农田水利学
农田水利学
我国状况
2.干旱缺水严重，水资源供需矛盾尖锐。我国降雨时空分布不均，人均占有水资源量少，水资源分布与耕地、 人口、经济布局不相匹配，北方地区干旱缺水严重。由于投入不足、管理粗放等原因，供水工程建设严重滞后， 部分地区水资源浪费与水污染严重，水供需矛盾不断加剧。21世纪以来，全国每年缺水量达400亿立方米。90年 代以来，平均每年因旱受灾的耕地面积达3.7亿亩，年均减产粮食200多亿公斤。2000年，我国发生大面积干旱， 全国累计受旱耕地面积达6亿亩，粮食减产约450亿公斤。灌溉工程管理工作也比较薄弱，重建轻管的问题尚未从 根本上扭转，管理粗放。部分工程配套不齐全，有些工程老化失修严重，灌溉效益衰减。
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农田水利学学科名来自目录01 研究对象
02 我国状况
基本信息
农田水利学是一门研究农田水分状况和地区水情变化规律及其调节措施的科学。“灌溉与排水（irrigation and Drainage）”是世界上对本课程的一般命名，我国习惯称为“农田水利学”，原苏联称为“水利土壤改良”。
研究对象
研究对象
1.研究农田水分状况及其调节措施农田水分过多或过少都会影响作物的正常生长，调节农田水分状况的措施 是灌溉与排水。
存在问题
1.防洪能力低，洪涝灾害严重。我国是世界上洪涝灾害最严重的国家之一，全国70%的固定资产、44%的人 口、1/3的耕地、数百座城市，以及大量的重要基础设施和工矿企业都位于大江大河的中下游地区，受洪水威胁 严重。现有防洪工程体系仍然较为薄弱，江河防洪标准仍然偏低。拦蓄洪工程建设不足，且有40%的水库带病运 行，非工程措施体系不健全，蓄滞洪区安全建设严重滞后，缺乏灵活运用的基本条件，启用困难。
农田水利学
一：名词解释1.农田水利学：是一门研究农田水分状况和有关地区水情的变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学2.吸湿系数：当吸湿水达到最大时的土壤含水率。
3.凋萎系数：使作物发生永久凋萎的土壤含水率，一般为吸湿系数的1.5～2.0倍4.田间持水率：悬着毛管水达到最大时的土壤含水率。
一般指灌水两天后土壤所能保持的含水率5.干旱：由于根系吸水不足，破坏了植物体内水分协调和平衡的现象。
分为大气干旱和土壤干旱。
6.作物需水量：生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发所需要的水量。
7.作物需水量:是指在适宜的外界环境条件（包括土壤水分、养分的充分供应）下，作物正常生长发育达到或接近该作物品种的最高产量水平时所需要的水量。
8.灌溉定额——各次灌水定额之和（m3/亩或mm）9.灌水定额——一次灌水单位灌溉面积上的灌水量（m3/亩或m灌m）10.非充分灌溉：非充分灌溉：在缺水地区或时期，由于可供灌溉的水资源不足，不能充分满足作物各生育阶段的需水量要求，从而只能实施非充分灌溉条件下的灌溉制度，或称非充分灌溉11.灌溉用水量：是指灌溉土地需从水源取用的水量12.灌水率：灌区单位面积上所需灌溉的净流量，又称灌水模数13.渠道水利用系数：某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利用系数14.渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数15.田间水利用系数：末级固定渠道(农渠)放出水量的比值实际灌入田间的有效水量和16.灌溉水利用系数：实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值17.抗旱天数：灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求的天数18.灌溉水质：主要指水的化学、物理性状、水中含有物的成分及其含量19.农田水分状况：指农田地面水、地下水、土壤水状况和与其相关的通气、养分、热状况。
