第三章 地面节水灌溉技术.
节水灌溉技术1-5章
第一章 绪言
四．了解我国灌溉事业大发展对促进工农 业生产的作用
我国人口、粮食、用水量发展
新中国成立60年来，我国有效灌溉面积从2.4亿亩扩 新中国成立60年来，我国有效灌溉面积从2.4亿亩扩 大到8.77亿亩。 大到8.77亿亩。
第一章 绪言
五．了解我国水资源供需矛盾状况
水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源， 是生态与环境的控制性要素。我国人均、亩均占 有水资源量少，水资源时空分布极为不均。特别 是在全球气候变化和大规模经济开发双重因素的 交织作用下，我国水资源情势正在发生新的变化。 水资源评价最新成果显示，1980—2000年水文系 水资源评价最新成果显示，1980—2000年水文系 列与1956—1979年水文系列相比，黄河、淮河、 列与1956—1979年水文系列相比，黄河、淮河、 海河和辽河4个流域降水量平均减少6%，地表水 海河和辽河4个流域降水量平均减少6%，地表水 资源量减少17%，海河流域地表水资源量 资源量减少17%，海河流域地表水资源量
第二节 常用的渠道防渗方法
一、土料防渗： （二）防渗厚度： 渠底：一般在10~20cm，高、中液限土 渠底：一般在10~20cm，高、中液限土 20~40cm。 20~40cm。 渠坡：一般在10~25cm 渠坡：一般在10~25cm，高、中液限土 10~25cm，高、中液限土 20~60cm。 20~60cm。 具体见教材P19表 具体见教材P19表2-1
教育部“一村一名大学生计划” 教育部“一村一名大学生计划”
节水灌溉技术
许志方主编 中央广播电视大学出版社
节水灌溉技术导学
面授辅导：吴老师 联系电话： 电子邮箱： qzwzh@ QQ: 328028633
全书章节
灌水方法
压力适中，水量分布曲线近似于一个偏平的等角三 角形；
当压力过低时，由于水舌粉碎不足，水量大部分集
中在远处，中间水量少，成“轮胎形”分布；当压 力过高时，由于水舌过度粉碎，近处水量集中，远
处水量不足。
2、喷头的布置形式和间距
一般由计算或者试验确定，设计时可参考设计 手册 常用形式：矩形分布、等腰三角形分布或正方 形分布。
四）、确定喷头组合形式和间距
喷头组合形式是指管道式喷灌系统中喷
头部的相对位臵。在全圆喷洒情况下， 有正方形、正三角形、矩形和三角形等 组合形式。详细方法可参阅有关设计手 册。
确定喷头组合间距的原则是：保证喷洒
不留空白，并有较高的均匀度。 间距过大会造成喷洒不均匀或漏喷；过 密会使喷头和管道用量大，增大了投资， 且会增大组合喷灌强度。
第三节 喷灌（SPRINKLE IRRIGATION）
（Recorder on CD ） 利用专门设备将有压水输送至灌溉地段， 喷射到空中，以降雨方式进行灌溉。
优点：均匀、地形适应性强、可调节湿度 和温度、机械化程度高
缺点：造价高、受风影响大。打击强度过
大可能伤害幼苗。
一、喷灌技术指标 1、喷灌强度
4、涌灌
或称为涌泉灌溉。通过位于根附近的小管涌出 的小水流(地面放臵)或小涌泉将水灌至地面(地 下放臵). 涌流灌溉出水口流量一般较，超过土壤渗吸速 度，有径流产生，需要在地面形成水洼控制水 量分布。 特点：工作压力低、抗堵塞。 尤其适于地势平坦的果树灌溉。
5、模上灌
灌溉水流在地膜上流动，通过地膜上的出苗孔 或者灌水孔借助重力渗入土壤。 特点：水流沿地膜运动，深层渗漏容易控制， 可以增加畦田(沟)长度。无效蒸发减少。 目前在新疆地区应用较多。
节水灌溉技术复习资料
《节水灌溉技术》复习资料名词解释（第一章）1．节水农业：在充分利用降水和可用水资源时，采取节水灌溉技术、节水农业技术以及节水管理技术和措施等，以提高水的利用率和水分生产率为中心的一种高产、优质、高效农业生产模式。
2．节水灌溉技术：指工程节水技术，它是综合节水农业技术体系中的核心，主要包括开源和节流两个部分。
3．开源：利用多种水资源作为灌溉水源，除一般的地表和地下水引、蓄、提工程以外，还应包括开发回归水、劣质水和雨水利用。
4．节流：采取各种措施节约灌溉用水。
