近年，我国多处地区出现的干旱现象敲响水资源危机的警钟，突现了节约农业灌溉用水的重要性，中央将提高我国农田灌溉水利用效率提升到空前重要的位置，先后出台多种政策措施应对当前我国农业灌溉用水浪费严重。全国各灌区掀起针对自身灌区气候和作物种植特点、灌溉方式等情况积极投身到探索与自身相适应的节水改造热潮。我国多数灌区采用渠道输水灌溉，多数灌区存在工程老化失修严重，渠道淤积、渗漏，渠系工程防渗率低等问题，石津灌区在河北省乃至整个华北地区都具有典型代表意义。因此，河北省以石津灌区为例，开展以渠道防渗措施为主的渠道输水改造工程，解决灌区普遍存在的工程问题，提高灌区灌溉水有效利用系数。随着我国防渗技术的不断进步，许多适用条件不同、防渗目的各异的防渗材料相继涌现，为了达到最优的防渗效果，选取防渗材料时需综合考虑各种因素并进行相关试验研究确定。石津灌区针对材料供应、北方气候、投资效益等多方面综合考虑拟定了6种防渗衬砌措施，并对其进行田间试验，探求各自的防渗效果优劣，从中选出综合效益最佳的防渗衬砌措施，进行灌区渠系工程改造。这即是本文研究的内容和目的。本文在大量学习国内外渠道防渗、渠道输水损失测定、灌溉水有效利用效率和统计学等各方面知识的基础上，以石津灌区深州魏桥分灌区为研究区，选取典型渠道进行田间试验及防渗效果研究，共涉及以下几方面内容：（1）在渠道防渗措施上，根据灌区特点从防渗材料、施工工艺和伸缩缝处理等三方面选取了作用和性质不同的防渗材料，按照惟一差异原则进行优化组合设计。即分别以3种伸缩缝处理材料为基础，以保温板、土工布和混凝土作为惟一差异因素，研究其对渠道防渗效果的影响，共形成6种不同的复合防渗衬砌形式。（2）本文通过开展动水法试验（包括传统动水法和顺时法）和静水法田间试验对渠道防渗效果进行研究，其中动水法采用传统动水法和顺时法结合进行，静水法精度高可作为检验动水法试验结果的对照试验。同时，对试验中涉及到的仪器间、试验方法间（传统动水法与顺时法）和水面蒸发等影响试验准确性的因素进行相关验证试验。同时采用传统动水法对选取的土渠、运行多年的梯形渠道和抛物线形渠道3种对照渠道进行输水损失试验。（3）本文通过进行田间试验取得大量试验数据，对其进行整理分析，采用输水损失参数分析输水情况，分别对比土渠与衬砌渠道、梯形渠道与抛物线形渠道的输水损失，并对重点研究的6种复合防渗衬砌形式分析了冻融期前后同种衬砌形式的输水损失变化和不同衬砌形式同一时期的输水损失。另对其采用精度较高的静水法试验作为动水法试验的对照试验，以渗漏强度为参数进行各衬砌形式输水损失及其他关系分析。在以上分析基础上对6种复合防渗衬砌形式的节水量、投资效果、节地效果和灌溉水有效利用系数等方面进行深入分析，并综合考虑以上各方面因素，确定出综合效益最优的防渗衬砌形式，为今后灌区渠道输水改造提供最合适的渠道防渗衬砌措施。