孔雀河流域处于西北干旱地区,降雨量十分稀少且蒸发作用强烈,水资源短缺问题严重,当地的农业发展常常需要利用地下水灌溉补给以满足农作物的生长需求,而不合理的灌溉方式往往会导致众多生态环境问题。因此,为了提高水资源的灌溉利用效率,迫切需要探究不同灌溉方式下农田包气带中水分入渗运移规律,为旱区农田灌溉定额确定和水资源高效利用提供科学依据。本文以中国地质局地质调查项目为依托,以孔雀河流域绿洲平原为研究区,以当地的典型经济作物-棉花为研究对象,将野外原位试验、室内实验和数值模拟相结合,分析不同岩性和灌溉条件下包气带水分入渗运移规律,揭示灌溉方式对地下水的补给的影响机制。主要取得了以下成果:（1）通过野外原位试验发现:包气带岩性结构为上粗下细时,灌溉水分运移至下层粘土层后下渗速率急剧减慢,灌溉水分在粘土层上部富集,增加了灌溉水补给地下水的滞后时间;包气带岩性结构为上细下粗时,浅层土壤为粉土,深层为粉细砂,粉土的持水性较强,灌溉后水分保持在浅层壤土中;当水分穿透粉土,粉细砂持水能力极差,灌溉水迅速补给到地下水。在试验周期内,包气带岩性控制着灌溉水在包气带中的运移规律。（2）对比不同灌溉量、不同灌溉方式以及不同岩性对地下水补给的影响,发现:上细下粗岩性结构在灌溉定额小于0.03m3/m2时,水分无法有效补给地下水;在相同的灌溉量条件下,上细下粗岩性结构比上粗下细岩性结构更有利于灌溉水的入渗;滴灌模式比漫灌模式对包气带水分的影响更大,漫灌模式恢复灌前背景值的时间要更短。（3）利用原位试验场监测数据,建立了包气带数值模型,并用决定系数、纳什效率系数、均方根误差进行评价,结果说明HYDRUS-2D对于模拟实际情况下的田间水分运移有着较高精度。（4）利用数值模型对不同灌溉方式下地下水补给规律进行模拟,通过模拟结果发现:漫灌方式下,上细下粗岩性结构一次灌溉的灌溉补给率为24%,生育期内平均灌溉补给率为32%。上粗下细岩性结构一次灌溉的灌溉补给率为18.2%,生育期内平均灌溉补给率为25%。滴灌方式下,上细下粗岩性结构一次灌溉的灌溉补给率为19.7%,生育期内平均灌溉补给率为23%,上粗下细岩性结构一次灌溉的灌溉补给率为16.2%,生育期内平均灌溉补给率为21%。