本文针对传统畦灌溉水利用效率低、分布均匀度差等问题,结合华北平原灌区实际,提出了管渠灌溉技术。该技术是将管渠布设于畦田中间,利用管渠输水代替田面输水的一种新型地面节水灌溉技术。为了揭示管渠灌溉土壤水分运移规律,本文运用室内试验与理论研究以及数值模拟相结合的方法,开展了管渠灌溉土壤水分运移特性试验研究,分析了不同土壤初始含水率、土壤容重、灌水定额和畦田宽度对管渠灌溉土壤水分运移特性的影响,取得主要研究成果如下:(1)不同土壤初始含水率、土壤容重、灌水定额和畦田宽度条件下田面水深与入渗时间的关系均符合指数函数关系。同一入渗时间条件下,管渠灌溉田面水深随着土壤初始含水率、土壤容重和灌水定额的增加而增大,但不同畦田宽度对田面水深影响不显著;分别建立了以田面水深为因变量,各影响因素和入渗时间为自变量的数学模型,并进行模型验证,所得模型的可靠程度较高。(2)不同土壤初始含水率、土壤容重和灌水定额条件下湿润体剖面形状均呈现出垄内侧近似为矩形,垄外侧近似为1/4椭圆形。同一入渗时间条件下,垂直与水平湿润锋运移距离的比值随着土壤初始含水率、灌水定额的增大而增大,随着土壤容重的增大而减小,但受畦田宽度影响较小;随着土壤初始含水率、灌水定额和畦田宽度的增大,土壤容重的减小,湿润体剖面面积呈现增大趋势。(3)不同土壤初始含水率、土壤容重、灌水定额和畦田宽度条件下,管渠灌溉各向湿润锋运移距离与入渗时间具有较好的对数函数关系。分别建立了以各向湿润锋运移距离为因变量,土壤初始含水率、土壤容重、灌水定额、畦田宽度和入渗时间为自变量的数学模型,所建数学模型能较好的反应湿润锋运移过程。管渠灌溉湿润锋运移速率与入渗时间符合幂函数关系。相同入渗时间的湿润锋运移距离和运移速率随着土壤初始含水率和灌水定额的增大,土壤容重的减小,呈现出增大趋势,但随着畦田宽度的增大变化不显著。(4)建立了包括土壤初始含水率、土壤容重和灌水定额的田面水深综合预测模型和各向湿润锋运移距离综合预测模型,通过将实测值与预测值对比得出,该模型满足精度要求。(5)各影响因素条件下,湿润体内土壤含水率等值线随着土层深度增加呈现由疏到密的分布规律。土壤表层含水率等值线稀疏,含水率较高;湿润锋附近的含水率变化较大,土壤含水率等值线密集。土壤初始含水率、土壤容重、灌水定额越大,湿润体范围和高含水率区域越大,同一土层深度的含水率也越大,但畦田宽度对湿润体内水分分布无显著影响。(6)利用HYDRUS-2D软件对管渠灌溉土壤水分运移进行数值模拟,结果表明湿润锋和土壤含水率的模拟值和实测值吻合度较高,因此利用HYDRUS-2D所建模型能够较好的模拟出管渠灌溉土壤水分运移过程。