5．节水管理技术：根据作物的实际需水要求和可能的水源条件，在节约用水的原则下，及时、适时地满足作物对水分名词解释（第二章）1．渠道防渗工程技术：杜绝或减少渠道输水损失的各种工程技术和方法。
它是节约灌溉用水、提高水的利用率的重要措施。
2．土料防渗：在渠床表面建立一层压实的土料防渗层，通常采用素土、粘砂混合土、灰土、三合土、四合土等土料。
3．砌石防渗：指用浆砌料石、块石、卵石、石板、以及干砌卵石挂淤进行防渗。
4．膜料防渗是指用塑料薄膜、沥青玻璃纤维布油毡等作防渗层，再在其上设置保护层的防渗方法。
名词解释（第三章）1．低压管道输水技术：以管道代替渠道，即减少了土渠输水过程中的渗漏损失，又便于灌溉用水管理。
2．沿程水头损失：由于水在观众流动过程中为克服与管壁的摩擦阻力而消耗损失的水头，它是随着流动的长度而增加的。
3．局部水头损失：因管道内部形状改变（如用弯头改变疏水方向，用三通进行分流等），迫使水流也因此改变流动外形造成的损失。
4．出水口：指把地下管道系统的水引出地面直接灌溉农田，它不连接地面移动软管。
5．给水栓：与地面移动软管连接的出水口通常称为给水栓。
6．给水装置：给水装置是低压管道输水系统的田间灌水装置。
通常所说的给水装置是指给水栓或出水口。
名词解释（第四章）1．畦灌：在平整过的土地上用田埂将其分隔成一系列狭长的地块——畦田，水从输水垅沟或直接从毛沟引入畦田后，即形成薄水层沿畦田坡度方向流动，在流动过程中逐渐湿润土壤。
农业节水灌溉技术应用手册
农业节水灌溉技术应用手册第1章绪论 (3)1.1 节水灌溉的重要性 (3)1.1.1 节水灌溉是提高农业水资源利用效率的关键 (4)1.1.2 节水灌溉是保障国家粮食安全的需要 (4)1.1.3 节水灌溉是促进农业可持续发展的必然选择 (4)1.2 节水灌溉技术概述 (4)1.2.1 灌溉方式节水技术 (4)1.2.2 农艺节水技术 (4)1.2.3 水资源管理节水技术 (4)1.2.4 节水灌溉设备与材料 (4)1.2.5 智能化节水灌溉技术 (4)第2章节水灌溉基本原理 (5)2.1 灌溉水源与水质 (5)2.1.1 水源类型 (5)2.1.2 水质要求 (5)2.2 灌溉制度与灌溉技术 (5)2.2.1 灌溉制度 (5)2.2.2 灌溉技术 (5)2.3 土壤水分与作物需水量 (5)2.3.1 土壤水分 (5)2.3.2 作物需水量 (5)第3章地面灌溉节水技术 (6)3.1 畦灌技术 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 技术要点 (6)3.1.3 节水效果 (6)3.2 沟灌技术 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 技术要点 (6)3.2.3 节水效果 (7)3.3 膜上灌溉技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 技术要点 (7)3.3.3 节水效果 (7)第4章喷灌节水技术 (7)4.1 喷灌系统组成与分类 (7)4.1.1 按水源类型分类 (7)4.1.2 按喷头类型分类 (7)4.1.3 按控制方式分类 (7)4.2 喷灌设备选择与布置 (8)4.2.1 喷头选择 (8)4.2.3 喷头布置 (8)4.3 喷灌系统设计 (8)4.3.1 确定灌溉制度 (8)4.3.2 设计灌溉参数 (8)4.3.3 系统布局设计 (8)4.3.4 喷灌系统施工与调试 (8)4.3.5 喷灌系统运行与维护 (8)第5章微灌节水技术 (8)5.1 微灌系统概述 (9)5.2 滴灌技术 (9)5.3 微喷灌技术 (9)5.4 微灌设备与工程管理 (9)5.4.1 微灌设备 (9)5.4.2 工程管理 (9)第6章渠道防渗与输水节水技术 (10)6.1 渠道防渗材料与结构 (10)6.1.1 防渗材料 (10)6.1.2 防渗结构 (10)6.2 渠道防渗设计 (10)6.2.1 设计原则 (10)6.2.2 设计步骤 (10)6.2.3 设计参数 (10)6.3 输水管道与泵站工程 (10)6.3.1 输水管道 (10)6.3.2 泵站工程 (10)6.3.3 节水措施 (11)第7章节水灌溉调控技术 (11)7.1 灌溉预报与灌溉决策 (11)7.1.1 灌溉预报 (11)7.1.2 灌溉决策 (11)7.2 自动化灌溉控制系统 (11)7.2.1 自动化灌溉控制系统的组成 (11)7.2.2 自动化灌溉控制系统的功能 (12)7.3 智能灌溉技术 (12)7.3.1 智能灌溉技术概述 (12)7.3.2 智能灌溉技术实例 (12)第8章作物灌溉制度优化 (12)8.1 作物水分生产函数 (12)8.1.1 作物水分生产函数的类型 (13)8.1.2 作物水分生产函数的特点 (13)8.1.3 作物水分生产函数在灌溉制度优化中的应用 (13)8.2 灌溉制度优化方法 (13)8.2.1 灌溉制度优化目标 (13)8.3 节水灌溉制度实践 (14)8.3.1 节水灌溉制度实践方法 (14)8.3.2 节水灌溉制度实践案例 (14)第9章节水灌溉工程管理与维护 (15)9.1 灌溉工程质量控制 (15)9.1.1 工程质量控制原则 (15)9.1.2 工程质量控制措施 (15)9.2 灌溉工程运行管理 (15)9.2.1 运行管理制度 (15)9.2.2 运行管理措施 (15)9.3 灌溉设备维护与故障排除 (15)9.3.1 设备维护 (15)9.3.2 故障排除 (16)第10章节水灌溉技术综合应用 (16)10.1 节水灌溉技术在粮食作物中的应用 (16)10.1.1 概述 (16)10.1.2 节水灌溉技术 (16)10.1.3 应用实例 (16)10.2 节水灌溉技术在经济作物中的应用 (16)10.2.1 概述 (16)10.2.2 节水灌溉技术 (17)10.2.3 应用实例 (17)10.3 节水灌溉技术在设施农业中的应用 (17)10.3.1 概述 (17)10.3.2 节水灌溉技术 (17)10.3.3 应用实例 (17)10.4 节水灌溉技术在区域农业水资源管理中的应用 (17)10.4.1 概述 (17)10.4.2 节水灌溉技术 (17)10.4.3 应用实例 (18)第1章绪论1.1 节水灌溉的重要性水是生命之源，农业用水是维持粮食生产、保障国家粮食安全的重要基础。
地面灌溉节水技术
地面灌溉节水技术7.1概述7.1.1地面灌溉节水技术的发展地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。
地面灌溉是最古老的田间灌水技术，也是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法。
目前，全世界用地面灌水方法灌溉的面积占总灌溉面积的90%以上。
由于我国水资源与能源短缺，广大农村地区经济势力不足，技术管理水平较低，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌溉技术。
我国现有98%以上的灌溉面积依然采用这类方法。
传统地面灌水方法能充分满足作物的需水要求；技术要求不高，容易掌握运用且管理简便；设备投资省，运行费用低；适用于质地较密实的土壤，在砂性土壤上会产生大量深层渗漏损失；容易发生超量灌溉，导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化，或沿田面发生跑水现象，造成水资源的浪费；对土地平整要求较高，地形复杂的地区平整土地的投资相对较大。
因此，地面灌水方法比喷灌和滴灌更要注意改善和提高其灌水技术，以达到节水、省工、稳产、高产和低成本的目的。
目前，地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放，沟、畦规格不合理，田间水的浪费十分严重。
据河南省调查，豫东平原井灌区的畦田，平均田间水利用率只有0.7左右，畦长小于50m的只占9.1%，畦长超过100m的占45%，平均为100m，畦宽小于4m的只占14%，畦宽大于6m的占34%。
西北不少地区则仍沿用大畦大水漫灌的旧习，水的浪费更为严重。
改进传统的沟、畦灌水技术，提高田间水利用率和灌水均匀度，减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。
