内蒙古河套灌区是中国设计灌溉面积最大的灌区之一,是典型的无灌溉便无农业的地方。然而在水资源严重短缺的今天,我国可利用水资源正面临着日益紧缺的问题,灌区可供灌溉的水量逐年减少,灌区土壤盐碱化程度日益加重。因此,研究区域土壤水盐时空演变规律,为制定灌区节水灌溉策略和水盐调控管理方案以及保证我国大型灌区节水改造工程的科学实施提供理论和应用基础。针对上述问题,本文将SWAP模型的土壤水盐运移与GIS和RS技术相结合,形成分布式模拟单元,在沙壕渠控制区的条件下,模拟现状灌溉和节水灌溉两种条件下的区域尺度土壤水盐时空演变,评价区域灌溉水有效利用率,为在缺水的条件下制定节水灌溉方法提供依据。本文的研究成果主要有：(1)本文利用遥感软件ENVI4.7和ArcGIS9.3相结合,确定了沙壕渠控制区作物种植结构与空间分布格局,得到了小麦、玉米、葵花及其它作物的种植面积,作物种植结构呈插花状分布。采用ArcGIS9.3软件中的反距离权加权插值法、Thissesn多边形空间插值法和表面分析法等空间分析方法,对研究区域内的土壤类型、土壤盐分类型、地下水埋深等区域土壤水盐时空演变可能的影响因子空间分布进行研究。结果表明：研究区中盐化土和重盐化土只分布在北部和中部,而且面积较小,其余大部分区域主要为非盐化土和轻盐化土；研究区域共有9种土壤类型,空间分布具有强烈的变异性,呈“插花状”分布；地下水在年内随着灌水、蒸发和冻融等因素的影响而呈现出季节性的变化规律,作物生育期内地下水埋深相对较小,在区域尺度上上游地区埋深较大,变化幅度也大,中下游地区埋深小,变化幅度也小。将以上主要影响因子空间叠加生成345个区域土壤水分运移分布式模拟单元。(2)采用SWAP模型对分布式模拟单元的土壤水盐运移进行模拟,研究模拟单元内的土壤水盐垂向运移动态变化规律。结果表明：研究区作物根系层底部水流通量、土壤储水量、储盐量均呈交替动态变化规律。作物根系层与地下水水分交换频繁。作物根系层土壤储水量的动态变化过程主要受灌溉、蒸发蒸腾制约。灌水后,由于灌水定额较大,土壤含水率随即达到饱和,作物根系层土壤储水量突增；随着土壤蒸发和作物蒸腾,土壤水逐渐消耗,作物根系层土壤储水量在下次灌水前随作物生长呈逐渐下降趋势。灌水降雨后,由于淋洗作用土壤盐分向下运动而使根系层储盐量随即降低,之后随蒸腾蒸发消耗土壤水分向上运动带动土壤盐分上移,在下次灌水前根系层储盐量逐渐增加。模拟时段末根系层储盐量大于时段初根系层储盐量,尽管根系层储盐量随时间波动式动态变化,但总体根系层上呈积盐趋势。(3)采用区域土壤水盐动态的SWAP模型的分布式模拟模式,在现状灌溉和节水灌溉2种条件下,通过对模拟单元土壤水盐垂向运移的SWAP模型模拟,在GIS技术支持下创建了各农田土壤水盐平衡分量的空间分布图。结果表明,由于不同土壤类型、土壤盐分、地下水、作物种植结构类型的影响,研究区区域作物根系层底部水流通量、根系层土壤储水量、根系层储盐量、作物潜在腾发量和实际作物蒸腾量的比值、灌溉水有效利用率空间分布不均,在数量上均有较大差异,具有显著空间变异特征。在地下水埋深、作物种植结构和土壤类型相同条件下,由于节水灌溉条件下的灌溉水量小于现状灌溉条件下的灌溉水量,研究区整体上深层渗漏减少而地下水补给增加：研究区整体上作物根层储水量呈减少趋势；并且由于地下水补给较多而深层渗漏较少而降低了淋洗作用,研究区整体上作物根层储盐量呈增加趋势；但作物实际蒸腾量与潜在腾发量的比值亦Ta/Tp在0.9左右,作物亦不会明显受旱而减产。并且在节水灌溉条件下,由于深层渗漏减少,收割时土壤储水量减少,田间灌溉水利用率可提高到100%,提高幅度最高可达72.3%,对节水有较大贡献。因此从沙壕渠控制区整体来看,在现状田间灌溉水量的基础上减少10%,采用新的节水灌溉制度,不会对作物产量减少造成显著影响,具有较大的田间节水潜力。