20.设计流量：相当于某一灌溉设计保证率的灌溉临界期最大引水流量，m3/s；21. 大田蓄水能力：多余的地面水除利用田间沟网加以排除外，还应利用田块本身以及田块上的沟、畦、格田等，拦蓄一部分雨水，例如，旱作地区的灌水沟、畦，降雨时也可作为聚集雨水之用，暂时存蓄或将其导入排水沟中。
农田水利学
名词解释·农田水利学:农田水利学是一门研究农田水分状况和有关地区水情变化规律及调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。
•凋萎系数：当土壤含水率降低至吸湿系数的1.5-2.0倍时，就会使植物发生永久性凋萎现象，这时的含水率称为凋萎系数。
•入渗率：单位时间内通过单位入水界面的水量•灌溉制度：灌溉制度是指作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额。
•灌水定额：灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量。
•灌溉定额：各次灌水定额之和称为灌溉定额。
•土壤计划湿润层深度：土壤计划湿润层深度指在旱田进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度。
•灌水率：是指灌区单位面积上所需灌溉的净流量又称灌溉模数。
•田间工程：田间工程通常指最末一级固定渠道（农渠）和固定沟道（农沟）之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。
•潜水：潜水是在地表以下第一个稳定的隔水层以上含水层中的地下水，又称浅层地下水。
•承压水（有压层间水）：在含水层完全满水，并在压力水头作用下，使上下隔水层都承受压力（对上隔水层为浮托力）的层间水，称有压层间水或简称承压水。
•灌溉设计保证率：灌溉设计保证率是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的几率。
一般以正常供水年数或供水不破坏的年数占总年数的百分数表示。
•抗旱天数：是指灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求的天数，它反映了灌溉设施的抗旱能力，是灌溉设计标准的一种表达方式。
•地下水临界深度：在一定自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度。
•平均排除法：以排水面积上的设计净雨在规定的排水时间内排除的平均排涝流量或平均排涝模数作为设计排涝流量或排涝模数的方法。
适用于水网圩区和抽水排水地区以及控制面积较小的排水沟。
农田水利学
由于水库上游植被的破坏或开荒种地，泥沙淤积严重， 水库库容日趋减少。如浙江金华山口冯水库上游开荒种地 2000多亩，每年淤入水库1万多m3；安地水库1975年一次 台风淤积20万 m3；山坑大茗水库1975年8月12日，7米坝 高淤平；洞源水库在1990年前后，库围淤积3m，库底淤 积1m。再以山东为例，80年代平均每年因泥沙淤积损失 约2亿m3库容。
5.水土流失严重，河湖库泥沙淤积问题突出 由于自然条件的限制和长期以来人类活动的结果，我 国森林覆盖率很低，水土流失严重。据统计，目前全国森 林覆盖率只有12.5%，居世界第120位。全国水土流失面 积357万km2，占国土面积的38%。根据近20多年的泥沙 观测资料统计分析，全国输沙模数大于1000t/km2的面积 达60万km2。黄河中游黄土高原地带，是中国水土流失最 严重的地区，年输沙模数大于5000t/km2的面积就有15.6 万km2。 水土流失造成许多河流含沙量增大，泥沙淤积严重， 北方河流更为突出。全国平均每年进入河流的悬移质泥沙 约35亿t，其中有20亿t淤积在外流区的水库、湖泊、中下 游河道和灌区内。黄河是我国泥沙最多的河流，也是世界 罕见的多沙河流，年平均含沙量在1000kg/m3以上，居世 界大河首位。
农田水利学
