农业是我国的用水大户，约占全国总用水量的73﹪，主要消耗于灌溉。冬小麦夏玉米一年两熟是华北平原主要种植模式，它对于充分利用水土的光热资源和节约用水都有着非常重要的意义，为提高河南省冬小麦、夏玉米农田节水灌溉、水分资源高效利用技术以及降低生产成本，本文作了一系列研究工作，主要内容及方法是： (1)通过田间试验对冬小麦夏玉米的需水规律进行研究。 (2)通过实时信息，对土壤水分进行实时预报，确定灌溉时间和灌水定额。 (3)建立冬小麦夏玉米全生育期用水量和产量之间的关系，确定各生育时期的水分敏感指数和阶段需水量，建立分阶段用水量和产量之间的关系； (4)运用动态规划的方法，对有限水量在作物生育期内和作物间的分配进行优化，得到冬小麦夏玉米一年两熟高效灌溉模式。 得到的主要结论如下：(1)冬小麦的需水高峰期为孕穗期，夏玉米的需水高峰期为抽雄吐丝期。对于作物阶段耗水量以及模系数，冬小麦在越冬～返青期最低，阶段耗水模系数一般低于10﹪，拔节期最高。夏玉米苗期和成熟期模系数比较低，抽雄吐丝期最大，拔节期略低一些。 (2)冬小麦ET0的预测值与计算值相关系数R=0.9191，返青前绝对误差95﹪以上不超过0.8mm/d，返青后相对误差均在25﹪以内，其中93﹪的相对误差小于20﹪，53﹪的小于10﹪。对于夏玉米，95﹪的ET0预测结果相对误差在20﹪之内，ET0预测值与计算值相关系数R=0.9469。进而对试验田块土壤水分进行了实时预测，冬小麦相对误差均在5﹪之内，夏玉米相对误差不超过10﹪。 (3)作物产量与全生育期耗水量之间呈良好的二次抛物线关系，相关程度较高，其回归方程分别为： 冬小麦：Y=-0.9795×10-3ET2+9.0263ET-14443相关系数R=0.9451夏玉米：Y=-0.9852×10-3ET2+9.3236ET-12953相关系数R=0.9576；当冬小麦和夏玉米的耗水量分别达到467.4mm和473.2mm时，产量达到各自的最大值； 冬小麦和夏玉米的作物需水系数，相关程度亦较高，其回归方程分别为：冬小麦：k=1.572×10-7ET2-1.2325×10-3ET+3.0737相关系数R=0.7370夏玉米：k=1.036×10-7ET2-0.7593×10-3ET+1.8426相关系数R=0.7459当耗水量达到392.0mm和366.5mm，冬小麦和夏玉米的作物需水系数k降至最小分别为0.66m3/kg和0.45m3/kg。 用最小二乘法得到冬小麦、夏玉米的水分敏感指数，并且用Jensen模型建立了冬小麦、夏玉米产量与各阶段耗水量关系的水分生产函数模型。 (4)根据1984～2003年的记录的逐日降雨资料，绘制了经验累积频率曲线，确定了四个典型水文年的降雨量，进而确定了典型水文年中作物各个生育阶段的降雨量。以产量与分阶段耗水量关系的数学模型为目标函数，采用动态规划的方法，对有限水量在作物生育期内的分配进行了优化，提出了冬小麦、夏玉米各自的高效灌溉制度。在有限水量在作物生育阶段最优分配的基础上，同样采用动态规划的方法，以冬小麦、夏玉米作物总效益最大为目标函数，把有限的总灌溉水量在作物之间进行最优分配，得到了冬小麦、夏玉米一年两熟情况下的高效灌溉制度。