内蒙古河套灌区位于黄河上游,随着灌区的快速发展和非农产业用水不断增加,使对水资源的需求量不断上升,而黄河上游来水日趋减少,导致水资源供需之间的矛盾日益突出。加强对灌溉制度、灌水方法和灌溉决策的研究对提高灌溉水有效利用率具有重要意义。本文采用ISAREG模型对河套灌区主要作物的作物系数进行了较系统地率定和检验,评价及改进了灌溉制度;利用田间实测资料,对传统灌水技术模式和激光平地灌水技术模式进行了评价,并提出优化措施;利用具有决策支持系统的SADREG对传统灌溉技术和激光平地灌溉技术进行模拟分析及评价,并制定了多种优化方案,提出了河套灌区地面灌溉未来发展的决策方案。本文的主要研究成果有:1)采用统计参数系统性地率定和检验了灌区主要作物的作物系数,对河套灌区主要作物的现状灌溉制度进行了评价,结果表明河套灌区当地的现状用水情况是过度灌溉,且存在一定的水分胁迫。针对过度灌溉与水分胁迫并存的现状,制定了适合河套灌区主要作物地面灌溉方法的充分灌溉制度,灌水量没有明显减少,但是消除了深层渗漏且保证了作物不受水分胁迫。制定了非充分灌溉制度,在充分灌溉制度的基础上,减少一个灌溉轮次,田间灌水量减少75~90mm,相对腾发量缺失不超10%。2)基于各处理的入渗试验数据和已有成果,初步绘制了河套灌区6条标准入渗曲线。通过分析传统灌水技术试验和激光平地灌水技术质量评价指标,结果表明传统灌水技术和激光平地灌水技术的灌水均匀度DU范围分别为60~65%和90~95%,田间水利用效率BWUF变化范围分别为35~79%和53~88%;激光平地灌水技术改进关口后田间水利用效率BWUF可以达到87~90%,给出了改进的关口时间同水流推进与流量之间的关系。3)针对目前河套灌区小麦//玉米间作灌溉水浪费突出的问题进行畦-沟分灌,结果表明畦-沟分灌优化了畦田灌溉参数,显著地提高了田间水有效利用系数和灌溉均匀度,水分利用效率可从1.18 kg/m3提高到1.66 kg/m3,建议河套灌区在小麦//玉米间作的不同种植带打起地埂以根据不同作物对水分的需求进行合理的畦-沟分灌。4)应用SADREG模型的对传统灌水方式和激光平地灌水方式进行了分析经济效益评价,结果表明,尽管激光平地灌溉方案在单方水灌溉成本和单方水平地成本较高,但由于激光平地灌溉均匀度高,田间水有效利用率高,经济灌溉水生产率高于传统灌水。通过对较大地块(畦长为100~200 m)灌溉方案的模拟结果分析,采用较大地块可降低人工成本,提升效率,是灌区未来发展的方向。