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畦灌是我国北方地区最常见的地面灌水技术,经过多年的研究和发展,畦灌系统的设计和管理有了很大程度的提高,但灌水质量不高仍是目前存在的主要问题。以往在对畦灌灌水方案进行优化时,通常未考虑土壤入渗变异特征对灌水质量的影响,使优化结果不能很好的反映实际,导致畦灌灌水质量的提高幅度有限。基于此,本文在分析农田尺度土壤入渗特性空间变异特征的基础上,构建了考虑土壤入渗特性变异条件下的畦灌灌水质量评价模型,并提出了畦灌灌水方案的优化方法,取得了以下主要研究成果:(1)以野外双环入渗试验为基础,研究了所选典型田块不同质地条件下的土壤入渗特性。结果表明杨凌区一级阶地、三级阶地和武功县所选典型田块的最优入渗模型均为修正Kostiakov模型;武功县和杨凌区一级阶地所选典型田块,其土壤入渗实验观测时间不应小于90min,而杨陵区三级阶地典型田块观测时间不应小于120min;不同土壤质地条件下所选典型田块的土壤入渗特性空间变异均可由稳定入渗率f0和入渗系数k表征。(2)提出了修正kostiakov公式的归一化处理方法,并分析了农田田尺度土壤入渗特性参数的空间变异特征。研究结果表明,采用归一化处理后的修正Kostiakov公式对各典型田块土壤累积入渗量进行估算,并与实测值对比,两者具有高的一致性,说明所提修正kostiakov公式的归一化处理方法是可行的;所选典型农田的土壤入渗参数基台值均小于0.50,表明其变异主要由结构性因素引起,而随机部分所起作用相对较弱。(3)以归一化的修正Kostiakov公式为基础,建立了考虑土壤入渗变异影响的畦灌灌水质量评价模型。研究结果表明,采用文中所建评价模型估算畦灌灌水质量指标与实测值具有高的一致性,进一步验证了文中方法估算畦灌灌水质量指标的可靠性。畦灌灌水质量估算值与WinSRFR软件模拟值也具有较高的一致性,由此说明,采用文中方法估算畦灌灌水质量指标均具有较高的可靠性。(4)提出了农田尺度考虑土壤入渗变异特征条件下的畦灌灌水技术要素优化方法。研究结果表明无论是变异土壤还是均质土壤条件下,畦灌灌水质量综合指标均随入畦单宽流量的增大呈现出先增加后减小的趋势,符合抛物线型函数特征;基于变异土壤条件下优化所得各田块入畦单宽流量与均质土壤条件下基本一致,表明可将均质土壤入渗条件下优化的入畦单宽流量结果用于变异条件下畦灌方案设计,能够保证其有高的灌水质量。