在大枣管理中按此配比进行肥水管理，以提高氮肥利用率，增加氮素积累，保障树体营养生长。该研究可为矮化密植大枣实施有效的滴灌施肥管理提供理论依据。

研究酿酒葡萄马瑟兰以不同砧木嫁接后在干旱胁迫下的形态和生理响应，以砧木5BB、3309A、1103P分别嫁接马瑟兰及马瑟兰自嫁接苗为试材，采用盆栽试验研究自然干旱胁迫下一年生马瑟兰嫁接苗的外观形态和生理特性变化。结果表明：不同砧木嫁接的马瑟兰叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、叶绿素含量的变化规律均是随干旱胁迫程度的增加而降低，细胞膜透性随干旱胁迫程度的增加而增加。不同嫁接组合中以M/1103P处理的旱害指数最低，植株生长量最大，而砧木径粗则以M/5BB最大。不同嫁接组合抗旱性从强到弱为M/1103P、M/3309A、M/5BB、M/M。

为了研究不同秸秆还田量在灌水量下的水分运移规律，采用室内土柱试验，对不同秸秆还田量和灌水量条件下土壤水分运移分布特性进行了模拟研究。研究结果表明：到达秸秆还田层与不还田层交界处，还田量0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的处理与不还田相比，累积入渗量多出0.96%、4.3%、7.31%、11.98%，表明秸秆还田量的增加使土壤的保水能力增加。在相同灌水量下，同一土层含水率主要表现为秸秆含量越高，土壤含水率越高；秸秆还田量相同时，在1.0V灌水量基础上增大灌水量至1.5V时，在秸秆还田层内，土壤含水率提高了2.53%，在秸秆还田层以下，土壤含水率提高了11.52%，这可能是因为随着灌水量增大，秸秆还田层土壤中孔隙逐渐地被水分填充，土壤的导水率能力增大，促进了水分向下移动，从而改善了土壤入渗能力。

适宜的灌溉制度节水增产，能够改善盐分。该文研究不同灌溉制度对山西膜下滴灌玉米田土壤水盐及玉米生长、产量和水分利用效率的影响。以不灌溉（CK）为对照，设计3种灌溉处理，灌溉定额分别为675、 900和1125 m3/hm2，在玉米生育期内测定土壤含水率、土壤电导率、玉米株高、叶面积和产量，并计算灌溉水水分利用效率（irrigation water use efficiency， IWUE），研究不同处理对土壤水盐分布、玉米生长及产量的影响，结果表明：1）膜下滴灌土壤40 cm以内水分受灌水量影响较大，玉米需水关键期内，各处理间土壤水分差异不大；2）玉米收获后，土壤表层盐分有一定程度的降低，灌水量900和1125 m3/hm2处理EC值比初始土壤EC值显著降低14%和28%（P<0.05）；3）玉米生长指标均随着灌水量增大而增大，但灌水量900和1125 m3/hm2之间差异不明显，玉米产量以灌水量900和1125 m3/hm2最高，二者无显著差异（P>0.05），玉米IWUE随灌水量增大而减小。综合考虑产量和节水效应，建议灌水量900m3/hm2为适宜的灌溉定额，该处理下灌水次数为4次。研究可为膜下滴灌技术在山西干旱地区的推广应用提供参考。

为了给微孔陶瓷渗灌田间应用技术参数的确定提供一定的参考，以微孔陶瓷灌水器为研究对象，进行了室内土箱入渗模拟试验，重点研究了土壤初始含水率对微孔陶瓷渗灌入渗特性的影响，建立了以土壤初始含水率和入渗时间为自变量，分别以累计入渗量和湿润锋运移距离为因变量的经验模型。结果表明：无压条件下土壤初始含水率对累计入渗量影响较大，随着入渗时间的增加，累计入渗量的变化率逐渐减小。同一入渗时刻，土壤初始含水率越大，累计入渗量越小，随着入渗时间的增加该现象越明显。不同初始含水率条件下，各方向湿润峰运移距离与时间呈幂函数关系。

