为有效改善畦灌灌水质量,达到节水增产的目的,设法对畦长、灌水流量和灌水时间等畦灌灌水技术参数进行合理优化具有重要意义。畦灌灌水技术参数的优化过程涉及土壤水分入渗能力的测定、畦灌田面水流运动过程的描述以及畦灌灌水效果指标选取兼顾等问题。然而,土壤水分入渗参数的测定费时、费力,畦灌田面水流运动过程较为复杂,畦灌灌水效果指标众多,评价角度各有不同,灌水效果指标选取困难。针对这些问题,为实现畦灌灌水技术参数的有效优化,本文在前人研究的基础上,进行了如下研究:(1)针对土壤水分入渗参数获取困难的问题,以山西地区大量的大田灌水入渗试验和相应的土壤理化参数测定试验为基础,根据土壤转换函数理论,分别利用线性、非线性和BP人工神经网络预测方法,建立了关于修正后的Kostiakov土壤水分入渗模型参数k、α和f0预测模型,并对预测结果进行了验证,实现了以土壤容重、质地、含水率和有机质含量在内的土壤理化参数为输入变量的土壤水分入渗参数有效预测;(2)为实现对畦灌田面水流运动过程的数值化模拟,以畦灌田面水流运动特性分析为基础,通过畦灌灌水过程的简化和灌水条件的假定,对完整水流动力模型的动量方程进行了简化,实现了田面水流运动的运动波模型的选取与建立,并利用汾河灌区二支所的畦灌灌水试验资料对建立的运动波模型进行了验证,结果表明运动波模型可实现畦灌田面水流的推进、消退过程的有效模拟;(3)为实现对畦灌灌水质量的科学评价,本文在分析灌水后土壤水分的空间分布状况的基础上,对灌水效率Ea、储水效率Es和灌水均匀度Ed三个灌水效果评价指标相互关系进行了研究,通过经验系数k的引入,确立Ea、Ed为优化目标。并结合影响灌水效果指标的因素分析,选取畦田长度L、单宽流量q和灌水时间t为优化对象,建立了畦灌灌水技术参数的多目标优化模型,针对优化模型目标函数存在的模糊性,利用模糊优化理论,通过引入模糊目标集的线性隶属度函数,按照最大隶属原则,实现了多目标优化问题的单目标转化,对畦灌灌水技术参数组合进行了模糊优化选取;(4)通过对土壤水分入渗参数预测模型、畦灌田面水流运动模型和畦灌灌水技术参数多目标模糊优化模型间的相关关系分析,利用Fortran语言实现了基于土壤常规理化参数的畦灌灌水技术参数一体化模糊优化模型的构建,并以汾河灌区北长寿试验点畦灌灌水过程优化为实例,对一体化模型的土壤常规理化参数、田块基本规格、灌水条件等输入过程,优化灌水技术参数、优化灌水过程和灌后土壤水分空间分布等输出过程进行了应用展示;(5)基于一体化模糊优化模型对畦灌灌水效果模拟的可靠性,以汾河灌区优化灌水试验为背景,选用畦田长度L、单宽流量q、灌水时间t、田面坡度i、糙率n和土壤入渗参数k、α、f0为畦灌灌水效果的影响因素,利用正交试验的方法,对各影响因素偏离对畦灌灌水效果波动贡献率进行计算,得出灌水效果指标对各影响因素的敏感程度,为畦灌灌水过程控制和灌水效果改善提供依据。并在特定优化灌水条件下,就畦灌灌水效果对土壤水分入渗参数的敏感性进行了深入分析,确立了基于畦灌灌水效果的土壤水分入渗参数预测精度控制范围,为土壤水分入渗参数预测模型的正确选取和预测结果分析提供参考。