多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合，并在试验研究和生产性试验的基础上，提出了用于指导生产的灌水技术要素，推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术，取得了显著的节水增产效果。
地面灌溉节水技术
地面灌溉节水技术7.1概述7.1.1地面灌溉节水技术的发展地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。
地面灌溉是最古老的田间灌水技术，也是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法。
目前，全世界用地面灌水方法灌溉的面积占总灌溉面积的90%以上。
由于我国水资源与能源短缺，广大农村地区经济势力不足，技术管理水平较低，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌溉技术。
我国现有98%以上的灌溉面积依然采用这类方法。
传统地面灌水方法能充分满足作物的需水要求；技术要求不高，容易掌握运用且管理简便；设备投资省，运行费用低；适用于质地较密实的土壤，在砂性土壤上会产生大量深层渗漏损失；容易发生超量灌溉，导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化，或沿田面发生跑水现象，造成水资源的浪费；对土地平整要求较高，地形复杂的地区平整土地的投资相对较大。
因此，地面灌水方法比喷灌和滴灌更要注意改善和提高其灌水技术，以达到节水、省工、稳产、高产和低成本的目的。
目前，地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放，沟、畦规格不合理，田间水的浪费十分严重。
据河南省调查，豫东平原井灌区的畦田，平均田间水利用率只有0.7左右，畦长小于50m的只占9.1%，畦长超过100m的占45%，平均为100m，畦宽小于4m的只占14%，畦宽大于6m的占34%。
西北不少地区则仍沿用大畦大水漫灌的旧习，水的浪费更为严重。
改进传统的沟、畦灌水技术，提高田间水利用率和灌水均匀度，减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。
多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合，并在试验研究和生产性试验的基础上，提出了用于指导生产的灌水技术要素，推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术，取得了显著的节水增产效果。
地面灌溉节水技术
地面灌溉节水技术地面灌溉是一种有效的农田灌溉方式，通过将水直接喷洒在植物根部或土壤表面，为植物提供适量的水分。
在农业生产中，有效利用水资源并实现节水是一项重要的任务，因此地面灌溉节水技术的研究和应用具有重要意义。
1. 地面灌溉系统构成地面灌溉系统通常由水源、输水管道、喷灌设备和控制系统等组成。
水源可以来自地下水、河流、湖泊等，通过输水管道将水输送到农田内；喷灌设备可以是喷头、滴灌带等，通过控制系统控制灌溉的水量和时间。
2. 地面灌溉节水技术2.1 定量灌溉定量灌溉是通过精确控制灌溉水量和灌溉时间，避免水分浪费的一种灌溉方式。
利用现代灌溉技术和设备，可以根据植物需水量和土壤含水量进行精确测算，实现定量灌溉。
2.2 土壤水分监测通过安装土壤水分传感器或测量仪器，监测土壤的含水量，及时调整灌溉水量，避免过度灌溉或水分不足。
这种技术可以根据植物生长需要和环境条件进行适时灌溉，提高灌溉水的利用率。
2.3 雨水利用利用雨水收集系统，将降水收集起来作为灌溉水源，减少对地下水和河流的依赖，实现雨水资源的再利用。
这种节水技术不仅可以有效减少灌溉用水量，还可以降低农业生产的成本。
2.4 水肥一体化通过将水肥一体化技术应用到地面灌溉系统中，可以减少养分和水分的流失，同时提高植物对养分的吸收利用率。
通过合理配置灌溉水和肥料的比例，实现节水与增产的双重目的。
3. 地面灌溉节水技术的优势•降低耕地灌溉强度，减少水资源消耗•提高灌溉水的利用率，增加作物产量•减少土地和水源污染，保护生态环境•降低农业生产成本，提高经济效益4. 地面灌溉节水技术的应用地面灌溉节水技术已经得到广泛应用，特别是在干旱地区和水资源短缺地区具有重要意义。
