我国北方广大的干旱半干旱区淡水资源稀缺,而华北、西北的广大地区以及滨海和近海地带都有大量的咸水储量。咸水资源近年来被当做农业用水的后备水源,具有巨大的利用价值,如果能将咸水应用于农业灌溉中,那么由于水资源短缺导致我国农业发展受限的问题将得到很大缓解,因此,确定合理咸水灌溉制度对于咸水利用至关重要。本文根据土壤水动力学理论,选择土壤温度模拟模型、土壤水分模拟模型、土壤盐分模拟模型以及作物生长模型,通过MATLAB软件编制数值模拟程序,对土壤温度、土壤水盐运移以及作物生长进行了动态模拟,并结合山西省永济县咸水灌溉试验资料,对模型的参数进行了率定和检验。并根据试区1955-2013年气象资料,划分了5个典型年(5%、25%、50%、75%、95%),针对每个典型年,进行了灌溉制度优化,模拟了不同灌溉制度时土壤水盐的时空分布以及作物生长过程,以效益最大为目标,提出了不同典型年的最优灌溉制度,主要结果如下:(1)采用试区2个年度冬小麦土壤水分的测试资料,选用处理一、处理二两个处理对构建的土壤水分模拟模型的参数进行了率定,并用率定后的参数,对处理二的土壤水分变化情况做了模拟,结果显示:冬小麦生育期内土壤水分的实测值与模拟值具有良好的一致性,相关系数R达到了0.755以上。说明本模型能够合理的对冬小麦生育期内土壤含水率变化情况进行模拟。(2)采用1990-1992年冬小麦咸水灌溉试验资料,对本文所构建模型的盐分运移模块进行了率定和验证,验证结果显示:盐分实测值与模拟值的相关系数R达到0.883以上。并对作物生长模拟模块的模拟进行了率定和检验,验证结果显示,产量的模拟值与实测值相关系数R达到0.871以上。结果表明,本模型对盐分时空分布情况与作物产量模拟效果良好。(3)应用率定与检验后的模型,在不同水文典型年下,将不同的咸水浓度、不同灌水次数进行组合,设置不同的灌水时间,模拟作物产量,从而以产量最大为目标,确定最优的灌水时间,以达到灌水时间的优化。计算结果显示:5%典型年时,冬小麦最大产量为9617kg/hm~2;25%典型年时,冬小麦最大产量为8615kg/hm~2;50%典型年时,冬小麦最大产量为9835kg/hm~2;75%典型年时,冬小麦最大产量为8626kg/hm~2;95%典型年时,冬小麦最大产量为9891kg/hm~2。(4)根据冬小麦咸水灌溉模拟结果以及灌水费用各浓度咸水灌溉的经济效益进行分析,结果显示:总体来说,随着灌水次数的增多,产量也增大,但灌水次数超过3次后,产量增加幅度降低,进而经济效益也会减小。因此以经济效益最大为目标,针对不同的咸水浓度(地区不同咸水浓度不同),分别给出了不同典型年下的最优灌溉制度。