灌溉水源与取水方式(园艺)
灌溉知识
(二)灌溉系统的组成一般灌溉系统应包括水源取水工程,各级输配水渠道,渠系配套建筑物和田间工程等.实际上很多灌区都有灌溉与排水两个方面的要求,旱时灌溉,涝时排水.所以还要安排与灌溉渠系相对应的排水沟系,组成灌溉排水系统.1,水源取水工程自水源取水并引入农田灌溉所需修筑的进水闸,拦河坝,水库,泵站等,均属于取水工程.2,各级输配水渠道按照灌区的地形条件和所控制灌溉面积的大小,灌溉渠系一般分为干,支, 斗,农四级固定渠道.对于小型灌区,地形平坦,面积较小,只设干,支两级渠道即可.干渠主要起输水作用,它把从渠首引入的水量输送到各灌溉地段.支渠主要起配水作用,把从干渠分来的水量,按用水计划分配给各用水户.3,渠系配套建筑物灌溉渠系配套建筑物,一般包括分水闸,节制闸,泄水闸,渡槽,倒虹吸,跌水,陡坡,涵洞,桥梁和量水建筑物等,其作用主要是输送,控制,分配和量测水量等.4,田间工程32田间工程是指农渠以下的毛渠,输水沟,畦和灌水沟以及护田林网,道路等,水田还包括格田田埂.其主要作用是调节农田水分状况,满足作物对灌溉,排水的要求,促进农业增产.(三)灌溉水源和取水方式1,灌溉水源选择灌溉水源,除考虑水源的位置要靠近灌区便于引水外,还应根据灌溉方式考虑水源的水质,水位和水量是否符合要求.1)灌溉对水质的要求灌溉对水质的要求,包括水的物理性质,化学性质及生物性质等方面.灌溉对水质的基本要求是保证作物正常生长发育.并保证作物产品符合卫生标准.具体要求见国家制定的《农田灌溉水质标准》(GB5084-92).2)灌溉对水源水位与水量的要求灌溉对水源水位的要求,是要保证自流灌溉控制面积最大所需要的水位高程;在水量方面是要满足灌区不同时期的用水需要.实际上,水源来水过程与灌溉用水过程之间经常不相适应,不能满足水位上和水量上的要求.因此,要考虑修建壅水坝,节制闸,水库等水利工程建筑物,以抬高水源的水位,并调节水源的流量,或者兴建泵站,将所需的灌溉水提到灌区所要求的高程.2,取水方式不同的灌溉水源,其取水方式也不同.但大致上可分为自流取水灌溉和提水取水灌溉两种方式,上海市主要是提水取水灌溉方式.提水取水是在水源水量丰富,但水位较低,自流引水灌溉困难或不经济,应考虑采用提水取水,就近建泵站提水灌溉,这种方式可使干渠长度大为缩短, 输水建筑物工程量相应减少,但增加了机电动力设备以及年运行费用.(四)渠系建筑物的规划布置骨干与田间工程配套合理与完善,才能充分发挥工程效益.因此搞好渠系建筑物的配套工作至关重要.1,渠系建筑物的规划要求农田水利配套建筑物面广量大.为加快建设进程,应注意革新改造原有设备, 挖掘当地资源潜力,作出经济论证方案比较,择优选用,降低工程造价.在规划布置上应满足下列要求.331)满足渠系输水,分水,量水,泄水,排水和防洪等要求,保证渠系正常运行.2)建筑物的数量,类型,应在符合安全运行便于管理的条件下,方便实用,费省效宏.3)应使流态稳定,水头损失小,能控制较大的自流灌溉面积.4)保证灌区交通顺畅,满足群众生产,生活需要.5)应成片建设,配套一片成一片,发挥一片效益.2,渠系建筑物的选型与布置渠系建筑物按其构造,作用与位置的不同,可分为下列几种:1)交叉建筑物当渠道遇到特殊地形,河流或排水沟时,为使渠水通过这些障碍而修建的建筑物,如渡槽,倒虹吸,渠道涵洞等.(1)渡槽渡槽,又名过水桥,在上海地区主要是在渠与河流相交,渠底高于河流最高水位,河道没有通航要求时采用.