针对宁夏银北惠农灌区节水灌溉与暗管排水相结合如何促进水资源高效利用的问题,采用田间试验监测与数值模拟相结合方式,系统的研究了惠农灌区节水灌溉与暗管排水农田水热、水盐运移及其数值模拟,对现代化生态灌区盐碱地改良和土壤水肥气热高效利用及作物提质增效具有重大意义。主要研究结论如下:(1)应用知识图谱可视化工具VOSviwer、Citespace对国内外暗管排水研究领域文献引文进行挖掘,探明了国内外暗管排水研究领域的研究内容、发展动态。得出了暗管排水领域的研究强国、暗管排水领域12个活跃的研究方向、高影响力研究机构,揭示了国内外暗管排水研究内容上的差异,国内外暗管排水核心研究学者之间的合作关系。分析得出暗管排水研究领域研究的未来新兴趋势。(2)通过银北惠农灌区田间水热观测试验,得出了节水灌溉和暗管排水区农田土壤水热变化规律,在竖向一维空间温度变化规律较好的遵循傅里叶热导定率,土壤70cm以下深层温度变化不明显,原因是当地地下水位高,深层土壤含水率较高导致热容量大和温度穿透距离较长的共同作用。土壤温度日变化幅度值大小对于土壤含水率很敏感。采用Fayer提出的日蒸发分配模型,较好的模拟了土壤表层水分日内变化规律,采用(PDV)模型模拟了日内小时精度各层土壤变化规律。模拟结果与实测结果吻合。(3)采用SIMDualKc-HYDRUS农田水文集成模型,对不同作物生长过程条件下农田土壤水转化过程与农田土壤水盐进行了模拟,得到了 2018年及2019年银北惠农地区田间玉米作物系数在生育期的变化,田间各项水分(降雨、灌溉、灌溉水渗漏、毛管水上升补给作物、土壤蒸发、实际腾发量)变化规律以及土壤耗水过程。整个生育期田间深层渗漏达到灌水量的30%±2%,地下毛管水补给作物水量分别占实际作物需水量的25.2%和22.7%。作物生育期田间土壤含盐量变化不大,其中土壤返盐主要是由于土壤蒸发引起的,在作物中后期叶片成熟具有较大的冠层,土壤的蒸发不明显,因此这一期间没有必要再洗盐,因此作物种植密度与土壤覆盖是解决生育期土壤返盐的重要手段。灌溉方式上采用小流量多次数灌溉方式是降低减产风险的有效手段。(4)在银北惠农灌区分析不同ETO模型在不同时间步长上的适应性与差异性,探明各模型对五项气象要素的多年平均敏感性,以银北惠农灌区为研究对象,使用REF-ET计算参考腾发量软件计算ETO值,以FAO-56模型为基准,采用统计指标RMSD、MAD评价各模型的适用性、差异性。采用偏导数的敏感性分析方法,分析不同ETO计算模型对各气象要素(气温、相对湿度、风速、日照时数、)的敏感性分析。各模型基于日时间步长的适用性指标RMSD值在0.05mm/day～2.34mm/day,基于月时间步长适用性指标RMSD值在1.4mm/month～66.4mm/month,日时间步长与月时间步长的差异性指标MAD值在1.5mm/month～13.15mm/month。得出分析各模型MAD值,各模型基于月、日时间步长计算得到的 ET0 值差异性不大。ASCE-Penman Monteith、ASCE-STAND、FAO56-PM、1972-Kimberly-Penman、1948/63 Penman FAO-24 PM 和 FAO-PPP-17 PM 模型对于相对湿度的敏感系数最大,1996,82-Kimberly-Penman、FAOBlaney-criddle 和 1985Hargreaves-Samani 模型对于最高温的敏感系数最大,FA0-24辐射、1972 Priestley-Taylor和Makkink模型对于日照时数的敏感系数最大,Turc模型对于最低温的敏感系数最大。得出在银北惠农地区ASCE系列具有较高适应性,其次是1948Penman以及Kimberly-Penman系列;Turc、FAO-24 Blaney-Criddle 两款模型不适应于银北惠农地区。