第一篇:農田水利學考試重點
農田水利學研究對象:調節農田水分狀況、改變和調節地區水情。
農田水分存在形式:地面水、地下水、土壤水(汽態、吸著、毛管、重力水)農田水分消耗的途徑植株蒸騰、株間蒸發、深層滲漏。作物的灌水制度:灌水次數、日期、定額、灌溉定額。局部灌水方法有滲灌、滴灌、微噴灌、涌灌、膜上灌。灌水渠系可分為 干、支、斗、農渠 四級固定渠道。噴灌主要技術要素噴灌強度、均勻度、水滴打擊強度。滴灌系統的組成水源、首部樞紐、及各級輸水管道和滴頭。
渠道輸水損失有水面蒸發、渠床滲漏、閘門漏水、渠道退水。
田間排水的任務是除澇、防漬、防土壤鹽漬化、改良鹽堿土、為適時耕作創造條件。
灌溉排水管理:工程管理(基礎)、用水管理(中心)、組織管理(保證)、生產管理(手段)。間接計算作物需水量的方法:參照作物需水量、實際需水量。
直接計算需水量方法:以水面蒸發為參數、產量為參數的需水系數法。有效水指的是重力水和無效水之間的毛管水。產生干旱的原因不同,分為大氣干旱和土壤干旱。
16、渠系建筑物分:引水、配水、交叉、銜接、泄水、量水建筑物。交叉建筑物有隧洞、涵洞、渡槽、倒虹吸、橋梁。
17、按可移動程度灌溉管道系統分為固定式、半固定式、移動式。
18、農作物對農田排水的要求有除澇排水、防漬排水、防止土壤鹽堿化和改良鹽堿土、農業耕作條件。
19、排水系統一般包括排水區內的排水溝系、蓄水設施、排水區外的承泄區及排水樞紐
20、固定管道的種類:水泥土管、素砼管、污工涵管、石棉水泥管、塑料管、鋼筋砼管、鑄鐵管、鋼管。
21、移動管道的種類:鋁合金管、鍍鋅薄壁鋼管、塑料管、膠管、薄膜塑料管
22、排水區澇漬成因:一是來水過多,二是排水不良。
23、水量調配方式:分片包干、聯合運用
二、名詞解釋
1、凋萎系數:土壤含水率降低使植物發生永久性凋萎現象時的土壤含水率。田間持水率:灌水2-3天后土壤所能保持的含水率。
土壤計劃濕潤層:旱田灌溉時,計劃調節控制土壤水分狀況的土層深度。灌溉制度:作物播種前及全生育期內的灌水次數。
6、水利最優斷面:渠道輸水能力最大的斷面,不一定是最經濟的斷面
7、局部灌溉:灌溉時只濕潤作物周圍的土壤,遠離作物根部的行間或棵間土壤仍保持干燥。
9、田間工程:末一級固定渠道和固定溝道之間的條田范圍內的臨時渠道、道路等農田建設工程。
10、灌溉渠道系統:指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向田間工程進行農田灌水的工程系統。
11、有效降雨:實際降雨量減去地面徑流損失后的水量。
13、灌水率:灌區單位面積上所需灌溉的凈流量。
14、灌溉設計保證率:灌區用水量在多年期間能夠得到充分滿足的機率。
15、抗旱天數:灌溉設施在無降雨情況下能滿足作物需水要求的天數。
農田水分狀況:農田土壤水、地面水和地下水的狀況及其相關的養分、通氣、熱狀況。田間水利用系數:實際灌入田間的有效水量和末級固定渠道(農渠)放出水量的比值 渠道水利用系數:某渠道的凈流量與毛流量的比值稱為該渠道的渠道水利用系數 渠系水利用系數:灌溉渠系的凈流量與毛流量的比值稱為渠系水利用系數
灌溉水利用系數:灌溉水利用系數是實際灌入農田的有效水量和渠首引入水量的比值
1、確定灌溉制度的方法?
總結群眾豐產灌水經驗; 根據灌溉試驗資料制定;按水量平衡原理制定。具體做法: 根據設計年份的氣象資料和作物的需水要求,參照群眾豐產經驗和灌溉試驗資料,根據水量平衡原理擬定作物灌溉制度。
2、對管道的技術要求是什么?
a、能承受設計要求的工作壓力;b、能通過設計要求的流量;c、價格低廉、使用壽命長; d、便于運輸、易于安裝和施工,接頭不漏水,抗震抗折;e、移動管道要輕便、耐撞擊、耐磨、耐腐蝕。
3、計算作物需水量的方法有哪些?具體說明
(1)直接計算需水量的方法:
1、以水面蒸發為參數的需水系數法,簡稱“α”值法;
2、以產量為參數的需水系數法,簡稱“K”值法。
通過計算參照物需水量來計算實際作物需水量的方法:
1、參照作物需水量的計算;
2、實際需水量計算。
4、什么是灌溉設計標準?兩種表示方式及定義?
進行灌溉工程的水利計算以前,必須首先確定灌溉工程的設計標準。實際工作中,采用灌溉設計保證率和抗旱天數表示。灌溉設計保證率:灌區用水量在多年期間能夠得到充分滿足的機率。抗旱天數:灌溉設施在無降雨情況下能滿足作物需水要求的天數。
5、渠道防滲的意義?
a、減少渠道滲漏損失;b、增加渠床穩定性;c、提高渠道輸水能力;
d、控制地下水位和防治土壤鹽堿化;e、節省工程維護費用f、降低灌溉成本,提高經濟效益
6、修正灌水率圖的原則?
a、不影響作物需水要求為原則,不改變主要作物關鍵用水期的各次灌水時間;
b、調整時間,以往前移動為主,前后移動不超過3天;c、將灌水率土修正的比較均勻、連續。
7、簡述根據水量平衡圖解法擬定旱作物灌溉制度的步驟。
1、根據各旬計劃濕潤層深度H和作物要求計劃濕潤層內土壤含水率的上限和下限,求H土層內允許儲水量上下限;
2、繪制作物田間需水量ET累積曲線、計劃濕潤層加大WT、地下水補給K及凈耗水量ET-WT-K的累積曲線;
3、根據設計年雨量,求出滲入土壤的降雨量;
4、作物生長初期土壤儲水量Wo,逐旬減去ET-WT-K值,得到實際儲水W曲線;
5、W曲線接近Wmin時,進行灌水;
6、如此進行得到全生育期的各次灌水定額、時間和次數;
7、生育期灌溉定額即為灌水定額之和。
8、簡述土壤水的有效性。
答:無效水:低于土壤吸著水(最大分子持水率)的水分。作物不能吸收利用。過剩水:重力水,在重力作用下向下流失。有效水:重力水和無效水之間的毛管水。
9、計算渠道的設計流量,加大流量,最小流量各有什么作用?
1)設計流量(是指在設計標準條件下,為了滿足灌溉用水要求,需要渠道輸送的最大流量,也稱正常流量)它是設計渠道縱橫斷面和渠系建筑物的重要依據
2)加大流量(在短時增加輸水的情況下,渠道需要通過的最大灌溉流量)它是設計渠道壩頂高程的依據,并以此校核渠道輸水能力和不沖流速。(3)最小流量(在設計標準條件下,渠道在正常工作中輸送的最小流量)可以校核下一級渠道的水位控制條件和確定修建節制閘的位置
10、計算渠道的設計流量,加大流量,最小流量各有什么作用?
答:(1)設計流量(是指在設計標準條件下,為了滿足灌溉用水要求,需要渠道輸送的最大流量,也稱正常流量)它是設計渠道縱橫斷面和渠系建筑物的重要依據(2)加大流量(在短時增加輸水的情況下,渠道需要通過的最大灌溉流量)它是設計渠道壩頂高程的依據,并以此校核渠道輸水能力和不沖流速。(3)最小流量(在設計標準條件下,渠道在正常工作中輸送的最小流量)可以校核下一級渠道的水位控制條件和確定修建節制閘的位置
11、何謂輪灌?何謂序灌?各有何優缺點?