水资源概况 我国水资源分布情况 农田水利学的概念
农田水利学的研究对象
农田水利学的基本内容
中国农田水利建设发展
中国农田水利建设的主要经验
水资源概况
我国水资源总储量约2.81万m3，居世界第六位， 淡水资源总量为28000亿m3，占全球水资源的6％， 居世界第四位。 我国人均水资源量不足2400 m3，仅为世界人均 占水量的1/4，相当于美国的1/5,前苏联的1/7,， 加拿大的1/48，世界排名110位，被列为全球13 个人均水资源贫乏国家人口得不到安全 用水。 我国是一个缺水严重的国家。
农田水利学
农田水利期末复习一、名词解释1.灌溉排水工程学：研究利用灌溉排水工程措施来调节农田水分状况及改变和调节地区水情，以消除旱涝灾害，合理而科学的利用水资源，为发展农业生产服务的科学。
2.土壤水分特征曲线：土壤水的基质势或土壤吸水力是随土壤含水量而变化的，通过测定不同含水量时的土壤水吸力的相应值，并绘制成曲线，成为土壤水分特征曲线。
3.作物需水量：生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾和棵间蒸发，组成植株体所需的水量。
4.灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效、实现节约用水，所制定的适时适量的农田灌水方案。
（灌水定额与灌溉定额）5.土壤计划湿润层深度：实施灌水时计划调节、控制土壤水分状况的土层深度，一般可取为作物的主要根系活动层6.充分灌溉：指通过灌溉措施，使作物在各个生长阶段处于最优水分状态，作物产量最高。
7.灌水方法：指灌溉水进入田间湿润作物根区土壤的方式8.畦灌：用临时修筑的土埂将灌溉田块分隔成一系列的长方形田块。
适用于小麦、谷子、花生、芝麻等作物种植。
9.淹灌法:先灌溉至土壤水饱和，然后再土壤表面建立并维持一定深度水层的地面灌水技术。
10.灌溉水源：指天然水资源中可利用为灌溉的水体，主要有河川径流、当地地表径流、地下径流、再生水等11.水质：指水的化学、物理和生物性状，水中含有物质的成分及其含量（含沙量、含盐量、有害物质含量、水温）12.集流效率：某时段内或某次集流面的集流量占同一时期内的降水量的比值二、填空题1.农田土壤水分存在的基本形式固体、液体、气体，液态水又可分为吸着水、毛管水、重力水，吸着水包括吸湿水和薄膜水（部分有效），毛管水（有效水）包括上升毛灌水、悬着毛管水。
2.土壤水势的分类溶质势、基质势、重力势、压力势、温度势3.土壤干旱分为生理干旱、大气干旱、土壤干旱4.农田水分消耗主要五个方面植株蒸腾（生理需水）、棵间蒸发（生态需水）、深层渗漏、田间渗漏、地表径流、组成植株体的一部分5.作物需水量的影响因素气候因素、作物因素、土壤因素、农业因素6.农田水分亏缺的评价指标有土壤水分指标（包括土壤含水量、土壤水势）、气候指标、作物水分生理指标7.灌水方法类型：地面灌水方法、喷灌灌水方法、微灌灌水方法、地下水浸润灌水方法8.灌水质量评价指标：田间灌溉水有效利用率、田间灌溉水储存率、田间灌水均匀度9.小畦灌“三改”指的是长畦改短畦、宽畦改窄畦、大畦改小畦10.喷灌的工作制度分为齐头并进、交叉前进、两端交叉前进11.喷灌主要分为管道式喷灌系统、机组式喷灌系统，其中管道式由水源工程、水泵和动力机、压力管道、喷头、保护及控制装置等组成12.微灌按照灌水器的出流方式的不同划分为：滴灌、微型喷洒灌溉、地表下灌溉、涌泉灌溉13.微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网、灌水器四部分组成14.地表水取水方式主要包括：无坝取水、有坝取水、水库取水、抽水取水15.地下水取水方式主要包括：垂直取水、水平取水、双向取水建筑物、引泉工程16.坎儿井主要包括竖井、暗渠、明渠、涝池17.雨水蓄集利用工程由集水工程、蓄水工程、灌溉工程构成18.集流面的处理国外主要采用植被管理、地表处理、化学处理19.蓄水设施有涝池、旱井、水窖、水窑窖20.灌溉设计标准一般以灌溉设计保证率、南方小型水稻灌区也可以以抗旱天数进行设计.21.现代化灌区的特点节水高效、设施完善、管理科学、生态良好22.管道输水系统由水源与首部枢纽、输配水管网、田间灌水系统、附属建筑物与装置构成。
