本论文是国家科技攻关项目玛纳斯河流域水资源安全与可持续利用模式研究的一部分。本文拟合了玛纳斯河流域典型作物(棉花)的全生育期水分生产函数及阶段作物水分生产函数。阶段作物水分生产函数模型很多，而Jensen模型更适合于干旱、半干旱地区，因此采用Jensen模型来进行拟合，求得了棉花各生育阶段的水分敏感指数。在此基础上，采用二维动态规划原理，制定出棉花优化灌溉制度，在来水量不足的条件下，合理分配灌溉水资源，提高水分利用效率。以玛纳斯河流域为例，建立了考虑人口、人均生活水平，种植结构、节水技术等多因子需水量预测模型，对水平年2010年，2020年，2030年的种植业、林果业、草场和渔牧业需水进行了预测。还对流域灌区节水措施进行了讨论。通过对干旱内陆河流域典型灌区的分析研究。