试验于2012年～2014年在吐鲁番进行，通过监测各微喷弥雾调控处理下温度、湿度、果粒体积等指标变化情况，分析微喷弥雾调控对棚架下微气候的影响及对果粒和产量的影响。分析显示：在整个微喷弥雾调控期间，多年平均温度和湿度增量为-2.01℃和9.62%。在果粒上，微喷处理的平均果粒体积增量在2012年～2014年的试验中分别比对照处理高3.5cm3、4.4cm3和2.9cm3，平均增长速率比对照处理高0.12 cm3/d1。在产量上，微喷处理平均产量在2012年～2014年中分别比对照处理高2627.22 kg/hm2、1295.46 kg/hm2和3733.31 kg/hm2。说明在滴灌的基础上采用每天喷水1h的弥雾调控灌溉，使棚架下平均温度在26℃～29℃、湿度在57%～59%时，可明显增大葡萄果实体积，提高果粒增长速率和葡萄产量。结果表明通过微喷弥雾调控，能够改变棚架下微气候，改善葡萄生长环境，从而促进葡萄果实生长，对葡萄增产起到了一定的作用。该研究为合理调控葡萄园微气候环境提供数据支撑，对提高葡萄品质产量，保障我国重要葡萄基地生产的可持续发展具有重要的现实意义。

通过在测坑中开展灌溉条件下2种含沙量4种泥沙级配组合下的浑水入渗试验，发现泥沙粒径对浑水入渗过程的影响显著：灌溉浑水的泥沙越细，其累积入渗量和入渗率越小，相同累积入渗量的入渗历时更长。利用kostiakov原理和通用公式拟合不同泥沙级配浑水灌溉下的累积入渗量、入渗率与入渗历时的关系，决定系数均在0.90以上。发现浑水入渗特性的主要成因并提出关键影响因子——粒径小于0.01mm的泥沙影响值，分析结果表明不同泥沙级配浑水在同一入渗历时的累积入渗量和泥沙影响值成指数函数关系，不同泥沙级配浑水在同一入渗历时下的入渗率和泥沙影响值成线性关系；通过建立泥沙影响值与入渗公式中各个参数的相关关系，用粒径小于0.01mm泥沙影响值表征了相关性较好的参数。

本项研究以东北季节性冻土区为参考区，探究非饱和冻土在不同条件下对孔隙度的影响。首先在-5℃，-10℃，-15℃，-20℃时测定出10%含水率下非饱和冻土的孔隙度，探究不同温度对孔隙度的影响；然后在-10℃时分别测定出5%，10%，15%，20%含水率下非饱和冻土的孔隙度，探究不同含水率对孔隙度的影响。得出不同温度下冻土孔隙度基本不发生变化，但是随着含水率的增大冻土孔隙度逐渐减小的规律。

针对宁夏中部干旱地区水资源不足、水肥管理不合理等问题，开展了同一滴头流量，不同氮肥浓度下土壤水分运移规律的研究。【方法】利用点源入渗的方式，设置了滴头流量（0.3、0.5、0.7、0.9 L/h）和氮肥浓度（200、300、400、500mg/L）2个因素开展试验研究。【结果】①0～20cm土层土壤平均含水率基本不受氮肥浓度的影响，在20～40cm土层土壤平均含水率与施氮浓度呈负相关。②氮肥浓度的大小对径向土壤含水率大小变化没有显著影响。③纵向土壤含水率的变化受滴头流量和氮肥浓度的影响，且两者对含水率大小变化的影响顺序为：滴头流量>氮肥浓度。【结论】综上，氮肥浓度的变化对纵向较深层土壤水分运移有较大影响，但对于径向土壤水分运移无显著影响。

为了在风沙土地区更为合理的利用滴灌技术，通过室内试验模拟了单点源和双点源滴灌条件下风沙土土壤水分运移过程，研究了不同滴头流量下土壤湿润锋时空动态分布规律。结果表明灌水时间相同时，滴头流量越大，湿润锋运移距离越大；灌水量相同时，滴头流量增大对湿润锋水平运移距离影响较小，但可增大垂直方向运移距离。大流量滴头增大了湿润锋初始运移速度，随着灌水时间的增加，湿润锋运移速度迅速减小并趋于稳定，且不同流量处理之间差异较小。双点源滴灌时，入渗交汇前水分运动规律与单点源入渗规律相同；滴头流量越大，湿润体交汇时间越短，交汇处湿润锋运动速度越快；但滴头正下方含水量高，土壤含水量径向变化较大，增加了土壤含水量空间分布的不均匀性。

汉延渠灌区农业灌溉历史悠久，近年来灌溉用水量持续减少。开展汉延渠灌区用水量规律分析研究，探索用水量变化影响因素，对于灌区优化水资源配置和现代化节水型灌区建设意义重大。论文以宁夏汉延渠灌区为研究对象，分析灌区灌溉制度、有效灌溉面积及种植结构的变化趋势，建立了3种影响因素与灌溉用水节水量数学模型，计算分析几种影响因子贡献率，得出该灌区灌溉用水量减少原因的排序是灌溉面积萎缩及种植结构调整、渠系水利用系数提升、优化灌溉制度的结论,对类似灌区水资源优化配置和现代化节水型灌区建设具有一定参考价值。