农田水利学重点
农田水利学重点农田水利学是研究农业生产中水资源的合理利用和管理的学科。
它涉及到灌溉、排水、水土保持等内容，是农业生产中不可或缺的一门学科。
本文将重点探讨农田水利学的一些重要概念和技术。
一、农田水利学的概念农田水利学是农业水资源利用和管理科学的一个分支学科。
它研究的对象是在农业生产中的水资源，包括水的供应、利用和管理等方面。
农田水利学的主要任务是通过科学的方法，合理地利用水资源，提高农田的水分利用效率，促进农业生产的可持续发展。
农田水利学的研究内容主要有灌溉、排水、水土保持等方面。
其中，灌溉是指为农田提供所需水分的一种人工措施；排水则是为了排除农田中过剩的水分，保证农田正常的生产活动；水土保持则是通过各种措施，防止水土流失，保持农田土壤的肥力和水分。
二、灌溉技术灌溉是农田水利学中的一个重要内容。
它是为了补充或补充不足的降水，以满足农田作物对水的需求。
灌溉技术有很多种，主要有地面灌溉和喷洒灌溉两种。
地面灌溉是指将水直接引入田地，满足作物的水分需求。
它的优点是简单易行，适用于大面积的农田。
然而，地面灌溉的缺点是水分的利用率比较低，容易造成土壤的盐碱化。
喷洒灌溉是将水通过喷洒设备喷洒到作物上，形成雾化的状态。
这种灌溉方式可以减少水分的蒸发和浪费，提高水分的利用效率。
然而，喷洒灌溉设备的投资较大，且对水质的要求较高。
三、排水技术排水技术是农田水利学中的另一个重要内容。
在农田中，由于降水过多或土壤排水能力不足，容易造成水涝，影响作物的生长。
因此，排水技术对于保证农田的正常生产非常重要。
常见的排水技术有开沟排水和排水沟两种。
开沟排水是指在农田中开挖排水沟，将多余的水分导入排水沟，然后通过排水沟排出农田。
这种方法适用于平坦地区，但对于起伏较大的地区效果不佳。
排水沟是指在农田中修建的人工排水渠道。
通过排水沟的引导，可以将多余的水分有效地排至河流、湖泊等地。
这种方法适用于较大坡度的地区，能够快速有效地排水。
四、水土保持技术水土保持技术是农田水利学中的另一个重要内容。
农田水利学考试题及答案
农田水利学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 农田水利学中，灌溉水利用系数是指灌溉水的有效利用率，其计算公式为：A. 灌溉水利用系数 = 灌溉水量 / 总供水量B. 灌溉水利用系数 = 总供水量 / 灌溉水量C. 灌溉水利用系数 = 灌溉水量 / 净灌溉水量D. 灌溉水利用系数 = 净灌溉水量 / 灌溉水量答案：D2. 农田灌溉系统中，以下哪项不是灌溉水源的类型？A. 地表水B. 地下水C. 雨水D. 再生水答案：D3. 在农田水利工程中，以下哪项不是灌溉渠道的类型？A. 明渠B. 暗渠C. 管道D. 河流答案：D4. 农田水利学中，灌溉水的田间管理包括哪些方面？A. 灌溉制度的制定B. 灌溉水量的控制C. 灌溉时间的安排D. 以上都是答案：D5. 农田水利学中，灌溉水的水质要求主要考虑哪些因素？A. 盐分含量B. 重金属含量C. 农药残留D. 以上都是答案：D6. 农田水利学中，以下哪项不是灌溉系统的组成部分？A. 取水设施B. 输水设施C. 配水设施D. 排水设施答案：D7. 农田水利学中，以下哪项不是灌溉水的损失类型？A. 蒸发损失B. 渗漏损失C. 径流损失D. 灌溉损失答案：D8. 农田水利学中，以下哪项不是灌溉系统的规划原则？A. 经济性原则B. 可行性原则C. 可持续性原则D. 随意性原则答案：D9. 农田水利学中，以下哪项不是灌溉系统的运行管理内容？A. 灌溉水的调度B. 灌溉设备的维护C. 灌溉水的计量D. 灌溉水的回收答案：D10. 农田水利学中，以下哪项不是灌溉系统的效益评价指标？A. 经济效益B. 社会效益C. 生态效益D. 政治效益答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 农田水利学中，灌溉水源的水质评价主要考虑以下哪些因素？