答:(1)輪灌:同一級渠道在一次灌水延續時間沒輪流輸水的的工作方式叫做輪灌。優點:渠道流量集中,同時工作的渠道長度短,輸水時間短,輸水損失少,有利于與農業措施結合和提高灌水工作效率。缺點:渠道流量大,渠道和建筑物工程量大;流量過于集中,會造成灌水和耕作時勞力緊張;在干旱季節還會影響各用水單位受益均衡。(2)續灌:在一次灌水延續時間內自始至終連續輸水的渠道。優缺點與輪灌相反。
12、灌水率圖的修正原則?
答:⑴應以不影響作物需水要求為原則,盡可能消除灌水率高峰和避免小于5d的短暫停水現象,最小灌水率不應小于最大灌水率的30%。⑵盡量保持主要作物關鍵期灌水時間不變。必須變動時,灌水日期前后移動不超過3d,若同一種作物連續兩次灌水均需變動灌水日期,不應一次提前,一次推后。⑶延長或縮短灌水時間與原定時間相差不應超過20%,盡量調整次要作物,非關鍵期的灌水日期和灌水延續時間,最后要使修正后的灌水率圖比較均勻、連續。
第二篇:《農田水利學》考試重點【復習版】
農田水利學復習整理:
一、緒論:
1、農田水利:為防治干旱、漬、澇和鹽堿災害,對農田實施灌溉、排水等人工措施的總稱。
2、農村水利:提高農業綜合生產能力和改善農村生態環境與農民生活條件服務的水利措施。
3、農田水利狀況:農田中地表水、土壤水、地下水的狀態、變化規律及對作物生長影響的總稱。第二章:
1、土壤水的分類:吸著水(吸濕水&薄膜水)、毛管水、重力水
2、凋萎系數:植物開始發生永久凋萎時土壤含水率,也稱凋萎含水率或萎焉點。田間持水量:農田土壤某一深度內保持吸濕水、膜狀水和毛管懸著水的最大含水量。
3、區別澇災和滯害:澇:降水過多形成田面積水并危害作物正常生長的災害。漬害:地下水位過高、土壤過濕而危害作物正常生長的災害。
4、農田水分消耗的3條途徑:1.植物蒸騰2.株間蒸發3.深層滲漏 3個方程式: 植物蒸騰量+株間蒸發量=騰發量=作物需水量
作物需水量+滲漏量=田間耗水量 作物需水量=田間耗水量
5、需水臨界期:作物全生育期中因需水得不到滿足時最易影響生長發育并導致最大減產的時期。
6、α及k值法的適用條件:(1)“α”值法
基本公式:ET=αE0
或
ET=aE0 +b 式中:ET —— 某時段內作物田間需水量,mm
E0 —— 與ET同時段的水面蒸發量,mm; α—— 需水系數或稱蒸發系數。a,b——經驗常數。(2)“K ”值法
基本公式:ET=KY
或
ET=KYn+c 式中:ET——作物全生育期內的總需水量,m3/畝
Y——作物單位面積產量,kg/畝;
K——以產量為指標的需水系數,m3/kg;
n、c ——分別為經驗指數和常數。
7、灌溉制度:按作物需水要求和不同的灌水方法制定的灌水次數,每次灌水的灌水時間和灌水定額和灌溉定額的總稱。
8、灌水定額:一次灌水在單位灌溉面積上的灌溉量。
9、灌溉定額:各次灌水定額之和。
10、水稻充分灌溉制度的基本方程式及原則:
(一)泡田定額
計算公式:M1=0.667(h0+S1+e1t1-P1)式中: M1——泡田定額,m3/畝;
h0 ——插秧時田面所需水深,mm;
S1 ——泡田期滲漏量,mm;
t1 ——泡田期的天數,d,e1 —— t1時期內水田田面平均蒸發強度,mm/d;
P1 —— t1時期內的降雨量,mm。二)生育期灌溉制度
1、水量平衡方程
h1+P+m-WC-d = h2 式中:h1、h2——時段初、末田面水層深度,mm ;
P——時段內降雨量,mm;
d——時段排水量,mm;
m——時段灌水量,mm;
WC——時段內耗水量,mm。
原則:水稻適宜的水層深度范圍:hmin~hmax;當水層深度降低到灌水下限時,開始灌溉;若雨后田內水深大于允許蓄水深度,則排水量為:d=ha-Hp 式中:ha——雨后水深,mm ;
Hp——雨后允許蓄水深度,mm
11、灌水率的定義及計算:
灌水率: 單位灌溉面積上的灌溉凈流量q凈
灌水率又稱灌水模數,單位m3/(s·萬畝)或m3/(s·100hm2)或m3/(s·hm2)。灌水率的計算
某作物第i次灌水計算公式如下:
qi??mi8.64Ti3qi—第i次灌水的灌水率,m(/s?萬畝)?—某作物的種植比mi—某作物第i次灌水的凈灌水定額,m/畝Ti—某作物第i次灌水的延續時間,d8.64—單位換算系數
注意:同一時期各種作物灌水率可以累加。
12、初步灌水率圖的繪制步驟及修正原則:
(一)灌水率圖的繪制
1、先合理確定灌水延續時間(T);
2、然后計算出灌區內各種作物的各次灌水率;
3、最后以灌水延續時間為橫坐標,灌水率為縱坐標,并將同時期各種作物灌水率疊加,把一個灌水周期的灌水率繪制成圖,即為全灌區初步灌水率。二)灌水率圖的修正
1、盡量不改變主要作物關鍵用水期的灌水時間若必須調整,以前移為主,前后不超過三天。
32、調整后灌水率圖均勻、連續,最小灌水率不小于最大灌水率的40%。
灌水率過小(大)時可以縮短(延長)灌水時間進行調整。
3、消除短期停水。
停水時間不少于5-7天
13、灌溉用水量:灌溉用水量:是指灌溉土地需從水源取用的水量,亦稱毛灌溉用水量,包括了水源至田間各級輸水渠道的滲漏損失。
14、灌溉用水量的計算:
一)根據灌溉用水流量計算(“灌水率法”)
灌溉用水流量與灌水延續時間的乘積即為灌溉用水量。
二)根據灌溉制度計算(“直接法”)
(三)根據綜合灌水定額計算(“間接法”)
任一時段的灌溉用水量為:
式中,A——全灌區的灌溉面積,hm2 第三章:
1、灌溉對水源的要求:水位、水質、水溫
2、四種地表取水方式的使用條件:
(1)無壩引水
適用條件
河流枯水期的水位和流量均能滿足自流灌溉的要求。
(2)有壩引水
適用條件
河道的流量能滿足灌溉要求,但水位略低于渠首的引水要求;或洪水季節流量、水位均能滿足要求,但洪、枯季節變化較大。
(3)蓄水取水
適用條件
當河流的天然來水過程不能滿足灌區的灌溉用水過程時,可在河流的適當地點修建水庫等蓄水工程,調節河流的水位和流量,以解決來用水之間的矛盾。(4)抽水取水
適用條件
河道水量豐富,但灌區位置較高,且修建其它取水工程困難或不經濟,可在灌區附近的河流岸邊修建抽水站。
3、無壩取水口位置的選擇:最大水深位于凹岸頂點稍偏下游。取水口選在這里,可加大進流量,有效地防止泥沙入渠。
4、側面進水與正面進水的特點:
側面進水:進水閘過閘水流方向與河流方向正交。一般用于含沙量較小的河道。
正面進水:進水閘過閘水流方向與河流方向一致或斜交。這種取水方式,能在引水口前激起橫向環流,促使水流分層,表層清水進入進水閘,而底層含沙水流則涌向沖沙閘而被排掉
5、分片包干:
分片包干是指灌區內的中、小型水庫和引水、提水工程各自分片劃定灌溉面積,自成小型灌溉系統,單獨進行水量平衡計算,不與骨干工程聯合運用,不承擔反調節任務。
