随着集约化农业发展,滴灌系统于近年来呈现规模化趋势。随着系统控制面积增加,由系统水力偏差、地形偏差等引起的灌水施肥不均匀性问题凸显,可能会对我国滴灌技术的快速推广产生负面影响。评价规模化滴灌系统灌水施肥性能,辨析其关键影响因素,并提出适当的优化措施对于规模化滴灌系统的应用至关重要。本文采用田间试验评价、控制试验和模型模拟3种方法研究规模化滴灌系统灌水施肥均匀性特征,探究了毛管双向供水方式对滴灌系统水力性能的提升作用。规模化滴灌系统评价工作分别在系统、单元和毛管三个尺度下,评价了毛管布置形式、毛管首部压力、灌水器堵塞等因素对水肥均匀性及一致性的影响,并分析了在不同灌溉时期下灌水器制造偏差、毛管水力偏差和堵塞对水分分布均匀性的影响权重。在系统调查研究的基础上,开展了毛管单/双向供水方式的控制试验,评价了毛管供水方式、毛管长度、首部压力、施肥罐压差和灌水器类型对毛管压力分布、灌水和施肥均匀性及一致性的影响。在控制试验的基础上,本研究基于EPANET 2.0软件构建了滴灌系统水肥分布模拟模型,利用试验数据对模型参数进行了率定和验证,分析了单/双向供水方式下,地形坡度、首部压力和系统控制规模对管网水肥分布的影响。主要结论如下:(1)灌溉季节早期,试验选取的规模化滴灌系统中,各轮灌组水量分布均匀度普遍低于80%,随着轮灌组控制面积和距首部枢纽距离的增加均匀度逐渐降低。灌溉季节早期,毛管压力偏差是影响水量分布的主要因素,影响权重达到0.41-0.71,随着滴灌系统灌水和施肥次数的增加,在灌溉季节末期,灌水器堵塞是影响滴灌系统水量分布的主要因素,影响权重为0.44～0.62。(2)通过控制试验评价了供水方式、毛管长度和毛管首部压力等因素压力分布、灌水量分布、灌水和施肥均匀性及一致性的影响。结果表明毛管双向供水方式能够显著降低毛管压力偏差率和流量偏差率,并提升毛管极限铺设长度。灌水器允许流量偏差率为20%情况下,双向供水方式毛管极限铺设长度较单向供水提升约60%。相同试验处理下采用双向供水方式的毛管灌水和施肥均匀性分别较单向供水方式提高了 1%～9%和1%～8%。通过对试验结果进行方差分析可知,毛管供水方式对灌水和施肥均匀度的影响均达到了极显著水平(P=0.05)。(3)基于EPANET2.0软件构建了控制试验管网模型,模型能够较好地模拟滴灌系统水肥分布规律和压差式施肥罐工作特性。利用该软件构建了不同坡度条件和系统控制面积下滴灌模型,对比发现,在逆坡和顺坡条件下,双向供水方式下毛管极限铺设长度较单向供水分别增加约80%和65%。滴灌系统灌水均匀度为80%时,双向供水方式下灌水单元控制面积较单向供水方式增加了69～82%。