(2)倒虹吸倒虹吸适合于渠与道路或河流相交,渠底高于路面或河流,为不影响通车或行船,要求渠道从路下或河底穿过时采用..(3)涵洞涵洞适用于渠与道路相交,渠水位低于路面,且流量较小时采用.2)分水建筑物上级渠道向下级渠道分配水量,需建分水建筑物,如分水闸,斗门,农门等, 位于各级渠道的首端.(五)灌溉渠道流量计算1,渠道设计流量设计流量表示渠道在正常工作条件下通过的最大流量,用符号Q设表示.它是渠道和渠系建筑物设计的主要依据,与渠道控制灌溉面积大小,作物组成,作物需水量,渠道配水方式,以及渠道的输水损失有关.1)渠道田间净流量渠道田间净流量系指渠道应该输送主田间的实际净流量,用Q田净表示.34Q田净=Aq净 (1-32)式中:A――渠道控制的灌溉面积(万亩)q净――设计灌水率,m3/s/万亩.2)渠道净流量渠道净流量系指某渠道(或渠段)未计入输水损失的流量,用Q净表示.如农渠净流量Q农净考虑到田间水量损失,用下式计算Q农净=Q农田净/η田 (1-33)式中:Q农田净――农渠控制面积上的田间净流量(m3/s)η田――田间水利用系数3)渠道损失流量渠道损失流量系指渠道在输水过程中损失掉的流量,用Q损表示.4)渠道毛流量在确定渠道设计流量时.必须计入损失流量,即将净流量与损失流量相加.便得毛流量,用Q毛表示,也可用下式表示Q设=Q毛=Q净 + Q损 (1-34)例如农渠毛流量Q农设=Q农毛=Q农净 + Q损,依此类推,设计渠核对道断面尺寸就是采用毛流量作设计流量.2,渠道输水损失和水的利用系数1)渠道输水损失渠道的输水损失,包括渗水损失,漏水损失和水面蒸发三部分.其中渠道渗水损失约占渠道输水总损失量的 80%,水面蒸发损失只占百分之几,常忽略不计.因此,把渗水损失近似地作为渠道在输水过程中的总损失水量.其数值对己建渠道最好通过实测确定,在规划设计阶段,常采用经验公式或经验系数来估算渠道损失水量.2)水的利用系数水的利用系数是衡量灌区在输水,配水,灌水过程中灌溉水的有效利用程度, 也是表示灌区工程质量,管理水平和灌水技术水平的指标.通常用下述四个利用系数来表示:35(1)渠道水利用系数η渠渠道水利用系数是指某一条渠道在沿途无分水的情况下,渠道末端放出的净流量Q净与进入渠道首端的毛流量Q毛的比值,即η渠 = Q净/Q毛.它是衡量该渠道的输水损失,工程质量和管理水平的指标.根据上海渠道基本为砼衬砌或暗渠, η渠的一般范围是:η干渠 = 0.92～0.97η支渠 = 0.90～0.96η斗渠 = 0.85～O.95(2)渠系水利用系数η系渠系水利用系数表示灌区整个渠道系统对水的利用程度,为各条末级固定渠道(农渠)放出的净流量与从渠首引入的毛流量的比值.其数值等于各级渠道水利用系数的乘积:斗渠系水利用系数η斗系 =η斗η农支渠系水利用系数η支系 =η支η斗η农干渠系水利用系数η干系 =η干η支η斗η农(3)田间水利用系数η田田间水利用系数指灌到田间的有效水量(旱田包括叶面蒸腾和棵间蒸发,水稻田还包括渗漏量,但不包括田间流失)与农渠放入田间的水量的比值.它是反映田间工程质量和灌水技术优劣的指标,上海地区水稻灌区为 0.90-0.95,旱地为0.85-0.95.(4)灌溉水利用系数η水灌溉水利用系数指灌区实际灌溉面积上田间有效利用水量与渠首引入水量之比.其数值等于渠系水利用系数与田间水利用系数的乘积,即:η水 =η系η田它是评价全灌区灌溉水利用程度,渠道工作状况,灌溉管理和灌水技术水平的综合指标.3,渠道设计流量的简化计算方法渠道设计流量包括净流量和损失流量两部分.