管道输水具有输水效率高、施工简便、占地少、维护成本低等优点，目前已成为世界上农业节水的一项关键技术。灌溉管网一般使用PVC、PE等塑料管道，这种管道的承压能力比较低，常常由于阀门、给水栓的快速启闭以及事故停泵等因素，导致管网水锤的发生，引起管道爆裂事故使整个管网系统陷入瘫痪状态。一般情况下，管网中产生水锤的危害比相同激励作用下单管产生的危害要大。随着滴灌、喷灌的不断发展，管道的材料向轻型化的方向发展，管网的结构形式也会越来越复杂，水锤问题将会愈来愈突出。因此开展灌溉管网非恒定流方面的研究对于管网的科学管理、安全运行具有重要意义。本文通过试验与数值模拟对灌溉管网的非恒定流过程进行了研究，作为非恒定流计算的初始条件，之前对恒定流方面的有关内容也进行了探讨。研究的主要内容有：常见PVC三通管和PVC球阀的阻力特性及流动特征研究；简单PVC管网水锤的试验与计算分析；滴灌、喷灌管网的非恒定流建模与分析，水锤防护研究；非恒定流计算程序设计方法研究。得到了以下主要结论：(1)研究了PVC三通管的阻力特性，数据在管网计算中调用。三通管由于边界的影响在分叉处增加了水流的掺混和紊动，使水流提前进入类似圆管沿程阻力系数的阻力平方区，局部阻力系数趋于稳定值的雷诺数约为1.5×105。通过试验与数值模拟得到了常见的7种三通管阻力系数的定量表达式，三通管的局部阻力系数与分流比成二次抛物线关系。引起主管——侧管方向局部水头损失的主要原因是水流方向变化的损失和离心力造成的速度分布变化损失，而引起主管——直管水流方向的主要诱因是在较大分流比时由于水流的剪切和横向环流导致直管分岔处上侧的漩涡运动和流速梯度变化损失。(2)球阀的阻力规律是计算恒定流和非恒定流的重要参数，通过试验与数值模拟得到了5种规格PVC球阀阻力系数随相对开度变化的幂函数表达式。流场分析表明球阀开度较小时在阀体内形成回流区，出现较大的漩涡，导致很大的能量损失。(3)通过建立的管网非恒定流模型与试验结果对比分析表明，采用特征线法求解能较好的模拟管网最大水锤压力值，所有试验工况下管网监测点处计算与试验得到的最大水锤压力相对误差小于14%，但特征线法计算的压力波的衰减规律明显比试验结果缓慢，主要原因是在传统的特征线法计算时摩阻项采用了恒定流摩阻，关于非恒定摩阻在管网计算中的广泛应用还需深入研究。管网最大水锤压力随关闭时间的延长而减小；当关闭时间一定时，不同关闭规律对最大水锤压力的影响不同，其中直线关闭规律产生的最大水锤压力较大，两阶段线性关闭规律产生的压力次之，采用曲线关闭规律产生的压力最小。在两阶段关闭方式中，第一阶段时间较长的操作产生的水锤压力小于第一阶段时间较短的关闭方式。在曲线关闭规律中，幂函数关闭方式产生的压力小于抛物线关闭方式产生的压力。(4)建立了典型滴灌管网和喷灌管网的非恒定流计算数学模型，研究了管段分段最优时间步长的处理方法，提出了用当量毛管代替原来毛管的方法，经过处理后边界水锤波的反射与透射情况与原来相似。典型管网的计算表明几个阀门同时关闭时容易在管网中形成叠加波，最大水锤压力值比无叠加波时的要大；当管网中无叠加波时，管网中的最大水锤压力与操作阀门的距离有关，距离操作阀门越近，最大水锤压力的值越大，紧靠阀门处的压力峰值最大。本算例中管网最大水头一般为稳定流时的2~5倍左右，最大水锤发生的时间为阀门完全关闭后的稍后时间内。从波形的衰减幅度来看，管网中水锤波的衰减较快，明显大于长距离单管输送液体管道的情况，原因可能是管网中支路和节点较多，其水流冲撞作用比较明显、水头损失较大。(5)管网中在操作的阀门前和水泵的出口位置设置空气罐，能使最大水锤压力比无防护时减小30%左右，而且可以有效的控制负压，降低了水锤破坏的几率。(6)针对复杂管网，研究了管网信息的表达与编码设计方法，介绍了基于VisualBasic6.0语言平台管网非恒定流的计算方法，编写了相应的代码。表明设计的程序输入简单，计算、输出方便，可用于实际管网的计算。(7)本文建立的数学模型可方便地计算出整个管网、泵站等每个部位水锤压力波动过程以及最大水锤压力的变化规律，从而指出水锤压力对管网危及的程度、范围和所在位置，为管网的防护工作提供理论依据。