6、設計代表年法確定保灌面積與設計引水流量計算
設計代表年法:首先根據灌區歷年河流流量或灌溉期降雨量資料進行頻率分析,選擇1個或2 ~ 3個接近灌溉設計保證率的年份作為設計代表年;然后用代表年來水過程與用水過程相比較,確定設計代表年的灌溉最大引水流量,并據以求出灌溉面積。
例4-2
某灌區擬建無壩引水工程進行自流灌溉,擬定灌溉面積為3萬畝,試采用設計代表年法推求灌溉設計保證率 p=80% 的設計引水流量及保證灌溉面積。
第4章:
1、灌溉渠道系統:
是指從水源取水、通過渠道及
其附屬建筑物向農田供水、經由田間工程進行 農田灌溉的工程系統,包括渠首工程、輸配水 工程和田間工程三大部分。
2、灌排相間、灌排相鄰的特點:
灌排相間:地形平坦或有微地形起伏的地區,宜把灌溉渠道和排水溝道交錯布置,溝、渠都是兩側控制,工程量較省。
灌排相鄰:在地面向一側傾斜的地區,渠道只能向一側灌水,排水溝也只能接納一邊的徑流,灌溉渠道和排水溝道只能并行,上灌下排,互相配合
3、節制閘的應用情況及位置
垂直于渠道中心線布置,其作用是控制渠道水位或流量。下列情況需要設置節制閘:
①在上級渠水位不能保證下級渠正常引水時,需在上級渠建節制閘抬高水位,保證下級渠引水。
②實行輪灌時,在輪灌組分界處需設節制閘。
③在重要建筑物或險工渠段前需聯合修建節制閘和泄水閘,以防止漫溢,保證建筑物和渠道的安全。
4、區別擊中交叉建筑物的使用條件
常見的交叉建筑物有:隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁等。
隧洞 當渠道遇到山崗時,或因石質堅硬,或因開挖工程量過大,往往不能采用深挖方渠道,如沿等高線繞行,渠道線路又過長,工程量仍然較大,而且增加了水頭損失。在這種情況下,可選擇山崗單薄的地方鑿洞而過
渡槽
渠道穿過河溝、道路時,如果渠底高于河溝最高洪水位或渠底高路面的凈空大于行駛車輛要求的安全高度時,可架設渡槽;渠道穿越洼地時,如采用高填方渠道工程量太大,也可采用渡槽
倒虹吸
渠道穿過河溝、道路時,如果渠道水位高出河溝洪水位,但渠底高程卻低于河溝洪水位時;或渠底高程雖高于路面,但凈空不能滿足交通要求時,就要用壓力管道代替渠道,從河溝、道路下面通過,壓力管道的軸線向下彎曲,形似倒虹。
涵洞
渠道與道路相交,渠道水位低于路面,而且流量較小時,常在路面下面埋設平直的管道,叫做涵洞。
橋梁
渠道與道路相交,渠道水位低于路面,而且流量較大,水面較寬時,要在渠道上修建橋梁,滿足交通要求。
5、區別跌水和陡坡
當渠道經過坡度較大的地段時,為防止渠道沖刷,保持渠道的設計比降,就把渠道分成上、下兩段,中間用銜接建筑物聯結,常見的銜接建筑物有跌水或陡坡。
(1)跌水
水位落差小于3m時,宜建跌水。
(2)陡坡
水位落差大于3m時,宜建陡坡。
6、三個特征流量的定義、計算公式和作用: 設計流量
在灌溉設計標準條件下,為滿足灌溉用水要求,需要渠道輸送的最大流量。
設計凈流量=設計灌水率×控制灌溉面積
設計流量=設計毛流量=設計凈流量+輸水損失+田間損失
設計流量是設計渠道斷面和渠系建筑物尺寸的主要依據。最小流量
在灌溉設計標準條件下,渠道工作過程中輸送的最小流量。
最小流量=灌水率圖上最小灌水率對應的流量
最小流量用于校核對下一級渠道的水位控制要求;確定是否需要修建節制閘,及修建位置。加大流量
考慮到在灌溉工程運行過程中可能出現一些難以準確估計的附加流量,把設計流量適當放大后得到的安全流量。它是設計渠堤堤頂高程的依據。
7、大中型灌水各級渠道設計流量的推算
(一)調查收集資料
灌區控制的灌溉面積;作物種植結構比例;灌區的設計灌水率;灌區的土壤性質及透水性等。
(二)選擇典型支渠
典型區內作物種植比例、土壤性質、灌溉面積等影響渠道的主要因素具有代表性。
(三)輪灌渠道設計流量的推算
常用的方法:根據輪灌組劃分情況自上而下逐級分配末級續灌渠道(一般為支渠)的田間凈流量,再自下而上逐級計入輸水損失水量,推算各級渠道的設計流量。
8、渠底比較、渠床糙率系數、渠道的邊坡系數的選擇對斷面設計的影響
1、渠底比降
在坡度均一的渠段內,兩端渠底高差和渠段長度的比值稱為渠底比降。選擇要求:
(1)為了減少工程量,應盡可能選用和地面坡度相近的渠底比降。
(2)一般隨著設計流量的逐級減小,渠底比降應逐級增大。
(3)干渠及較大支渠的上、下游流量相差很大時,可采用不同的比降,上游平緩,下游較陡。
(4)清水渠道易產生沖刷,比降宜緩;渾水渠道容易淤積,比降應適當加大。
(5)抽水灌區的渠道應在滿足泥沙不淤的條件下,盡量選擇平緩的比降,以減小提水揚程和灌溉成本。
2、渠床糙率系數
渠床糙率系數 n 是反映渠床粗糙程度的技術參數。
如果n 值選得大,設計的渠道斷面就偏大,不僅增加了工程量,而且會因實際水位低于設計水位而影響下級渠道的進水;如果n 值取得小,設計的渠道斷面就偏小,輸水能力不足,影響灌溉用水。
3、渠道的邊坡系數
渠道的邊坡系數m 是渠道邊坡傾斜程度的指標,其值等于邊坡在水平方向的投影長度和在垂直方向投影長度的比值。
m 值的大小關系到渠坡的穩定,要根據渠床土壤質地和渠道深度等條件選擇適宜的數值。大型渠道的邊坡系數應通過土工試驗和穩定分析確定;中小型渠道的邊坡系數根據經驗選定。
9、灌溉渠道縱斷面圖繪制的步驟 1)繪地面高程線
在方格紙上建立直角坐標系,橫坐標表示樁號,縱坐標表示高程。根據渠道中心線的樁號和地面高程按一定的比例,點繪出地面高程線。(2)標繪分水口和建筑物的位置
在地面高程線的上方,用不同符號標出各分水口和建筑物的位置。
3)繪渠道設計水位線
初選渠道的設計比降,繪出渠道的設計水位線(4)繪渠底高程線
在渠道設計水位線以下,以渠道設計水深為間距,畫設計水位線的平行線,該線就是渠底高程線。
5)繪制渠道最小水位線
從渠底線向上,以渠道最小水深為間距,畫渠底線的平行線。(6)繪堤頂高程線
從渠底線向上,以加大水深與安全超高之和為間距,作渠底線的平行線,此即渠道的堤頂線。
(7)標注樁號和高程
在渠道縱斷面的下方畫一表格,把分水口和建筑物所在位置的樁號、地面 高程線突變處的樁號和高程、設計水位線和渠底高程線突變處的樁號和高程以及相應的最低水位和堤頂高程,標注在表格內相應的位置上 8)標注渠道比降
在標注樁號和高程的表格底部,標出各渠段的比降。第五章:
1、田間工程:田間工程通常指最末一級固定渠道(農渠)和固定溝道(農溝)之間的條田范圍內的臨時渠道、排水小溝、田間道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水溝、小型建筑物以及土地平整等農田建設工程。