一般应自田间由下而上逐级计入输水损失,来推算各级渠道的设计流量.在缺乏资料情况下,可用利用系数法进行简化计算.36设计流量计算公式如下:Q设 = Q净/η渠 (1-35)式中:Q净――渠道净流量(m3/s)η渠――渠道水利用系数,参考数值见上述本节内容.(六)灌溉渠道纵横断面设计灌溉渠道断面设计的任务,一是使渠道具有足够的输水能力,并具有稳定的渠床;二是具有足够的水位,以自流控制全部灌溉面积内的农田.渠道断面结构设计,包括纵断面和横断面两部分.1,渠道的横断面设计1)渠道设计应满足的要求(1)渠道断面应有足够的过水能力,满足作物的需水要求.(2)渠中流速要适当.渠道设计流速必须小于渠床土壤的允许不冲流速,大于允许不淤流速.(3)渠道应有稳定的渠床,渠中水流不发生左右摇摆,不致于冲刷渠床和边坡,冲淤要平衡.(4)适当考虑综合利用,如结合通航和居民供水点的建设等.(5)渗漏损失小,水的利用系数高.2)渠道横断面结构(1)横断面形状渠道横断面形状,常见的有矩形,梯形,"U"形等三种.矩形和"U"形,多在衬砌渠道或岩石地段上采用.土质渠道明渠断面以梯形为主.(2)横断面组成渠道横断面的组成,见图1-4.渠道底宽以b表示,边坡系数以m表示,渠道边坡则以1:m表示,设计水深以h表示,Δh表示超高,是超出加大水深h 加大以上的高度.渠堤顶宽以d表示.37图1-4渠道横断面组成示意图3)渠道的水力计算横断面设计主要是按照设计流量通过水力计算,确定渠道横断面的底宽(b) 和水深(h)等尺寸.通常采用下述明渠均匀流公式:Q = ωV = ωC Ri (1-36)式中:Q――渠道设计流量(m3/s)ω――渠道过水断面面积(m2)ω=(b +mh)h (1-37)式中:V――渠道平均流速(m/s)R――水力半径(m)R =ω/Χ (1-38)式中:Χ――湿周(m)Χ= b + 2h/21m+ (1-39)式中:i――水力比降,在均匀流中与渠底比降一致C――谢才系数,一般采用公式C = 1/nR 1/6进行计算38n――渠床糙率在进行渠道水力计算时,必须首先确定公式中的各项参数.表1-14 不同性质渠床糙率表渠床渠道特征渠床糙率士渠床1,输水流量大于25m3/s的渠道(1)平整顺直,养护良好(2)平整顺直,养护一般(3)渠床多石,杂草滋生,养护较差2,输水流量为25～lm3/s的渠道(1)平整顺直,养护良好(2)平整顺直,养护一般(3)渠床多石,杂草滋生,养护较差3,输水流量小于 lm3/s的渠道4,毛渠0.0200.02250.0250.O2250.0250.02750.0250.030石渠床5,经过良好修整的表面6,经过中等修整无凸出部分的表面7,经过中等修整有凸出部分的表面8,未经修整的有凸出部分的表面0.02250.0250.0300.035～0.045有护面的渠床9,抹光的水泥抹面10,不抹光的水泥抹面11,光滑的混凝土护面12,粗糙的混凝土护面13,干砌块石护面14,浆砌块石护面15,料石砌护16,卵石铺砌17,砌砖护面0.0120.0140.0150.0170.0275～0.030.0250.010.02250.013(1)渠底比降i渠底比降关系到渠道输水能力的大小及其冲淤问题,也关系到灌溉面积的大小及工程造价.规划设计时应根据渠道沿线实际地面坡度,下级渠道分水点的水位要求,渠床土质,设计流量大小等因素,综合分析比较后,确定适宜的渠底比降.(2)渠床糙率n渠床糙率是用以表示渠床粗糙程度,其数值是否符合实际,直接关系到水力计算的精度.所以,糙率n的选用必须力求符合实际,表1-14可供参考.一般支,斗,农渠道选用对n = 0.0225～0.0275,田间临时渠道n = 0.030～0.0325.(3)边坡系数m边坡系数m值的大小关系到渠道的稳定.按照《灌溉排水渠系设计规范》,一般梯形渠道断面的m值,依土质情况选定.见表1-15,表1-16.(建议根据39。
