本文以宁夏自治区青铜峡灌区为例，选择典型排水沟渠建立了青铜峡灌区农业非点源污染典型试验区，于2009年开展了排水沟渠农业非点源污染监测试验，对典型排水沟渠中氮、磷等非点源污染物进行了系统的监测试验，以较为详细的监测试验资料为基础，分析了氮、磷污染物在排水系统的运移特征；研究了渠底沉积物对水流中农业非点源污染物的截留、吸附作用，同时研究了水生植物对污染物的吸收和转化作用，并应用野外与室内试验相结合的方法，了解排水沟渠中农业非点源污染物在水体－沉积物－水生植物系统中迁移的主要影响因子及影响程度，结合农田排水沟对氮、磷污染物的截留去除作用，构建了数学模型，初步描述排水沟渠中农业非点源污染物迁移转化的特征；并将模型应用于第一排水沟（隶属于青铜峡灌区）。本项研究的主要结论可概括如下：（1）农田排水沟渠对农业非点源污染物具有明显的截留效果，其中铵态氮的截留效果最好，对硝酸盐氮的截留效果最不明显。（2）氮、磷污染物的浓度在各级排水沟渠中是一个逐级下降的趋势，支沟对氮、磷污染物的截留去除效率明显要优于干沟。（3）水生植物的存在可增强农田排水沟渠对氮、磷污染物的截留效应。（4）水生植物可促进氮、磷的迁移，也可自身吸收非点源氮磷污染物。菖蒲对磷酸盐的吸收较为明显。（5）铵态氮的截留是吸附和硝化共同作用的结果。沟渠沉积物的硝化作用相对吸附作用较弱，但随着时间的变化其硝化量逐渐增大。沟渠沉积物对磷素的截留主要是吸附作用，对可溶性磷具有“快速吸附，缓慢平衡”的特点。（6）在实现沟渠中氮、磷污染物的最大截留率时，在其他条件（水生植物的种类、密度等、渠底沉积物的性质等）相同的情况下，流速和水深起重要作用，影响程度最高。（7）以黄河上游的宁夏青铜峡灌区的第一排水沟沟渠系统为典型试验区，构建了以试验区实测数据为蓝本的描述农业非点源污染物在排水沟渠中的迁移运动的数学模型。模拟结果与实测数据结合较好，具有较好的应用效果。