A. 悬浮物含量B. 溶解氧含量C. 有机物含量D. 微生物含量答案：ABCD2. 农田水利学中，灌溉系统的规划应考虑以下哪些因素？A. 地形地貌B. 土壤类型C. 作物需水量D. 气候条件答案：ABCD3. 农田水利学中，灌溉水的田间管理包括以下哪些方面？A. 灌溉制度的制定B. 灌溉水量的控制C. 灌溉时间的安排D. 灌溉水的回收答案：ABC4. 农田水利学中，灌溉系统的效益评价指标包括以下哪些方面？A. 经济效益B. 社会效益C. 生态效益D. 政治效益答案：ABC5. 农田水利学中，灌溉系统的运行管理包括以下哪些内容？A. 灌溉水的调度B. 灌溉设备的维护C. 灌溉水的计量D. 灌溉水的回收答案：ABC三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述农田水利学中灌溉水利用系数的定义及其重要性。
农田水利学
名词解释：1、农田水利学：是研究农田水分状况和地区水情变化规律及其调节措施，以消除农田水旱灾害，利用水利资源发展农业生产的一门学科。
2、农田水分状况：是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及与其相关的养分、通气、热状况。
3、农业水文学：是研究农业生态系统中农业措施、农业工程方面各种水文现象的发生发展规律及其内在联系的一门学科。
4、水量平衡：是指来水量和出水量的关系5、降水总量：是指在一定的时段内天空下降的水量未经蒸发、渗透和流失，在下垫面上积聚的水层深度。
（虹吸式雨量计测量降水量）6、流域：是指汇集地面来水和地下来水的区域7、径流：降水自流域内汇集到河网并沿河槽下泄的水流8、径流总量（Q）：是指单位时间内通过某一断面的总水量。
（Q）9、径流深（Y）：将径流总量均匀的分布在流域面积上所得的水层深度。
10、蒸发：水由液体或固体状态变成气体状态的过程。
11、频率是指变量某值在样本中出现的机会。
12、灌溉保证率：是以灌溉设施供给灌溉用水全部获得满足年数占总年数的百分率表示的。
13、作物需水量：是指作物在适宜的环境下正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高产量水平所消耗的水量。
14、灌溉制度：是指在一定的气候、土壤等自然条件下和一定的农业技术措施下，为使作物获得高额而稳定的产量所制定的一整套向田间灌水的制度。
15、灌水定额：是指灌于单位灌溉面积上的灌水量。
16、喷灌：是利用水泵和管道系统输水，在一定压力下通过喷头把水喷到空中，散成细小水滴，想下雨一样灌溉农作物的一种灌溉方式。
17、滴灌：是用较小压力，通过管道一滴一滴将水滴于作物根区，湿润土壤，供给作物水分。
18、渗灌：是将水管通过管道渗入土壤，再通过土壤毛管作用供给作物的一种灌溉方式。
19、水土保持：是防治=水土流失、保护、改良和合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源生态效益，社会效益、经济效益的应用技术科学。
20、水土流失：是指地球陆地表面由水力、风力和重力、冷融等外营力引起的水土资源的损失和破坏，包括地表侵蚀和水的损失。
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• 将具有一定压力的水经过滤后通过管道滴头均匀地滴入植 物根部附近的土壤，是一种局部灌溉
滴灌的发展历史和现状
1920 德国首先采用穿孔管进行灌溉 1923 前苏联和法国也进行了类似试验 50年代后期 以色列研制成功长流道管式滴头 70年代 各国开始重视滴灌的发展 1974 全球滴灌面积87万亩 1983全球滴灌面积640万亩 1984我国1974年从墨西哥引进，首先在辽宁应用
5. 一条毛管控制的灌溉面积 毛管间距
固定式
毛管长度
移动式
(三) 滴灌系统控制灌溉面积的计算
m: 同时工作的毛管条数; Q: 水源流量; Qf: 一条毛管的输水流量.