2、區別畦灌和溝灌: 畦灌:是用田埂將灌溉土地分割成一系列狹長地塊——畦田,水從輸水溝或直接從毛渠引入畦田后,在畦田表面形成很薄的水層,沿畦長坡度方向均勻流動,邊流邊滲,潤濕土壤。在流動過程中主要借重力作用,以垂直下滲的方式逐漸濕潤土壤。
溝灌:是在作物行間開挖灌水溝,灌溉水由輸水溝或毛渠進入灌水溝后,在流動的過程中,主要借毛細管作用從溝底和溝壁向周圍滲透而濕潤土壤。
溝灌適用于灌溉棉花、玉米和薯類等;適宜于中等透水性的土壤;適宜的地面坡度一般在0.005~0.02之間。
3、工作壓力參數:是指噴頭進水口前的內水壓力。
4、四個噴灌強度:點噴灌強度
單噴頭平均噴灌強度
系統組合平均噴灌強度 允許噴灌強度
5、區別微噴頭與噴頭:
噴頭是噴灌系統的關鍵設備,其作用是將有壓的灌溉水以噴灑形式均勻地散在田間對農作物進行灌溉。
微噴頭是噴頭的一種,具有體積小、壓力低、射程短、霧化好等特點。外形尺寸0.5 ~1.0cm;工作壓力50~300KPa。因此,其比一般噴頭簡單得多,多數是用塑料一次壓注成形的。由于微噴頭主要作為一種局部灌水方法的設備,所以不要求具有很大的射程,其射程一般從10~50cm到6~7m不等。第六章:
1、排水系統的組成:排水溝系、需水設施、排水樞紐、承泄區
2、除澇標準:(1)、以治理區發生一定重現期的暴雨,作物不受澇為標準(2)、以治理區作物不受澇的保證率為標準(3)、以某一定量暴雨或澇災嚴重的典型年作為排澇設計標準
3、排澇設計流量的計算(主要是平均排除法)平均排除法
平均排除法是以排水面積上的設計凈雨在規 定的排水時間內排除的平均排澇流量或平均排澇 模數作為設計排澇流量或排澇模數的方法。
農田會受短時間淹沒。適用:規模較小的排水溝
式中,T —— 每天工作的小時數,h。若自排地區,T 取24 h,則簡化為P237式(8-5)和(8-6)。
其余參數同P237式(8-5)和(8-6)。
注意:①平原河網地區宜考慮排水溝滯蓄;②圩區應考慮預降滯蓄,圩堤滲漏產水和套閘進水。
4、區別兩個排澇標準:排漬深度、耐漬深度
5、地下水臨界深度:
在一定的自然條件和農業技術措施條件下,為了保證土壤不產生鹽堿化和作物不受鹽害所要求保持的地下水最小埋藏深度。
6、排水溝的特征水位: 排漬水位(日常水位)排澇水位(最高水位)
7、排水承泄池的定義、要求及整治措施
排水承泄區是指位于排水區域以外,承納排水系統排出水量的河流、湖泊或海洋等。
一、排水承泄區應滿足的要求
A)承泄區應具有較低的水位;
B)承泄區應有足夠的輸水能力和容量
C)承泄區在汛期高水位時,若使排水系統出現壅水和淹沒,其淹沒歷時應在允許范圍內;
D)承泄區應具有穩定的河床和河岸,良好的河槽;
E)承泄區應盡可能考慮綜合利用。承泄區的整治
疏浚河道
退堤擴寬
裁彎取直
束窄堵支(順壩、丁壩、堵支壩)
加固堤防
第三篇:農田水利學
名詞解釋
·農田水利學: 農田水利學是一門研究農田水分狀況和有關地區水情變化規律及調節措施、消除水旱災害和利用水資源為發展農業生產而服務的科學。
?凋萎系數:當土壤含水率降低至吸濕系數的1.5-2.0倍時,就會使植物發生永久性凋萎現象,這時的含水率稱為凋萎系數。
?入滲率:單位時間內通過單位入水界面的水量
?灌溉制度:灌溉制度是指作物播種前(或水稻栽秧前)及全生育期內的灌水次數、每次的灌水日期和灌水定額以及灌溉定額。
?灌水定額:灌水定額是指一次灌水單位灌溉面積上的灌水量。
?灌溉定額:各次灌水定額之和稱為灌溉定額。
?土壤計劃濕潤層深度:土壤計劃濕潤層深度指在旱田進行灌溉時,計劃調節控制土壤水分狀況的土層深度。
?灌水率:是指灌區單位面積上所需灌溉的凈流量又稱灌溉模數。
?田間工程:田間工程通常指最末一級固定渠道(農渠)和固定溝道(農溝)之間的條田范圍內的臨時渠道、排水小溝、田間道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水溝、小型建筑物以及土地平整等農田建設工程。
?潛水:潛水是在地表以下第一個穩定的隔水層以上含水層中的地下水,又稱淺層地下水。?承壓水(有壓層間水):在含水層完全滿水,并在壓力水頭作用下,使上下隔水層都承受壓力(對上隔水層為浮托力)的層間水,稱有壓層間水或簡稱承壓水。
?灌溉設計保證率:灌溉設計保證率是指灌區用水量在多年期間能夠得到充分滿足的幾率。一般以正常供水年數或供水不破壞的年數占總年數的百分數表示。
?抗旱天數:是指灌溉設施在無降雨情況下能滿足作物需水要求的天數,它反映了灌溉設施的抗旱能力,是灌溉設計標準的一種表達方式。
?地下水臨界深度:在一定自然條件和農業技術措施條件下,為了保證土壤不產生鹽堿化和作物不受鹽害所要求保持的地下水最小埋藏深度。
?平均排除法:以排水面積上的設計凈雨在規定的排水時間內排除的平均排澇流量或平均排澇模數作為設計排澇流量或排澇模數的方法。適用于水網圩區和抽水排水地區以及控制面積較小的排水溝。
?排漬模數:單位面積上的排澇流量稱為設計地下水排水模數或排漬模數。
?計劃用水:就是有計劃地進行蓄水、取水(包括水庫供水、引水和提水等)和配水。
?用水計劃:是灌區(干渠)從水源取水并向各用水單位或各渠道配水的計劃。包括取水計劃和配水計劃。
?灌溉渠道系統:指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向農田供水、經由田間工程進行農田灌水的工程系統。
簡答
·α值法:以水面蒸發為參數的需水系數法簡稱α值法,適用于種植水稻地區。·K值法:以產量為參數的需水系數法簡稱為K值法,適用于旱田或北方地區。
·修正灌水率圖的原則
a.要以不影響作物需水需求為原則;
B.平穩連續,避免短期停水;
C.灌水率qmin/qmax≥40%
·評價噴灌均勻度的指標
1.噴灑均勻系數。適用于整個噴灌系統。
2.水量分布圖。噴灑范圍內的等水量圖,用這種圖來衡量噴灌均勻度比較準確、直觀,它和地形圖一樣標示出噴灑水量在整個噴灑面積內的分布情況。適用于單個噴頭。
·田間渠系布置有兩種基本形式:縱向布置和橫向布置。
縱向布置:灌水方向垂直農渠,毛渠與灌水溝、畦平行布置,灌溉水流從毛渠流入其與垂直的輸水壟溝,然后再進入灌水溝、畦。
橫向布置:灌水方向和農渠平行,毛渠和灌水溝、畦垂直,灌溉水流從毛渠直接流入灌水溝、畦。
·灌溉取水方式,隨水源類型、水位和水量情況而定。
地表的取水方式,無壩引水、有壩(壩堤)引水、抽水取水、水庫取水等。
無壩引水:適用于灌區附近河流水位流量均能滿足灌溉要求,進水閘、沖沙閘、導流堤。有壩引水:河流水源雖然較豐富,但水位較低時,攔河壩、進水閘、沖沙閘、防洪堤 抽水取水:河流水量比較豐富,但灌區位置比較高,修建其他自流引水工程困難或不經濟。泵站
水庫取水:河流的流量、水位均不能滿足要求時,大壩、溢洪道、進水閘
