1、全球95％的灌溉面積采用地面灌溉技術，內蒙古河套灌區(qū)以傳統(tǒng)的地面灌溉為主，在灌區(qū)種植模式和種植結構不斷調整以及水資源供需矛盾日益突出的條件下，研究畦田節(jié)水改造關鍵技術和灌溉決策具有重要意義。本文針對上述問題引入了模擬地面灌溉的SIRMOD模型對畦田節(jié)水改造中的土壤入滲參數(shù)、田面參數(shù)和畦田規(guī)格等關鍵參數(shù)進行研究；采用具有評價和優(yōu)化功能的ISAREG模型研究不同種植模式下糧食作物和考慮灌水技術制約時經濟作物的灌溉制度；利用具有決策支持系統(tǒng)功

2、能的SADREG模型對小麥畦田進行灌溉決策研究。 本文的主要研究成果有：（1）分別采用SIRMOD、Maheshwari、Esfandiari、非線性回歸和線性回歸模型估算了小麥、玉米畦田的土壤入滲參數(shù)，研究結果表明：不管是對均一土質還是分層土壤，SIRMOD模型和非線性回歸模型估算土壤入滲參數(shù)的精度較高，需要的觀測數(shù)據(jù)相對較少、計算工作量較?。蝗霛B參數(shù)隨著灌水次數(shù)的增加逐漸減小，其中第1次灌水對入滲參數(shù)的影響最大，第2次灌水時

3、的入滲系數(shù)比第1次灌水時降低約5.0％～11.0％，入滲指數(shù)降低約5.0％～1 5.0％，第3次灌水時土壤的入滲性能逐漸趨于穩(wěn)定，并且灌水對粉土密實性的影響比粉壤土大。 （2）采用SIRMOD模型、SRFR模型和田間實測法分別對小麥、玉米不同規(guī)格畦田的灌水質量評價結果表明：SIRMOD模型模擬畦田灌水質量的效果較好；同規(guī)格的畦田在灌水量相同的條件下，改善灌水質量可以提高作物產量和水分利用效率，而不同規(guī)格的畦田隨著畦寬的增大，在增

4、加較大灌水量的情況下，灌水質量改善不明顯，而水分利用效率明顯降低，因此對較大規(guī)格畦田進行縮塊改造十分必要；根據(jù)灌水質量的對比結果，建議灌區(qū)采用畦田規(guī)格Ⅱ（畦長45m、畦寬7.5m，約為0.5畝），考慮到當前的農業(yè)耕作水平，應減少使用面積1.0畝（畦長45m、畦寬15.0m）的畦田，限制使用面積1.5畝及以上的畦田。 （3）SIRMOD模型對影響灌水質量各因素的模擬結果表明：田面平整精度對水流的推進與消退過程具有顯著影響，較低的平

5、整精度值（較佳的田面狀況）可獲得較好的灌水效果，為此則需實施激光控制精細土地平整；田面糙率對水流的推進與消退過程影響較大，較小的田面糙率其水流推進和消退過程較理想，隨著田面糙率的增大，水流推進和消退過程變?yōu)榘纪共黄降那€，灌水效率明顯下降；灌水量和單寬流量對灌水效果的影響也非常明顯，增大灌水量可以提高灌水均勻度，同時降低了灌水效率，增大單寬流量，可以明顯改善灌水質量，但并不是單寬流量越大灌水質量越高，不同條件對應不同的適宜單寬流量；不同

6、灌水要素和田面參數(shù)條件下有不同的最佳田面坡度，選定適宜的田面坡度可以獲得較佳的灌水效果，模擬得出了常規(guī)和激光平地時不同畦田規(guī)格的最佳田面坡度，根據(jù)模擬結果建議畦長控制在45—60m，畦寬小于10m。 （4）對ISAREG模型所需的各項參數(shù)進行了驗證，并對作物的實際灌溉制度進行了評價，在此基礎上設計了不同作物的多種灌溉制度方案，根據(jù)模擬結果得出了灌水日期不受黃河來水日期約束時和現(xiàn)狀供水狀況下的小麥畦灌優(yōu)化灌溉制度，考慮灌水技術制約

7、的番茄畦灌和溝灌以及辣椒溝灌和隔溝灌優(yōu)化灌溉制度，考慮種植模式的小麥間作葵花和小麥間作玉米的優(yōu)化灌溉制度。（5）根據(jù)SIRMOD和ISAREG模型各參數(shù)的優(yōu)化結果，采用SADREG模型對小麥畦田灌溉的13個方案進行多目標分析評價，通過對不同方案效益、成本和環(huán)境效應的各性能指標的對比分析，并以總效用函數(shù)值為標準，評價得出了方案10（畦長45.0m、畦寬7.5m）為較理想的畦田規(guī)格，通過組合其對應的優(yōu)化田面參數(shù)和灌溉制度，得到小麥最佳灌溉決