干旱缺水、用水效率低下与水土环境退化，是制约粮食生产与农业可持续发展的主要因素。灌区水转化机理及其产量环境效应，是国际农业水利领域共同关注的前沿焦点问题。本项目以南方丘陵平原灌区为背景，通过灌区不同地理位置对象的农田水势监测及灌排水位水量调控试验，研究农田、灌排沟渠、水库塘堰之间水势转化关系及其系统模拟模型、临界特性；通过自然水流场动态监测与农业生产经济场调查，探讨灌区广义水势定量描述方法，构建基于广义水势的灌区水资源高效利用调控模型，模拟分析沟渠塘库系统优化调控规则及效率响应规律，提出灌区水资源高效利用的灌排经济模式及其调控机制、条件与技术标准。对解决我国南方灌区复杂条件下的水转化及水资源高效利用调控机制等难点问题，提高灌溉水利用效率，创新发展农业水资源高效利用理论与方法，建立最严格的水资源管理制度，防治水旱灾害与非点源污染，维持生态平衡，实现灌区现代化，具有重要理论意义与广泛应用前景。