·除澇設計標準,一般有三種表達方式:①以治理區發生一定重現期的暴雨,作物不受澇為標準。②以治理區作物不受澇的保證率為標準。③以某一定量暴雨或澇災嚴重的典型年作為排澇設計標準。
·農作物對農田排水的要求
①農田對除澇排水的要求。在降雨量較大的地區,農田排水工程必須滿足除澇要求,要能及時排出由于暴雨產生的田面積水,減少淹水時間和淹水深度,以保證農作物生長;
②農田對防漬排水的要求。在旱地中,如果地下水位過高,作物就會受到漬害而減產。因此,要滿足控制和降低地下水位要求,為保證農作物的正常生長,必須使農田土壤具有適宜的含水率;
③防止土壤鹽堿化和改良鹽堿土對農田排水的要求。土壤中的鹽分主要是隨水分運動。在有蒸發的條件下,由于土壤的毛管作用,土壤鹽分隨水分而上升,水分自地表蒸發后,鹽分則保留在土壤表層;在降雨火灌水時,入滲的水流攜帶表層的鹽分向深層移動,是表層鹽分逐漸降低。在某一季節內,土壤的積鹽或脫鹽主要取決于蒸發和入滲條件;
④農業耕作條件對農田排水的要求。為了適于農業耕作,需要使農田土壤保持在一定的含水率以下,一般根系吸水層的內含水率在田間持水率的60%~70%時較為適宜。
填空
?農田水分存在三種基本形式,即地面水、土壤水和地下水。
?為了防止土壤干旱,最低的要求就是使土壤水的滲透壓力不小于根毛細胞液的滲透壓力,凋萎系數便是這樣的土壤含水率臨界值。
?土壤水分運動的研究一般有兩種途徑:一種是毛管理論,一種是勢能理論。
?灌溉渠道系統包括渠首工程,輸配水工程和田間工程三大部分。
?灌溉渠系由各級灌溉渠道和退(泄)水渠道組成,灌溉渠道按其使用壽命分為固定渠道和臨時渠道兩種。
?干、支渠道的渠線規劃大致可分為查勘,紙上定線和定線測量三個步驟。
?通常用設計流量,最小流量和加大流量三種特征流量覆蓋流量變化的范圍,代表在不同運行條件下的工作流量。
?反映水量損失情況的經驗系數有渠道水利用系數,渠系水利用系數,田間水利用系數和灌溉水利用系數。
?渠道的工作制度就是渠道的輸水工作方式,分為續灌和輪灌兩種。
?農田水利學研究對象:調節農田水分狀況,改變和調節地區水情。
?土壤水按其形態不同分為:汽態水、吸著水、毛管水、重力學。
?灌排管理包括工程管理、用水管理、生產管理和組織管理。
第四篇:農田水利學復習資料
第一章
緒論:
1、農田水利:為防治干旱、漬、澇和鹽堿災害,對農田實施灌溉、排水等人工措施的總稱。
2、農村水利:提高農業綜合生產能力和改善農村生態環境與農民生活條件服務的水利措施。
3、農田水分狀況:農田中地表水、土壤水、地下水的狀態、變化規律及對作物生長影響的總稱。
第二章
灌溉用水量 第一節 農田水分狀況
1、土壤水的分類:吸著水(吸濕水&薄膜水)、毛管水、重力水
2、凋萎系數:植物開始發生永久凋萎時土壤含水率,也稱凋萎含水率或萎蔫點。田間持水量:農田土壤某一深度內保持吸濕水、膜狀水和毛管懸著水的最大含水量。
3、區別澇災和滯害:
澇災:降水過多形成田面積水并危害作物正常生長的災害。漬害:地下水位過高、土壤過濕而危害作物正常生長的災害。第二節 作物需水量
1、農田水分消耗的3條途徑:1.植物蒸騰2.株間蒸發3.深層滲漏(田間滲漏)3個方程式: 植物蒸騰量+株間蒸發量=騰發量=作物需水量
水田:作物需水量+滲漏量=田間耗水量
旱地:作物需水量=田間耗水量
2、需水臨界期:作物全生育期中因需水得不到滿足時最易影響生長發育并導致最大減產的時期。
3、α及k值法的適用條件及應用:
(1)“α”值法(以水面蒸發為參數的需水系數法)
基本公式:ET=αE0
或
ET=aE0 +b 式中:ET —— 某時段內的作物需水量,mm
E0 —— 與ET同時段的水面蒸發量,mm;一般采用80cm蒸發皿的蒸發值。α—— 需水系數或稱蒸發系數,為需水量與水面蒸發值之比值。a,b——經驗常數。
應用于我國水稻地區
(2)“K ”值法(以產量為參數的需水系數法)
基本公式:ET=KY
或
ET=KYn+c 式中:ET——作物全生育期內的總需水量,m3/畝;
Y——作物單位面積產量,kg/畝;
K——以產量為指標的需水系數,對于ET=KY公式,則K代表單位產量的需水量,m3/kg;
n、c ——分別為經驗指數和常數。
應用于因缺水而影響高產的旱作物 第三節 作物灌溉制度
1、灌溉制度:按作物需水要求和不同的灌水方法制定的灌水次數,每次灌水的灌水時間和灌水定額以及灌溉定額的總稱。
2、灌水定額:一次灌水在單位灌溉面積上的灌溉量。
3、灌溉定額:各次灌水定額之和。
4、水稻充分灌溉制度的基本方程式及原則:
(一)泡田定額
計算公式:M1=0.667(h0+S1+e1t1-P1)式中: M1——泡田期灌溉用水量,m3/畝;
h0 ——插秧時田面所需的水層深度,mm;
S1 ——泡田期的滲漏量,即開始泡田到插秧期間的總滲漏量,mm;
t1 ——泡田期的天數,d;
e1 —— t1時期內水田田面平均蒸發強度,mm/d,可用水面蒸發強度代替;
P1 —— t1時期內的降雨量,mm。
(二)生育期灌溉制度
水量平衡方程
h1+P+m-WC-d = h2
式中:h1、h2——時段初、末田面水層深度,mm ;
P——時段內降雨量,mm;
d——時段內排水量,mm;
m——時段內的灌水量,mm;
WC——時段內田間耗水量,mm。原則:水稻適宜的水層深度范圍:hmin~hmax;當水層深度降低到灌水下限時,開始灌溉;若雨后田內水深大于允許蓄水深度,則排水量為:d=ha-hp 式中:ha——雨后水深,mm ;
hp——雨后允許蓄水深度,mm 第四節 灌水率
1、灌水率的定義及計算:
灌水率: 全灌區單位灌溉面積上的灌溉凈流量q凈,又稱灌水模數,單位m3/(s·萬畝)或m3/(s·100hm2)或m3/(s·hm2)。灌水率的計算
某作物第i次灌水計算公式如下:
qi??mi8.64Ti,m(/s?萬畝)3qi—第i次灌水的灌水率?—某作物的種植比mi—某作物第i次灌水的凈灌水定額,Ti—某作物第i次灌水的延續時間,8.64—單位換算系數注意:同一時期各種作物灌水率可以累加。
2、初步灌水率圖的繪制步驟及修正原則:
(一)灌水率圖的繪制
1、先合理確定灌水延續時間(T);
2、然后計算出灌區內各種作物的各次灌水率;
3、最后以灌水延續時間為橫坐標,灌水率為縱坐標,并將同時期各種作物灌水率疊加,把一個灌水周期的灌水率繪制成圖,即為全灌區初步灌水率。
(二)灌水率圖的修正
1、盡量不要改變主要作物關鍵用水期的灌水時間,若必須調整移動,以往前移動為主,m/畝d
3前后移動不超過三天。
2、調整其它各次灌水時,要使修正后的灌水率圖比較均勻,連續。
3、在調整時不應使灌水率數值相差懸殊。一般最小灌水率不應小于最大灌水率的40%。
灌水率過小(大)時可以縮短(延長)灌水時間進行調整。
4、消除短期停水。停水時間不少于5-7天 第五節
灌溉用水量