农田水利学复习
灌溉用水量一、名词解释1.吸湿系数吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
2.凋萎系数植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。
3.田间持水率农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。
4.作物需水量指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、土壤蒸发及组成植株体所需的水量。
5.灌溉制度按作物需水要求和不同灌水方法制定的灌水次数、每次灌水的灌水时间和灌水定额以及灌溉定额的总称。
6.灌水定额一次灌水在单位灌溉面积上的灌水量。
7.灌溉定额各次灌水定额之和。
8.灌水率(灌水模数)单位灌溉面积上的灌溉净流量q净。
9.灌溉设计保证率是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般以正常供水的年数或供水不破坏的年数占总年数的百分比表示。
二、简答1.简述农田土壤水分的存在形式。
按农田土壤水分存在的三种基本形式为地面水、土壤水和地下水。
其中土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式，按形态可分为气态水、吸着水、毛管水和重力水。
2.土壤含水量的表示方法有哪几种？它们之间的换算关系怎样？主要有四种：质量百分数，以水分质量占干土质量的百分数表示；体积百分数，以土壤水分体积占土壤体积的百分数表示，或以土壤水分体积占土壤孔隙体积的百分数表示；相对含水率，以土壤实际含水率占田间持水率的百分数表示；水层厚度，将某一土层所含的水量折算成水层厚度，以mm计。
3.简述土壤水的有效性。
土壤水按是否能被作物利用而划分为无效水、过剩水和有效水。
其中无效水是指低于土壤吸着水（最大分子持水率）的水分，过剩水是指重力水，有效水是指重力水和无效水之间的毛管水。
4.何谓旱灾、洪灾、涝灾和渍害？农田水分不足引起作物产量减少或绝收的灾害称为旱灾。
洪灾主要是指河、湖泛滥开形成的灾害。
涝灾是指旱田积水或水田淹水过深，导致农业减产的现象。
渍害是指由于地下水位过高或土壤上层滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发育，导致农作物头疼或失收的现象。
农田水利学重点归纳
The Importance(Aki ver.)【绪论】(一)调节农田水分状况农田水分状况一般是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、同期、热状况。
农田水分的不足或过多，都会影响作物的正常生长和作物的产量。
调节农田水分状况的水泥措施一般有：1、灌溉措施即按照作物的需要，通过灌溉系统有计划的降水量输送和分配到田间，以补充农田水分的不足2、排水措施即通过修建排水系统将农田内多余的水分（包括地面水和地下水）排入容泄区（河流或湖泊等），使农田处于适宜的水分状况。