通过科学合理的灌溉管理和技术措施，可以实现有效节水和增产的双赢局面。
结语地面灌溉节水技术的发展和应用对于解决我国农业面临的水资源紧缺和生态环境问题具有积极意义。
通过不断创新和完善技术，推广地面灌溉节水技术，可以实现农业生产的可持续发展和生态环境的保护。
03-第三章-土壤水的有效利用-节水农业概论-山西农业大学
水势梯度
水分在介质运输过程中所遇到的阻力
二、土壤水的有效性
作物生长所需要的水分需要由土壤来提供，所以土壤含水量 的多少对作物需水和作物生长极为重要。
土壤含水量过高，会影响作物根系的呼吸作用，对根系生 长产生副作用；
土壤含水量过低，根系就吸收不到作物生长所需的水分， 长时间缺水会导致作物茎叶枯萎。
(4)可调控性
四、农田水分调控和管理
农田水分调控是指通过各种人工措施来调控土壤水—大 气水界面和土壤水—地下水界面这两个界面的水分交 换，增加土壤蓄水能力，在土壤根区形成有利于作物根 系发育的适宜土壤水分剖面和水势剖面，同时减少地下 水和土壤水分的无效损失，促进水分的有效利用。
(一)调控土壤水—大气水界面结构和形状，提高雨水的利用效率
具体措施包括：
修建控制地下水位的明沟或地下暗沟，防止地下水位过 高对物生长产， 使地下水位抬升，促进地下水对土壤水的补给作用； 井灌和引黄灌溉相结合，使地下水位在有利于作物生长 的范围内波动。
(四)土壤水分适时适量的人工补给
这主要是指利用地表水和地下水在作物生长期适时适量进行人工灌 溉。
土壤水—大气水界面是降水转化为土壤水和土壤水蒸发进入大气的界 面，其构成和界面形状直接影响着土壤水和大气水的转化和运移，即 表层土壤在很大程度上决定了根区土壤水分的消耗与补给。
改变土壤水—大气水界面结构的措施有：
秸秆覆盖、地膜覆盖等，这些措施可以减少土壤水的无 效蒸发。
可以通过平整土地和采用垄作技术改变土壤表面形状， 使降水和灌溉水均匀入渗，防止产生地表径流，增加降水 和灌溉水渗入土壤的水量，最大程度地利用土壤“水库”的 库容。
农田覆盖增加了水分从土壤散失到大气中的阻力，是一项 人工调控土壤—作物间水分条件的栽培技术，是降低农田 水分无效蒸发，提高用水效率的有效农业措施之一。
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根据定义，灌溉是按照作物生长的需要，利用水利工程设施将水送到田间，以补充农田 水分的人工措施。它是人们借助各种设施：水泵、渠道、管线、灌溉设施、化学制剂等实施 的行为，是在降水以外的对植物生长过程需水的一种补充措施。
灌水方法及其分类
灌溉水进入田间并湿润根区土壤的方法 畦灌
水平畦灌适用范围
水平畦灌适用各类作物和多种土壤条件。尤其适用土壤入渗速度较低的
粘性土壤，也可用于砂性土壤。
第三节 长畦分段灌溉
将一条长畦分成若干个没有横向畦埂的短畦，采用地面纵向输水沟或塑料 薄壁软管将灌水输送入畦田，然后自上而下或自下而上依次逐段向短畦内 灌水，直至全部短畦灌完为止的灌水技术，称为长畦分段灌或长畦短灌。
土地平整方法包括常规土地平整措施和激光控制平地技术。
常规土地平整措施
常规平地方法有人工法和机械法，机械法采用的设备有推土机、铲运机和刮 平机，它具有土方移动量大、平地效率高、费用相对较低等特点，适合于在 地面起伏较大、地面平整度较差的田面内进行粗平，改变田块的宏观地形。
由于平地效果取决推土机和刮平机的施工精度、人工操作和人工测平精度等
土地精细平整还有益于田间农机耕作和栽培措施的实施，增加作物出苗率和种 植密度。促进作物生长发育，便作物产量有较大幅度增长。达到节水增产、提 高劳动生产率和能源利用率的目的。此外，田间水分的均匀入渗还可减少残留 在土壤中的盐分，水量渗漏损失的减小也使得肥料的淋洗损失得到一定程度的
控制。
由于水平畦田灌溉要求田面有较高的水平度和平整度，取消了沿畦长的坡度， 因此，在水平畦田内的水流运动模型成为水平畦田设计的关键。1974年，美国 水土保持局提出一套水平畦灌设计图表，但其中包含了许多人为的假设，与实 际情况出人很大，显得比较粗糙。
• • • • • •
历程 概念 组成 特点 技术要素 灌水方式
历 程