1、灌溉用水量:灌溉用水量是指灌溉土地需從水源取用的水量,亦稱毛灌溉用水量,包括了水源至田間各級輸水渠道的滲漏損失。
2、灌溉用水量的計算:
(一)根據灌溉用水流量計算(“灌水率法”)
灌溉用水流量與灌水延續時間的乘積即為灌溉用水量。
(二)根據灌溉制度計算(“直接法”)
某種作物一次灌水
(三)根據綜合灌水定額計算(“間接法”)
任一時段的灌溉用水量為:
式中,A——全灌區的灌溉面積,hm2
第三章
灌溉水源與取水方式
第一節 灌溉水源
1、灌溉對水源的要求:水位、水量、水質 第二節 灌溉取水方式
1、四種地表取水方式的適用條件:
(1)無壩引水
適用條件
河流枯水期的水位和流量均能滿足自流灌溉的要求。
(2)有壩引水
適用條件
河道的流量能滿足灌溉要求,但水位略低于渠首的引水要求;或洪水季節流量、水位均能滿足要求,但洪、枯季節變化較大。
(3)蓄水取水
適用條件
當河流的天然來水過程不能滿足灌區的灌溉用水過程時,可在河流的適當地點修建水庫等蓄水工程,調節河流的水位和流量,以解決來用水之間的矛盾。
(4)抽水取水
適用條件
河道水量豐富,但灌區位置較高,且修建其它自流引水工程困難或不經濟,可在灌區附近的河流岸邊修建抽水站。
2、無壩取水口位置的選擇:最大水深位于凹岸頂點稍偏下游。取水口選在這里,可加大進流量,有效地防止泥沙入渠。
3、有壩取水側面進水與正面進水的特點:
側面進水:進水閘過閘水流方向與河流方向正交。這種取水方式,由于在進水閘前不能形成有力的橫向環流,因而防治泥沙入渠的效果較差,一般只用于含沙量較小的河道。
正面進水:這是一種較好的取水方式。進水閘過閘水流方向與河流方向一致或斜交。這種取水方式,能在引水口前激起橫向環流,促使水流分層,表層清水進入進水閘,而底層含沙水流則涌向沖沙閘而被排掉。
第三節
灌區水量平衡計算
1、灌區水量平衡計算
分片包干:
分片包干是指灌區內的中、小型水庫和引水、提水工程各自分片劃定灌溉面積,自成小型灌溉系統,單獨進行水量平衡計算,不與骨干工程聯合運用,不承擔反調節任務。第四節 引水灌溉工程的水利計算
1、設計代表年法確定保證灌溉面積與設計引水流量計算
設計代表年法:首先根據灌區歷年河流流量或灌溉期降雨量資料進行頻率分析,選擇1個或2 ~ 3個接近灌溉設計保證率的年份作為設計代表年;然后用代表年來水過程與用水過程相比較,確定設計代表年的灌溉最大引水流量,并據以求出灌溉面積。
例4-2
某灌區擬建無壩引水工程進行自流灌溉,擬定灌溉面積為3萬畝,試采用設計代表年法推求灌溉設計保證率 p=80% 的設計引水流量及保證灌溉面積。
分析:
1、可引取的河流來水量
河流來水量*30%
2、實際引入水量
誰小取誰
3、保證灌溉面積取最小,最大流量作為設計引水流量
4、灌溉2,3 第五列Qmax=N/T N=m*A
m—面積 A—灌水定額 T—灌水延續時間
第四章
灌溉渠系規劃設計
1、灌溉渠道系統:是指從水源取水、通過渠道及其附屬建筑物向農田供水、經由田間工程進行農田灌溉的工程系統,包括渠首工程、輸配水工程和田間工程三大部分。
2、灌排相間、灌排相鄰的特點:
灌排相間:在地形平坦或有微地形起伏的地區,宜把灌溉渠道和排水溝道交錯布置,溝、渠都是兩側控制,工程量較省。
灌排相鄰:在地面向一側傾斜的地區,渠道只能向一側灌水,排水溝也只能接納一邊的徑流,灌溉渠道和排水溝道只能并行,上灌下排,互相配合
3、節制閘的應用情況及位置
垂直于渠道中心線布置,其作用是根據需要抬高上游渠道的水位或阻止渠水繼續流向下游。(控制渠道水位或流量)。下列情況需要設置節制閘:
①在上級渠水位不能保證下級渠正常引水時,需在上級渠建節制閘抬高水位,保證下級渠引水。
②下級渠道實行輪灌時,需在輪灌組的分界處設置節制閘。
③在重要建筑物或險工渠段前需聯合修建節制閘和泄水閘,以防止漫溢,保證建筑物和渠道的安全。
4、區別幾種交叉建筑物的適用條件
常見的交叉建筑物有:渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁、隧洞
隧洞 當渠道遇到山崗時,或因石質堅硬,或因開挖工程量過大,往往不能采用深挖方渠道,如沿等高線繞行,渠道線路又過長,工程量仍然較大,而且增加了水頭損失。在這種情況下,可選擇山崗單薄的地方鑿洞而過 渡槽
渠道穿過河溝、道路時,如果渠底高于河溝最高洪水位或渠底高路面的凈空大于行駛車輛要求的安全高度時,可架設渡槽;渠道穿越洼地時,如采用高填方渠道工程量太大,也可采用渡槽
倒虹吸
渠道穿過河溝、道路時,如果渠道水位高出河溝洪水位,但渠底高程卻低于河溝洪水位時;或渠底高程雖高于路面,但凈空不能滿足交通要求時,就要用壓力管道代替渠道,從河溝、道路下面通過,壓力管道的軸線向下彎曲,形似倒虹。涵洞
渠道與道路相交,渠道水位低于路面,而且流量較小時,常在路面下面埋設平直的管道,叫做涵洞。當渠道與河溝相交,河溝洪水位低于渠底高程,而且河溝洪水流量小于渠道流量時,可用填方渠道跨越河溝,在填方渠道下面建造排洪涵洞。
橋梁
渠道與道路相交,渠道水位低于路面,而且流量較大,水面較寬時,要在渠道上修建橋梁,滿足交通要求。
5、三個特征流量的定義、計算公式和作用: 設計流量
在灌溉設計標準條件下,為滿足灌溉用水要求,需要渠道輸送的最大流量。
設計凈流量=設計灌水率×控制灌溉面積
設計流量=設計毛流量=設計凈流量+輸水損失+田間損失
設計流量是設計渠道斷面和渠系建筑物尺寸的主要依據。最小流量
在灌溉設計標準條件下,渠道在工作過程中輸送的最小流量。
最小流量=灌水率圖上最小灌水率對應的流量
最小流量用于校核對下一級渠道的水位控制條件和確定是否需要修建節制閘及其修建位置。
加大流量
考慮到在灌溉工程運行過程中可能出現一些難以準確估計的附加流量,把設計流量適當放大后得到的安全流量。簡單地說,加大流量是渠道運行過程中可能出現的最大流量。它是設計渠堤堤頂高程的依據。
6、大中型灌水各級渠道設計流量的推算
(一)調查收集資料
灌區控制的灌溉面積;作物種植結構比例;灌區的設計灌水率;灌區的土壤性質及透水性等。
(二)選擇典型支渠
典型區內作物種植比例、土壤性質、灌溉面積等影響渠道的主要因素具有代表性。
(三)輪灌渠道設計流量的推算
常用的方法:根據輪灌組劃分情況自上而下逐級分配末級續灌渠道(一般為支渠)的田間凈流量,再自下而上逐級計入輸水損失水量,推算各級渠道的設計流量。(具體見書P102)
7、渠底比較、渠床糙率系數、渠道的邊坡系數的選擇對斷面設計的影響
渠底比降
在坡度均一的渠段內,兩端渠底高差和渠段長度的比值稱為渠底比降。選擇要求:
(1)為了減少工程量,應盡可能選用和地面坡度相近的渠底比降。
(2)一般隨著設計流量的逐級減小,渠底比降應逐級增大。