在易涝易碱地区，排水系统还有控制地下水位和排盐作用。
控制地下水位对增产的重要性,近年来已越来越被人们所认识和重视.(二)改变和调节地区水情地区水情主要指地区水资源的数量、分布情况及其动态。
改变和调节地区水情的措施，一般可分为以下两种：1、蓄水保水措施通过修建水库、河网和控制利用湖泊、地下水库以及大面积的水土保持和田间蓄水措施，拦蓄当地径流和河流来水，改变水量在时间上（季节或多年范围内）和地区上（河流上下游之间、高低地之间）的分布状况，通过蓄水措施可以减少汛期洪水流量，避免暴雨径流向低地汇集，可以增加枯水时期河水流量以及干旱年份地区水量储备2、调水、排水措施主要是通过引水渠道，使地区之间或流域之间的水量互相调剂，从而改变水量在地区上的分布状况。
用水时期借引水渠道及取水设备，自水源（河流、水库、河网、地下含水层等）引水，以供地区用水。
某一地区水源缺乏时，可借人工河道自水源充足地区调配水量.研究最有效的利用水资源的科学理论，合理调配水资源，最大限度的保证各部门用水要求，同时解决好洪涝灾害，便成为我国水资源工程现代化的一个重要内容，需要研究以下问题：1、在深入调查水量供需情况的基础上，研究制定地区长远的水资源规划及水土资源平衡措施2、研究当地地面水、地下水和外来水的统一开发机联合运用，应用系统工程的理论与方法，寻求水资源系统的最优规划、扩建和运行方案3、研究洪涝规律，采取有效措施，接触洪涝威胁，并同水资源开发利用结合起来统一规划，做到洪涝旱碱综合治理4、研究水资源开发、利用和保护等方面的经济效益、生态环境和社会福利问题，探求符合社会主义经济市场原则的水资源系统规划、华丽的经济论证方法、总之，无论是调节农田水分状况或是地区水情，都要认识自然规律，总结水利建设的经验，坚持科学态度，讲究经济效益并从理论和技术上解决农田水利现代化中出现的性问题,把农田水利科学技术不断推向前进【第一章农田水分状况和土壤水分运动】(一)农田水分状况凋萎系数——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田间持水率——灌水两天后土壤所能保持的含水率农田水分过多的原因1、降水量过大2、河流洪水泛滥、湖泊满溢，海潮侵袭和坡地水进入农田3、地形低洼，地下水汇流和地下水位上升4、出流不畅农田水分不足的原因1、降雨量不足2、降雨形成的地表径流大量流失3、土壤保水能力差，水分大量渗漏4、蒸发量过大(二)土壤-作物-大气连续体水分运动的概念SPAC(soil-plant-atmosphere continum)——在研究有作物生长条件下农田水分运动时，大部分需要分析农田水分状况和水分在土壤中的运动，还需要考虑土壤水分向根系的运动和植物体中液态水分的运动以及自植物叶面和土层向大气的水汽扩散运动等。
园林绿化推广高效节水灌溉技术
园林绿化推广高效节水灌溉技术摘要：园林绿化工程建设中，通过使用高效节水灌溉技术，可以有效缓解我国水资源比较匮乏的状况，加强对城市绿地用水主体节水工作管控，完善林地绿地节水监督管理机制。
同时，加强节水型公园创建和典型案例宣传，完善公众参与机制，充分发挥舆论监管、社会监督和行业自律作用。
基于此，本文主要分析了园林绿化推广高效节水灌溉技术。
关键词：园林绿化；高效节水；灌溉技术引言风景园林建设中所用的水资源较多，当前全球都面临着水资源紧缺的问题，我国更是十分重视这一不可再生资源的节约和利用。