• 1979年Stringham和Keller提出了波涌灌溉这一概 念 • 80年代美国进行室内试验,1986年进入应用阶段 , 随后美日对波涌灌设备进行了研究,开发研制一系 列波涌灌产品。 • 我国1981年引入这一技术,1987年以来，一些科研 单位、高校先后开展了波涌灌试验研究，主要有 西安理工大学和北京水科院水科所。
技术。
目前，我国渠灌区的灌溉水利用率平均为0.4。
经改进后的地面灌溉技术与漫灌相比提高了灌溉用水效率，使用操作简单， 便于进行大面积灌溉。鉴于我国水资源与能源短缺，经济实力不足，广大农 村地区的技术管理水平较低的现实，大面积推广喷灌、滴灌、渗灌等先进灌 水技术还受到很大的限制，因此，在今后相当长的一段时间内，我国还仍会
激光控制土地 平整田间作业
常规土地平整方法受机具设备缺陷和人工操平精度等因素制约，平整精度达 到一定程度后将无法继续提高，而精细土地平整只能借助于激光控制技术和与
之配套的平地机械设备完成。激光控制技术能够大幅度地提高田间土地平整精
度。20世纪70年代中期以后，农田土地激光平地技术在国外已得到广泛应用， 我国近几年刚步入应用研究阶段。经激光平地技术平整的土地可节省水资源 20%—30%，如种小麦可提高产量33%，有效地控制了水分、养分等，使之避 免产生深层渗漏，使水资源的有效利用率得到较大提高。
长畦分段灌溉的技术要素
长畦分段灌溉的畦宽可以宽至 5-10m，畦长可以达到200m以上， 一般在100-400m，但其单宽流量并不增大。 主要技术要求是： 1、确定适宜的入畦灌水流量； 2、侧向分段开口的间距（即短畦长度与间距）； 3、分段改水时间或改水成数； 以上技术要求要素可以根据水量平衡原理和畦灌水流运动方式确 定，但一般根据试验确定，也可参照书中表3-1.
水平畦灌的概念最早是由Swanson在1957年提出的，20世纪60年代以后，随 着高效率、高精度激光平地机械的出现，水平畦灌的应用才真正得到了发展。
水平畦田灌溉系统中的田面与小畦灌溉的田面有所不同，它要求田面具有较 高的水平状态，畦田可以是任意形状，周边由田埂封闭，畦块规格的设计取 决于供水流量、土壤入渗特性等因素。畦块的规格一般在2—4hm2左右，较大 的可达到16hm2。灌溉时要求的灌水流量较大，使灌溉水能在较短的时间内迸 人整个田块。
全面灌溉
地面灌溉
沟灌
喷灌 滴灌 淹灌 漫灌
灌 水 方 法
局部灌溉
微喷灌
渗灌
地面灌溉一般要经过输配水、田间灌水和作物消耗水3个过程。
Hale Waihona Puke 输配水主要通过各级渠道来实现，对土质渠道而言，一般从水源到田间进
水口约有50%的水量会渗漏损失掉。 田间灌水是指灌溉水进入田间以后，将分配到一定灌溉面积上，以满足作 物生长需要。在此过程中，一部分水会形成深层渗漏损失，一部分水会通过 土壤蒸发损失，还有一部分水量可能会从地表流失。如果田间灌水方法不当， 用水管理粗放，田间水量损失可以占到进入田间水量的30%-40%。 作物消耗水是指作物根系从土壤层中吸取水分供其生长，并最后形成作物 产量的过程。如果灌水过多，棵间蒸发量大，作物腾发量过多，也会造成水 量损失。
以地面灌溉为主。
现阶段适合我国应用的地面灌溉节水技术很多，如长畦改短畦，宽畦改窄畦、
隔沟灌、细流沟灌、平整土地、坐水种、膜上灌、波涌灌等。这些技术耗能
少， 投入低，农民易于掌握，节水效果也比较明显。
第一节 平整土地
俗话说：人往高处走，水往低处流。要实现地面灌溉用水的高效率，首先要确 保土地有一个较高的平整度，平整的土地可以使水均匀地流向田间各处，避免 局部积水。 美国把平地作为灌区改造的第一位工作。埃及的经验是灌排渠系的投资占灌区 建设投资的30%，平地占70%。
激光控制平地技术
激光控制装置在农田平整机具上的应用使土地平整精度得到大幅度的提高， 其感应系统的灵敏性至少比人工视觉判断和平地机具上操作人员的手动液 压系统准确10—50倍。激光平地的作业效率高，适宜在常规粗平基础上完
成田面精平，改善地面微地形条件，但平地费用相对较高，铲运设备容积
有限。
如将常规土地平整措施和激光控制平地技术结合起来使用，充分利用常规