(3)干渠及較大支渠的上、下游流量相差很大時,可采用不同的比降,上游平緩,下游較陡。
(4)清水渠道易產生沖刷,比降宜緩;渾水渠道容易淤積,比降應適當加大。
(5)抽水灌區的渠道應在滿足泥沙不淤的條件下盡量選擇平緩的比降,以減小提水揚程和灌溉成本。渠床糙率系數
渠床糙率系數 n 是反映渠床粗糙程度的技術參數。
如果n 值選得大,設計的渠道斷面就偏大,不僅增加了工程量,而且會因實際水位低于設計水位而影響下級渠道的進水;如果n 值取得小,設計的渠道斷面就偏小,輸水能力不足,影響灌溉用水。渠道的邊坡系數
渠道的邊坡系數m 是渠道邊坡傾斜程度的指標,其值等于邊坡在水平方向的投影長度和在垂直方向投影長度的比值。m 值的大小關系到渠坡的穩定,要根據渠床土壤質地和渠道深度等條件選擇適宜的數值。大型渠道的邊坡系數應通過土工試驗和穩定分析確定;中小型渠道的邊坡系數根據經驗選定。
8、灌溉渠道縱斷面圖繪制的步驟(1)繪地面高程線
在方格紙上建立直角坐標系,橫坐標表示樁號,縱坐標表示高程。根據渠道中心線的水準測量成果(樁號和地面高程)按一定的比例點繪出地面高程線。(2)標繪分水口和建筑物的位置
在地面高程線的上方,用不同符號標出各分水口和建筑物的位置。
(3)繪渠道設計水位線
確定渠道的設計比降,繪出渠道的設計水位線。
如橫斷面設計在先,繪制縱斷面圖時所確定的渠道設計比降應和橫斷面水力計算時所用的渠道比降一致,如二者相差較大,難以采用橫斷面水力計算所用比降時,應以縱斷面圖上的設計比降為準,重新設計橫斷面尺寸。
(4)繪渠底高程線
在渠道設計水位線以下,以渠道設計水深h為間距,畫設計水位線的平行線,該線就是渠底高程線。
(5)繪制渠道最小水位線
從渠底線向上,以渠道最小水深(渠道設計斷面通過最小流量時的水深)為間距,畫渠底線的平行線,此即渠道最小水位線。(6)繪堤頂高程線
從渠底線向上,以加大水深(渠道設計斷面通過加大流量時的水深)與安全超高之和為間距,作渠底線的平行線,此即渠道的堤頂線。
(7)標注樁號和高程
在渠道縱斷面的下方畫一表格,把分水口和建筑物所在位置的樁號、地面高程線突變處的樁號和高程、設計水位線和渠底高程線突變處的樁號和高程以及相應的最低水位和堤頂高程,標注在表格內相應的位置上。樁號和高程必須寫在表示該點位置的豎線的左側,并應側向寫出。在高程突變時,要在豎線左右兩側分別寫出高低兩個高程。(8)標注渠道比降
在標注樁號和高程的表格底部,標出各渠段的比降。
第五章
田間工程與灌水方法
1、田間工程:田間工程通常指最末一級固定渠道(農渠)和固定溝道(農溝)之間的條田范圍內的臨時渠道、排水小溝、田間道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水溝、小型建筑物以及土地平整等農田建設工程。
2,、地面灌溉:是指利用溝,畦等地面設施對作物進行灌水,水流沿地面流動,邊流動邊入滲的灌溉方法。
2、區別畦灌和溝灌:
畦灌:是用田埂將灌溉土地分割成一系列狹長地塊——畦田,水從輸水溝或直接從毛渠引入畦田后,在畦田表面形成很薄的水層,沿畦長坡度方向均勻流動,邊流邊滲,潤濕土壤。在流動過程中主要借重力作用,以垂直下滲的方式逐漸濕潤土壤。畦灌適用于小麥,谷子等窄行距密播作物以及牧草和某些蔬菜。
溝灌:是在作物行間開挖灌水溝,灌溉水由輸水溝或毛渠進入灌水溝后,在流動的過程中,主要借毛細管作用從溝底和溝壁向周圍滲透而濕潤土壤。
溝灌適用于灌溉棉花、玉米和薯類等;適宜于中等透水性的土壤;適宜的溝灌坡度一般在0.005~0.02之間。
3、節水技術
噴頭壓力的測量:
逆止閥的安裝位置:在管道灌溉系統中常在水泵出口處裝逆止閥,以避免突然停機時水倒流。當在灌溉系統中要注入化學藥劑(化肥,農藥等)時,一定要在系統與水源之間裝逆止閥。
區別微噴頭與噴頭:
噴頭是噴灌系統的關鍵設備,其作用是將有壓的灌溉水以噴灑形式均勻地散在田間對農作物進行灌溉。
微噴頭是噴頭的一種,具有體積小、壓力低、射程短、霧化好等特點。外形尺寸0.5 ~1.0cm;工作壓力50~300KPa。因此,其比一般噴頭簡單得多,多數是用塑料一次壓注成形的。由于微噴頭主要作為一種局部灌水方法的設備,所以不要求具有很大的射程,其射程一般從10~50cm到6~7m不等。
單個扇形噴灑的微噴頭的濕潤面積是一個或多個扇形,而且各扇形的中心角也不相等;單個一般噴頭卻只有一個扇形。
第六章
排水溝道系統
1、排水系統的組成:排水溝系、蓄水設施、排水樞紐、承泄區
2、除澇標準:(1)、以治理區發生一定重現期(5到10年)的暴雨,作物不受澇為標準。(2)、以治理區作物不受澇的保證率為標準。(3)、以某一定量暴雨或澇災嚴重的典型年作為排澇設計標準。
3、地下水臨界深度:
在一定的自然條件和農業技術措施條件下,為了保證土壤不產生鹽堿化和作物不受鹽害所要求保持的地下水最小埋藏深度。
4、排澇設計流量的計算(主要是平均排除法)
平均排除法是以排水面積上的設計凈雨在規定的排水時間內排除的平均排澇流量或平均排澇模數作為設計排澇流量或排澇模數的方法。
農田會受短時間淹沒。適用:規模較小的排水溝
式中,T —— 每天工作的小時數,h。若自排地區,T 取24 h,則簡化為P237式(8-5)和(8-6)。
其余參數同P237式(8-5)和(8-6)。
注意:①平原河網地區宜考慮排水溝滯蓄②圩區應考慮預降滯蓄,圩堤滲漏產水和套閘進水。
5、區別兩個排漬標準:設計排漬深度、設計耐漬深度 設計排漬深度:日常情況下地下水位的埋深要求
設計耐漬深度:暴雨后規定時間內要求地下水位達到的埋深
7、排水溝的特征水位:
排漬水位(日常水位)
排澇水位(最高水位)排水溝的特征流量
排漬流量
排澇流量(排澇設計流量,排澇模數)
8、排水承泄池的定義、要求及整治措施
排水承泄區是指位于排水區域以外,承納排水系統排出水量的河流、湖泊或海洋等。排水承泄區應滿足的要求
A)承泄區應具有較低的水位;
B)承泄區應有足夠的輸水能力和容量
C)承泄區在汛期高水位時,若使排水系統出現壅水和淹沒,其淹沒歷時應在允許范圍內; D)承泄區應具有穩定的河床和河岸,良好的河槽; E)承泄區應盡可能考慮綜合利用。承泄區的整治:
疏浚河道
退堤擴寬
裁彎取直
束窄堵支(順壩、丁壩、堵支壩)
加固堤防
第七章
水土保持
1、水土流失:是指在水力、風力、重力等外營力作用下,山丘區及風沙水土資源和土地生產力的破壞和損失。水土流失包括土壤侵蝕和水的損失,也稱水土損失。
2、水土保持:是指防治水土流失,對山丘區、風沙區水土資源的保護、改良和合理利用。3.斜坡固定工程:是指為防止斜坡巖土體的運動,保證斜坡穩定而布設的工程措施,包括擋墻,抗滑樁,削坡和反壓填土,排水工程,護坡工程,滑動帶加固工程,植物固坡措施和落石防護工程等。
第五篇:《農田水利學》教學..