(四）滴灌水力计算
目的: 要求: 方法:
确定各级管道的管长和管径
同一支管上所有滴头的水头差 ≤20% 采用威廉-哈森公式计算
3.4.5 滴灌系统的堵塞及其处理
3.1.1评价指标
合理的灌水要求应当具备以下要求： • 灌水均匀 •灌溉水利用率高 •灌水不破坏或者少破坏原有土壤结构 •有利于与其他农业措施相结合 •有较高的劳动生产率 •适应灌区地形地质条件 •灌溉工程建设投资经济费用低 •建设用地少。
3.1.2灌水方法及其分类
地面灌溉
畦灌
全面灌溉
灌
沟灌
水 方
3.3.2 喷头种类
喷
喷头结构形式
头
的
分
类
工作压力分类
旋转式 固定式 孔管式
低压喷头（低扬程） 中压喷头（中射程） 高压喷头（远射程）
旋转摇臂式
叶轮式
3.3.3 旋转式喷头的主要水力参数及影响因素
1、影响射程的因素 • 工作压力（H）和喷嘴直径d（喷射流量Q）
压力增加，射程增加。 压力一定时，喷嘴直径增加，射程增加。
• 单位时间内喷洒在单位面积上的水量
• 平均喷灌强度是各点单位时间内喷灌水深的平均值：
i
h t
h
t
• 喷灌系统平均喷灌强度
喷灌设计中，各喷头面积必须有一定重叠才能达到一定的设计 均匀度，系统喷灌强度与喷头的间距和支灌的间距有关。
＝ 1000 q
s s
l
m
灌溉水利用系数，
实施畦灌，为提高灌溉水的利用效率，应根据地面坡度、 土地平整情况、土壤透水性能、农业机具等因素合理确定畦 田规格，进而控制灌水量、灌水延续时间等要求。
对自流灌区畦长一般30~100m，畦宽2-4m（与采用的农 机相结合）。
灌水流量与时间的控制
人工开口 闸门 管道阀门 虹吸管
3.2.2 沟灌
地面灌溉
畦灌 沟灌 淹灌 漫灌
沟灌的一般形式
沟灌的特点
• 沟灌与畦灌所不同的是水分除了在重力作 用下沿沟长方向移动外，沿沟宽方向由于 毛管作用还存在横向移动。
• 因此，在两个方向上都要注意灌水均匀， 不要发生深层渗漏。
• 较为省水的一种地面灌水方法。
不同土壤的渗入情况
沙土
亚黏土
黏土
沟的规格 •沟长 •沟的间距地面坡度 •土壤透水性 •入沟流量 •作物间距
3、影响水滴直径的因素 • 喷头工作压力和喷嘴直径 • 粉碎机构 • 喷嘴形状
3.3.4 喷灌技术参数及其确定
• 喷头组合间距（经验系数法）
– 确定支灌和喷头间距（支灌一般平行布置）
– 支灌间距：
L支＝ C L * R
– 喷头间距：
L喷＝ C m * R
– CL、Cm为经验系数，R为喷头设计射程。
p0 b 2h 1 2
b0
h
b
2、沟长与坡度水深的关系
• 基本计算公式：
• 沟首和沟尾的水位差不能超过0.06~0.07m，沟底坡度为 0.002时，沟长不能小于30~35m。
3、沟长与流量及灌水时间的关系
• 基本关系式：
沟灌新技术
1、尾水回收系统
对于透水性较差的土壤，为了达到灌水定额要求，水流在沟 内的持续时间较长，有部分水流需要进入沟尾排水系统排走， 从而降低了灌水的效率，为了增加灌水的利用率，应考虑对进 入排水系统中尾水的利用。
适于透水性差、大坡度沟灌。 原理：灌水后沟中难以蓄水、部分水从尾部流走。这部分
水流可以由集水系统回收后供灌溉之用。 系统构成：集水沟、蓄水池、提水系统、输水系统。
2、波涌灌溉
也称为间歇性沟灌，是在给定总灌水量的情况下，灌水过程 为放水一段时间后停水一定时间，后再次放水，并多次重复， 直到沟首尾都得到均匀灌溉为止，最大限度的提高灌水效率。
Sp Se
双行直线布置 Sp
单行带环状布置
Sr
单行带微管布置
3.4.3 滴灌的主要灌水质量指标
1. 灌水均匀系数
滴头的 制造偏差
与最小压力对 应的滴头流量
Eu
1
1.27Fv e
qmin q0
所有滴头的
平均流量
2. 灌溉效率(灌溉水利用系数)
水 Ks Eu
每株作物最少 的滴头数目
对于支灌数量、喷头数量和工程量有影响
• 支管方向的确定 与作物种植方向平行 与主风向垂直 可以增加均匀度。
3.3.5 拟定喷灌工作制度