近30年来遥感技术的迅猛发展，使陆地生态系统遥感蒸散模型在区域甚至更大尺度上的定量估算中处绝对优势。其中基于能量平衡的蒸散模型机理明确，应用最为广泛。根据基本原理与假设对比几种典型单、双层模型的优缺点及适用条件，指出在操作过程中模型面临的问题及误差来源，如时空尺度效应、“干”“湿”限选取、地表温度反演等。对现阶段模型精度验证亟待解决的问题进行简要说明，认为应以在提高精度与简化步骤中寻找平衡点的辩证思想开发、选取模型。提出使用高分辨率、强指向性遥感数据、选取高效像元提取方法、开发适宜于遥感模型的气象数据插值方法等驱动模型发展、提高模型使用效果的设想。

目前我国淮河流域正面临严重的水资源问题，为了解决水危机，需要提高水资源利用效率。本文采用CRITIC-TOPSIS-灰色关联度评估模型对淮河流域水资源利用效率进行评价。CRITIC法确定评估指标体系中各指标的权重，TOPSIS法和灰色关联度分析法结合计算淮河流域及四个片区的相对贴近度。分析结果表明：淮河流域整体上有上升趋势，可看出国家越来越重视水资源问题。其中，江苏片区水资源利用效率最低，分析其原因可揭示淮河流域用水存在的问题。该评估方法具有科学性和合理性，研究成果可为水资源管理部门决策提供一定的参考。同时，该评估方法可推广到其他地区。

通过简要介绍单因子指数法、F值法、模糊综合评价法和灰色聚类法的基本原理，并以2013年河南省偃师市13个采样点的地下水质实测数据为例，对四种地下水质评价方法进行对比分析。结果显示：单因子指数法评价较为片面，但能确定主要污染物；F值法的缺点是将各个评价因子同等看待，同时也忽略了水质环境的模糊性；模糊综合评价法和灰色聚类法都是通过建立函数的方法反映水质边界的模糊性，但是模糊综合评价法忽略同一个评价因子不同水质类别其权重不同，因此灰色聚类法评价结果较为准确。通过四种方法的对比分析可以较为真实地反映地下水质，为改善地下水质状况提供一定的理论支持。

为明确竖井排水措施下的降盐效果，以及盐渍化枣田土壤盐分的迁移规律，从而完善井排措施治理盐渍化土壤的理论研究。本研究选择新疆第十四师224团三连枣田作为研究区，采用对角线取样法，在距离竖井0、10、30、60、100、150 m处，分别取0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm土层的土样。通过测定土壤电导率、pH值及各盐基离子（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、CO32-、HCO3-、Cl-）含量，并进一步计算土壤钠吸附比（SAR）和盐基离子当量比，分析井排措施对盐渍化枣田土壤盐分的影响。研究可得：在距离竖井60 m处盐分含量最低；此外，距离竖井60 m处土壤钠吸附比明显降低，盐基离子由Na+、Cl-型转化为Ca2+、Mg2+和SO42-型，土壤盐害明显减轻。由此表明竖井排水降盐效果最佳的范围在60 m左右；

为探讨不同灌溉制度覆膜滴灌下土壤盐分运移规律，在内蒙古河套灌区进行了田间试验，共设置3种灌水处理:灌水用张力计进行控制 ，分别设置基质势为-20、-30、-40 kpa三个灌水下限，每个处理重复3次，随机布置。结果表明: 各处理土壤盐分均由膜内向膜外迁移并在表层土壤集聚，控制基质势为-20 kpa的灌水下限可有效淋洗0~100 cm土层盐分，但在0~40 cm土层仍出现积盐现象；控制基质势为-30 kpa的灌水下限灌溉水利用效率最高。葵花整个生育期内，膜内和膜外土壤的全盐含量曲线变化规律相同，表层土壤全盐含量值变化较大，随着土层深度的增加盐分波动越小。不同处理在40~80 cm土层压盐效果都优于 0~40 cm土层，随着灌水频率的增加，压盐效果更加明显。各处理在作物生育期后，0~40 cm土层均呈现不同程度的积盐，建议在非生育期漫灌洗盐。