在风景园林建设中，相关部门需要加大力度管理水资源，积极引入污水处理技术，从水资源节约和防污染两方面采取控制措施，将施工中的用水压力减少，贯彻落实可持续发展理念，在节约水资源的同时减少工程建设成本。
1节水灌溉技术概述节水灌溉技术是一种同农业生产密切相关的技术保障。
应用节水灌溉技术，可节省大量水资源，高效利用水资源，可促使有效资源发挥最大化效能，从而实现高效农业生产。
在园林绿化工程运用节水灌溉技术，可基于苗木灌溉所需及土壤特征，科学合理地规划与选择技术，做到因地制宜，科学调整灌溉范围，做到合理灌溉，真正打造现代化节能环保高效农业。
同时，在实际运用过程中应加强维护工程，合理管理与控制节水灌溉技术，以技术创新来提高节水灌溉效果[1]。
2园林绿化推广高效节水灌溉技术2.1合理设置输水管道在建设风景园林过程中为提高水资源利用率，应充分考虑输水管道的走向。
同时，应加强考虑园林植物灌溉中用水的节约，可以积极使用喷灌、滴灌、微喷等节水措施。
我国大多风景园林灌溉中采用的是喷灌技术，近些年微喷灌这一节水效果更加明显的技术逐渐得到推广应用。
节能微喷技术在景观园林中的应用可以大大节约水资源，该技术应用中只需要安装灌溉管道即可，如图1所示。
微喷技术通常选用散装或者长方形喷头，通过滋润绿色植物将绿植的成活率提高。
使用节能微喷技术可以将景观园林整体视觉冲击力提高，兼顾了植物灌溉和景观营造，是一种较为理想的灌溉方式[2]。
《灌溉排水工程学》教学用课件-第三章
二、灌溉取水方式 1、河流水源的取水：天然河道的水位、流量和含沙量等 随时间变化大，难以满足农田灌溉的需求。故必须修建用 以调节水源状况的的综合取水建筑物，即取水枢纽。取水 枢纽位于灌溉渠道的首部，故又称渠首工程。 山区丘陵地区：修建塘坝、水库蓄水 水源决定不同 灌溉取水方式 各个地区：打井取水 无坝取水
第二节 灌溉水源与取水方式
灌溉水源是指天然水资源中可用于灌溉的水体。 一、灌溉对水源的基本要求 在选择水源时，除考虑水源的位置应尽可能靠近灌区，其 地形、地质条件便于引水以外，还应考虑水源的水质、水 位和水量。 1、灌溉对水质的要求 所谓水质，主要指水的化学、物理性状，水中含有物的成 分及其含量。其主要包括含沙量、含盐量及水温等。灌溉 水应符合作物生长和发育的要求。还要兼顾人畜饮用以及 鱼类生长的要求。 （1）灌溉水的泥沙。灌溉对水中泥沙的要求主要指泥沙 的数量和组成。
有坝渠首的布置形式根据对泥沙处理的不同，有如下两种： ①正面排沙、侧面引水 优点：布置和构造简单 施工方便，造价低 缺点：防沙效果差 ②正面引水、侧面排沙 优点：防沙效果好
（3）抽水取水：河流水量丰富，但灌区位置较高，修建 自流引水工程困难或不经济时，可采取抽水取水方式。 优点：干渠工程量小； 缺点：增加了机电设备和管理费用。 （4）水库取水：当河流来水与灌溉用水不相适应，其流 量、水位均不能满足灌溉要求，必须在河流的适当地点修 建水库进行径流调节，以解决来水和用水间的矛盾。 实现途径：修建大坝，用来蓄水、提高水位。 优点：能充分利用河流资源； 缺点：工程量大，有库区淹没。 上述几种取水方式，即可单独使用，也能综合地使用 多种取水方式，引取多种水源，形成蓄、引、提相结合的 灌溉系统。
(2)灌溉水的盐类。主要是从含盐量和有害盐类的含量两方 面来考虑。灌溉水中可溶性盐类的总含量称矿化度。 矿化度<2g/L,一般对作物无害； 矿化度2~5g／L，须分析化验所含盐分的种类及其含量； 矿化度>5g/L的水，一般不宜灌溉。 允许矿化度的高低与土壤状况、盐类成分和农业技术及灌 水方法有关。灌溉水中无害盐类的含量不应超过允许的浓 度，更不可含对作物有害的盐类。以钠盐危害最大。