激光平地技术是利用安装在垂直于农田地面的高架上的激光发射器，以较高 的速度旋转，在农田上方形成一个激光平面，以该激光面作为平整土地的参照 面。激光发射器具有自动调节机制，能根据设计的坡度调节激光面，激光面限 定了激光束与地面上任何一点的距离，使该点与激光束平面之间距离的正差为
挖方深度，负差为填方深度。
土地平整工程设计的原则是在有利于提高地面灌溉质量、促进作物生长和 防止田间水土流失的条件下，使工程作业的土方运移量最小，且搬运距离 最短。
平整土地要满足以下一些基本要求：
整后的土地应满足灌溉水能均匀输送于田面各处，并能节省灌溉用水为
目的的最佳坡度。 保证灌溉水进入田面后能均匀地在田面内畅通流动。 要使平整土地过程中的土方移动量最小，使土地平整费用投入最少。 使平整的土地不降低原有耕地的肥力，确保当年平地，当年受益。
诸多因素的影响，当田面达到一定平整度后便很难有所提高。
土地平整的作用：
一方面是使田块满足灌溉要求，提高水肥利用效率和灌水均匀度，有利于
作物生长以及防止水土流失，从而增强农田抵御自然灾害的能力，提高耕 地质量及生产力；
另一方面通过沟、渠、路的重新规划和整理，改善农业生产条件、增加有
效耕地面积、促进农地的集约利用和规模经营，以保证土地的可持续利用 及加快农田水利以及农业的现代化进程。
波涌灌溉系统组成
波涌灌的工作原理
传统沟灌是一次将水从沟首推进到沟尾。
波涌灌则采用间断的方式，经过几个放水 和停水的周期，逐步由沟首推进到沟尾。
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波涌灌原理
传统沟灌是一次将水从沟首推进到沟尾。 波涌灌则是采取间断的方式，经过几个放水和 停水的周期，逐步由沟首推进到沟尾。
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波涌灌原理
致密层
由于灌水是间歇的，前一个周期灌水长度范围内的田 面，存在着湿润与停水落干的交替过程，从而改变了 土壤表层的性状，形成一个致密层，使这一段土壤的 入渗能力和糙率下降，因而，下一个周期灌水时，这 一段土壤的入渗减少，水流速度加快。
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在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为 连续灌的1～3倍，从而大大减少了深层渗漏， 提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～ 0.9。一些试验结果表明，间歇灌比连续沟灌节 水38%，省时一半左右；比连续畦灌节水26%， 省水1/3左右。
4、易于推广；
由于田间无横向畦埂或渠沟，方便机耕和采用 其他先进的耕作方法，有利于作物增产。
5、便于田间操作。
第三节 波涌灌溉
波涌灌溉 (surgeflowirrigatiOn)又称间歇灌溉或涌流灌溉。它是人们在研究沟
(畦)灌的基础上发展起来的地面灌水技术，它可分为波涌沟灌和波涌畦灌。与
传统的沟 (畦)灌不同，它不是将灌溉水流一次推进到沟 (畦)末端，而是将水流 按一定周期间歇式地逐次推进到沟 (畦)末端。
第三章 地面灌溉节水技术
1
平整土地
2
3 4 5
畦灌
沟灌
波涌灌溉
膜上灌水技术
人类掌握最早的灌溉技术就是地面灌溉，人们通过沟渠等简单的方法将水 引入田间，对干涸的土地面进行灌溉，这种古老的田间施水技术方法简单易行， 它仍是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法，它约占全世界 灌溉面积的90%以上。我国则有97%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉
国内研发
• 国家节水灌溉北京工程技术研究中心（中 国水利水电科学研究院水利研究所）开发 生产的波涌灌溉设备（专利号：ZL 99257311.4)，
概
念
• surge （flow ）irrigation又可译为涌流 灌或间歇灌，是利用间歇阀向沟（畦） 间歇地供水，在沟（畦）中产生波涌， 加快水流的推进速度，缩短沟（畦）首 尾受水时间差，使土壤得到均匀湿润。 • 波涌灌具有灌水均匀，灌水质量高，田 面水流推进速度快，省水、节能和保肥， 可实现自动控制等优点。