针对一般灌水器流量对压力变化的敏感程度偏大、灌水器易堵塞的问题，提出一种变曲率式滴灌灌水器，该灌水器结合了翼形绕流、尖端绕流、弯道环流原理。应用CFD软件对灌水器内部流动状态进行数值分析，得到灌水器压力-流量曲线以及在一定入口压力下的流场速度图与水流迹线图。揭示了灌水器内部流动特性及消能机理，为新型灌水器开发提供一定理论基础。

依据现代农业节水省肥增产的灌溉要求，本文设计了一款三通道旁路吸肥式水肥一体化自动施肥机。其中混肥系统基于射流器并联，实现对多种单元素液肥的独立吸取；利用进水口及抽吸泵产生的压差，实现液肥吸入和水肥混合液的输出；控制系统以西门子PLC作为控制元件，以西门子EM231模拟量输入模块、以电动比例调节阀为执行部件，通过逻辑程序控制各个执行机构实现对单元素液肥的定量吸取。利用SolidWorks完成整机的结构设计建模，运用FLoEFD软件对施肥机的水肥混合情况进行仿真模拟，验证该施肥机可以稳定、均匀、连续的进行水肥的吸入及输出。通过设备选型搭建试验，测得三通道最大吸肥量与仿真分析值最大误差为2.00%，小于3%，说明设计的三通道施肥机各通道有较高的吸肥精度。

针对昭平台水库现阶段缺乏死水位以下的水位库容曲线问题，采用曲线拟合法估算了现阶段死水位以下水位库容关系，并针对枯水年份，根据昭平台水库实际供水情况，在枯水年份调蓄计算了不同情境下的库容变化情况，分析结果表明，159.6m到死水位以及死水位以下的实际可用库容均较小，考虑持续干旱极端情形，应及时动态地调整供水计划。所提出的水库应急对策建议，可为昭平台水库的管理提供参考。

以日光温室种植条件下的茄子为研究对象，开展了灌溉试验，进行了试验区气象因子、土壤含水量、叶片蒸腾速率及茄子生长性状等内容实测。用CI—340便携式光合测定仪测定了茄子叶片蒸腾速率；采用水量平衡理论、地下水上升通量模型及茄子叶片蒸腾速率拟合出了茄子需水量随时间的变化规律。结果表明：叶片的蒸腾速率随着植株生育成长而增大，苗期的蒸腾速率较小，最小值为1.2 mm/d ，开花坐果期的蒸腾速率较大，进入结果盛期最大蒸腾速率可达到6.78 mm/d，后期的蒸腾速率又开始变小；茄子的需水高峰出现在结果盛期，可达到6.344mm/d，最少需水量出现在苗期，为0.7mm/d，其需水规律在整个生育阶段呈现为苗期较小，开花坐果期逐渐增大，进入结果盛期达到最大，后期又开始逐渐减小。

为了对半干旱区降水进行高精度预报，本文提出了一种新型预报模型，该模型主要由协整理论和支持向量机两部分构成；相对于传统的单一序列预报，本文通过协整理论建立多序列时空关系，并运用支持向量机获得非线性关系进行联合预报；并以青海省海东和果洛州月降水量数据为例，通过平均绝对误差、标准化平均方差误和纳什系数三指标，得出，所提出的多序列同步预报模型，相对于传统单一序列模型具有更为突出的预报效果。

为了使乌兰布和灌域有效灌溉面积得以健康发展，同时了解乌兰布和灌域有效灌溉面积的发展趋势，研究引入了支持向量机回归滑动预测模型，以归一化处理后的2007-2016年的有效灌溉面积数据作为训练样本，以2017年有效灌溉面积数据作为检验样本，结合新陈代谢法，对乌兰布和灌域有效灌溉面积进行预测。同时引入Logistic灰色预测模型，与支持向量机回归滑动预测模型进行对比分析，结果表明支持向量机回归滑动模型的预测精度明显高于Logistic灰色预测模型。在此基础上，应用支持向量机回归滑动预测模型对2018-2025年乌兰布和灌域各年份的有效灌溉面积进行了预测，结果表明乌兰布和灌域有效灌溉面积将于2022年达到其上限5.36万hm2，2017年有效灌溉面积为5.244万hm2，已经接近其上限，且乌兰布和灌域有效灌溉面积增速将于2018年开始减缓，在某些年份甚至出现负增长。因此，需要对有效灌溉面积发展过程中的影响因素进行分析和调整，为其健康发展奠定基础。