设施蔬菜主要以农户为生产单元,缺乏科学水肥管理技术,导致水肥投入过量现象十分普遍,造成地下水硝态氮含量超标问题日趋严重,对饮用水安全和人体健康构成威胁,亟需进行水氮科学管理。本研究采用田间优化施肥试验和土壤-作物系统模型相结合的方法,在集约化农业程度高的大兴区开展设施黄瓜优化施肥试验,设置常规和优化施肥量的4个处理,生长期内主要采集产量、养分吸收量和氮淋失量数据。使用试验实测数据对WHCNS_Veg（soil-vegetable system Water Heat Carbon Nitrogen Simulator,土壤-蔬菜系统水热碳氮模拟）模型进行校准和验证。然后,模拟并定量分析不同灌溉量和施氮量对设施菜地土壤水分和氮素去向及利用效率的影响。基于农学效应、环境效应和产投比三目标,采用密切值法综合评价不同生长季节设施黄瓜最佳水氮管理措施,为设施蔬农业的绿色可持续发展提供技术参考。本研究主要结论如下:1.WHCNS_Veg模型对设施黄瓜土壤-作物系统的水氮去向和作物生长模拟较准确,是定量化评价水氮管理方案的科学有效方法。2.施氮量单因素试验结果表明,氮淋失量随着施氮量的减少而降低。春夏季和秋冬季氮淋失量分别为51.19²63.29 kg·hm^-2和42.24¹43.07 kg·hm^-2;氮淋失比例分别为10.62%²8.12%和13.58%²0.12%;与农民习惯施肥（FP）相比,春夏季和秋冬季基于目标产量优化施肥处理（OPT-3）的氮淋失量分别降低了80.56%和70.48%,但氮淋失量和淋失比例仍然较高,主要原因在于过量灌溉导致高水分渗漏量而引起的氮淋溶。3.设施黄瓜春夏季和秋冬季FP处理水分渗漏损失比例分别为42.09%和45.91%,最佳水氮管理（BMP）的灌溉量分别为399.7mm和250.0mm,水分渗漏比例分别为13.02%和10.94%;与FP相比,分别节水43.34%和50.21%,水分渗漏量分别降低了82.47%和88.14%,灌溉水利用效率（IWUE）分别是FP的1.73和1.99倍。因此,优化灌溉是提高灌溉水利用效率和降低水分渗漏的有效途径。4.设施黄瓜春夏季和秋冬季的BMP施氮量分别为456.3和252.0 kg·hm^-2,比FP处理分别降低了55.53%和63.56%;氮淋失量分别为6.47和2.78 kg·hm^-2,氮淋失比例分别为1.37%和1.06%,与FP相比,氮淋失量分别降低了97.54%和98.06%,氮盈余分别降低了75.84%和71.63%,氮素利用效率（NUE）分别是FP的1.92和1.59倍。与OPT-3处理相比,氮淋失量分别降低了87.36%和93.42%。基于氮平衡原理,春夏季和秋冬季BMP施氮量的可分别降低63.91和40.76 kg·hm^-2。5.春夏季和秋冬季设施黄瓜发生水分渗漏和氮淋失的关键时期分别为:苗期、初瓜期、末瓜期和苗期、末瓜期。本研究验证了WHCNS_Veg模型模拟效果的准确性,探明了春夏季和秋冬季设施黄瓜发生水分渗漏及氮淋失的关键时期和影响因素,明确了水氮高效利用和环境友好的设施黄瓜最佳水氮管理措施。