《農田水利學》教學大綱
課程中文名稱:農田水利學
課程英文名稱:irrigation and drainage engineering
課程代碼:031060261 適用專業:水文與水資源工程 學 時 學:32
學 分 數:2 執 筆 者:
審 核 人: 編寫時間:2010.7.12
一、課程的性質和目的
農田水利學是水文學與水資源專業的一門主要專業課程,是研究農田水分和水資源變化規律及其調節措施為發展農業生產服務的學科,通過學習使學生掌握灌排基本理論和灌排技術、灌溉排水系統設計方法以及地區水利規劃的基本知識和方法。
二、課程教學內容
緒論(2學時)
了解我國農田水利事業的基本任務及地區性特點和發展概況及農田水利技術的發展趨勢,我國和世界灌排事業的發展概況及發展趨勢;掌握農田水利學研究對象和基本內容。第一章 農田水分狀況和灌溉用水量(4學時)
了解農田水分的存在形式作物生長、對農田水分的要求;理解作物需水量和田間耗水量的聯系與區別,綜合灌水定額的概念;理解影響作物需水量的影響因素、需水規律、需水關鍵期,灌溉水利用系數(η水)的概念、影響因素以及提高(η
水)的途徑、措施,農作物灌溉制度的概念及其確定方法、步驟,需水量估算方法及其優、缺點和使用條件;掌握土壤含水量的表示方法及單位之間的換算、土壤水運動基本方程,凈或毛灌溉用水的計算、灌溉用水量過程線的繪制方法,灌水率的計算、灌水率圖的繪制方法、修正的原則以及灌水延續時間的確定; 第二章 地面灌水技術(4學時)
了解各種灌水方法的評價標準、分類及適用條件,噴頭的種類、工作原理及其基本要求,微噴灌系統的種類和系統規劃設計的內容及步驟,滲灌原理及其灌水技術要素;理解噴灌系統的組成和分類;掌握畦灌和溝灌方法、要求以及適用條件,畦灌要素計算的基本原理,畦田規格和灌水技術要素,主要土壤的溝灌技術要素,噴灌的主要技術要素、噴灌系統規劃設計的內容和步驟。第三章 灌溉水源和取水方式(4學時)
了解灌溉水源的種類及其我國水源的數量及分布,灌溉水源的水質(包括泥沙、含鹽量、有機化合物、有害物質、溫度)對作物生長的影響以及容量或標準,灌溉帶的劃分和擴大灌溉水源的措施;理解灌溉取水方式(無壩引水、有壩引水、泵站取水、水庫取水)各自的適用條件、調節水源的作用、工程措施的組成以及工程布局的要求,灌溉設計保證率的概念;掌握飲水灌溉工程(無壩引水、有壩引水)的水利計算掌握灌溉設計標準及設計代表年的選擇。第四章 灌溉渠道系統(3學時)
了解我國各類灌區的特點、規劃原則及其相應的灌溉渠道布置形式,渠系建筑物布置要求和作用,渠道設計流量計算的目的、渠道輸水損失的影響因素與渠道滲漏過程的三個階段,渠道橫斷面的結構形式,各種渠道防滲工程措施的特點;理解渠道縱斷面的水位銜接;掌握灌溉干支渠道(骨干渠道)規劃布置的一般原則,渠道滲水損失的計算方法以及各級渠道設計流量的推算方法,灌溉渠道的水位控制、渠道橫面設計應滿足的條件以及斷面水力要素之間的關系; 第五章 井灌并排(4學時)
了解地下水資源的特點;理解堅井排水的概念、分類、適用條件及其規劃;掌握地下水資源的數量和質量計算與評價,管井的結構與設計,管井施工工序,水井出水量的穩定滲流計算(包括單井穩定流計算和群井穩定流計算)和非穩定滲流計算(包括單井非穩定流計算和群井非穩定流計算),井灌區工程規劃的方法。第五章 灌溉管道系統(3學時)
了解低壓管道輸水灌溉(簡稱管灌)系統的組成與類型,大多數管道的種類及其規格,常用管道附件的種類,管道系統的工作制度以及管道設計的影響;理解一般灌溉管道系統規劃布置的原則和方法,理解灌溉管道系統的結構設計;掌握管道系統的流量與壓力推算。
第七章 田間排水系統(4學時)
了解末級固定排水溝對于除澇和控制地下水位的作用,不透水層位于無限深時排水溝(管)間距的計算公式,地下排水系統的布置、排水暗溝(管)的種類、結構與濾料,除澇排水為主的田間排水溝間距; 理解農田對除澇、防漬、防鹽的要求與標準以及農業耕作對農田排水的要求,控制地下水位的排水溝溝深與間距的關系,掌握大田蓄水能力的計算,不透水層位于有限深時田間排水間距的計算公式。第八章 排水溝道系統(2學時)
了解設計內外水位的選擇的一般原則,承泄區的整治的一般方法;理解除澇設計標準;掌握排水溝設計流量的計算與排水溝設計水位的確定方法,排澇模數,灌溉渠道和排水溝的設計水位和排水溝的斷面設計的區別。
第九章 分區水利問題及其治理(2學時)
了解山丘陵地區特點、山丘陵地區灌溉系統的特點與規劃布置原則,水土流失的影響因素和水土保持措施,北方平原地區綜合治理方法和防治土壤鹽堿化的原則與措施。
三、課程教學的基本要求
1、了解農田水利技術的發展。
2、掌握各類灌溉技術的工作原理及基本要求。
3、理解灌溉系統的設計。
4、理解灌溉系統的規劃布置。
四、本課程與其它課程的聯系
農田水利學是水文學與水資源專業的一門專業選修課,在本課程開設前應先修課有地下水文學、水力學、工程水文學。
五、建議教材及教學參考書
1.康權.農田水利學.水利電力出版社.1992 2.郭元裕.灌排工程最優規劃與管理.水利電力出版社.1990 3.全達人,地下水利用.中國水利水電出版社.1996