1、设计灌水定额（mm) m=0.1H(θmax－θmin)
θmax，θmin －允许灌水上下限(占空隙率的百分数）。 – 可以利用地面灌溉的灌水定额方法 2、设计灌水周期
蒸腾灌水比
3.4.4 滴灌系统的布置和设计
(一) 滴灌系统的布置 (二) 滴灌灌溉制度的设计 (三) 滴灌系统控制灌溉面积的计算 (四）滴灌水力计算
1. 滴灌系统的布置 •原则:
干、支、毛三级管道尽量相互垂直 毛管沿等高线或垄沟 •布置形式: 固定式 移动式
(二) 滴灌灌溉制度的设计
1. 灌水定额
堵塞的原因:
1) 悬浮固体 2) 化学沉淀 3) 有机物
处理方法:
1) 酸液冲洗 2) 压力疏通
思考题
1、灌水方法的目的和要求有哪些？ 2、简述全面灌溉和局部灌溉的优缺点。 3、简述喷头的作用和喷头的选择要求。 4、布置管道系统的原则。 5、简述滴头的选用原则。 6、简述滴灌系统的堵塞及其处理办法。
喷灌
淹灌
法
漫灌
渗灌
局部灌溉
滴灌
微喷灌
§3.2 地面灌溉
地面灌溉
畦灌 沟灌 淹灌 漫灌
畦田是指用田埂 将灌溉土地分隔成 规格的长方形田块.
3.2.1 畦灌
毛渠
畦田
输水垄沟 畦埂
用田埂将农田分成一系列小畦。灌水时，将水引入畦田后，在畦 田上形成薄水层，沿畦长方向流动，主要借重力作用湿润土壤。
畦田规格
适于入渗速率大、畦田坡度小的田块。
方法：间歇向沟中灌水。当水流推进到沟中一段距离后， 停止灌水，间隔一定时间后再灌水。
分二、三次，每次推进1/2或1/3沟长时停水一段时间。
可以用于畦田灌溉。
§3.3 喷灌
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。
R 1.35 dH嘴
• 喷射仰角 28～32度时射程最远，通常为30度。
• 转速 转速增加，射程减小。一般1～3r/min(中) 3～5r/min(远射程)
• 水舌形状 水舌掺气少则射程大，减少紊流，水流整直。 加粉碎针可增加掺气，减小水滴直径，提高雾化度
2、影响水量分布的因素 • 工作压力 压力是影响喷灌水量分布的主要因素，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。 • 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。 • 风向、风力 逆风减少的射程要比顺风增加的射程大。 在布置喷头时，适当密布一些以抵消风的影响。
土壤湿润比
m滴 apH
1000
30cm
θmax
允许消耗的水量 占土壤有效持水
量的比例
θ
a θmin
2. 设计灌水周期
滴灌灌水定额
T m滴 e
作物需水旺盛期 日平均耗水量
3. 一次灌水延续时间
滴头间距
t m滴SeSl q滴
毛管间距
滴头流量
4. 轮灌区数目的确定 固定式 移动式
一条毛管控制范围 内毛管移动次数
0 .8～ 0 .95
s l , s m 喷头间距和支管间距
.
2、喷灌均匀度 衡量灌水质量的主要指标。用于评价灌溉 面积上水量分布的均匀程度。
Cu 100 (1 .0 h ) h
h 点喷灌水深平均离差。
常用表示方法： 喷洒均匀度/水量分布图 3、水滴打击强度 单位喷洒面积内水滴对土壤和作物的打击 动能。 水滴过大可能破坏土壤结构和损毁作物。 常用的测量方法是测水滴直径。
3.4.1 滴灌系统的组成及滴头种类
首部枢纽 水源工程
输配水管网 灌水器（滴头）
水泵加压设备
施肥施药设备
水质净化设备 （过滤器）
控制量测与 保护设备
首部枢纽
干管
输配水管网 支管
毛管
滴头
滴头的作用
1）将压力水消能 2）灌水
对滴头的要求
1）出流流量小，均匀而稳定，受 外界因素影响小
2）结构简单 3）不易堵塞
第3章 灌水方法
§3.1 灌水方法的评价标准、分类及适用条件 §3.2 地面灌溉 §3.3 喷灌 §3.4 滴灌 §3.5 微喷灌 §3.6 渗灌
§3.1 灌水方法的评价标准、分类及适用条件