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(二)灌溉系统的组成一般灌溉系统应包括水源取水工程,各级输配水渠道,渠系配套建筑物和田间工程等.实际上很多灌区都有灌溉与排水两个方面的要求,旱时灌溉,涝时排水.所以还要安排与灌溉渠系相对应的排水沟系,组成灌溉排水系统.1,水源取水工程自水源取水并引入农田灌溉所需修筑的进水闸,拦河坝,水库,泵站等,均属于取水工程.2,各级输配水渠道按照灌区的地形条件和所控制灌溉面积的大小,灌溉渠系一般分为干,支, 斗,农四级固定渠道.对于小型灌区,地形平坦,面积较小,只设干,支两级渠道即可.干渠主要起输水作用,它把从渠首引入的水量输送到各灌溉地段.支渠主要起配水作用,把从干渠分来的水量,按用水计划分配给各用水户.3,渠系配套建筑物灌溉渠系配套建筑物,一般包括分水闸,节制闸,泄水闸,渡槽,倒虹吸,跌水,陡坡,涵洞,桥梁和量水建筑物等,其作用主要是输送,控制,分配和量测水量等.4,田间工程32田间工程是指农渠以下的毛渠,输水沟,畦和灌水沟以及护田林网,道路等,水田还包括格田田埂.其主要作用是调节农田水分状况,满足作物对灌溉,排水的要求,促进农业增产.(三)灌溉水源和取水方式1,灌溉水源选择灌溉水源,除考虑水源的位置要靠近灌区便于引水外,还应根据灌溉方式考虑水源的水质,水位和水量是否符合要求.1)灌溉对水质的要求灌溉对水质的要求,包括水的物理性质,化学性质及生物性质等方面.灌溉对水质的基本要求是保证作物正常生长发育.并保证作物产品符合卫生标准.具体要求见国家制定的《农田灌溉水质标准》(GB5084-92).2)灌溉对水源水位与水量的要求灌溉对水源水位的要求,是要保证自流灌溉控制面积最大所需要的水位高程;在水量方面是要满足灌区不同时期的用水需要.实际上,水源来水过程与灌溉用水过程之间经常不相适应,不能满足水位上和水量上的要求.因此,要考虑修建壅水坝,节制闸,水库等水利工程建筑物,以抬高水源的水位,并调节水源的流量,或者兴建泵站,将所需的灌溉水提到灌区所要求的高程.2,取水方式不同的灌溉水源,其取水方式也不同.但大致上可分为自流取水灌溉和提水取水灌溉两种方式,上海市主要是提水取水灌溉方式.提水取水是在水源水量丰富,但水位较低,自流引水灌溉困难或不经济,应考虑采用提水取水,就近建泵站提水灌溉,这种方式可使干渠长度大为缩短, 输水建筑物工程量相应减少,但增加了机电动力设备以及年运行费用.(四)渠系建筑物的规划布置骨干与田间工程配套合理与完善,才能充分发挥工程效益.因此搞好渠系建筑物的配套工作至关重要.1,渠系建筑物的规划要求农田水利配套建筑物面广量大.为加快建设进程,应注意革新改造原有设备, 挖掘当地资源潜力,作出经济论证方案比较,择优选用,降低工程造价.在规划布置上应满足下列要求.331)满足渠系输水,分水,量水,泄水,排水和防洪等要求,保证渠系正常运行.2)建筑物的数量,类型,应在符合安全运行便于管理的条件下,方便实用,费省效宏.3)应使流态稳定,水头损失小,能控制较大的自流灌溉面积.4)保证灌区交通顺畅,满足群众生产,生活需要.5)应成片建设,配套一片成一片,发挥一片效益.2,渠系建筑物的选型与布置渠系建筑物按其构造,作用与位置的不同,可分为下列几种:1)交叉建筑物当渠道遇到特殊地形,河流或排水沟时,为使渠水通过这些障碍而修建的建筑物,如渡槽,倒虹吸,渠道涵洞等.(1)渡槽渡槽,又名过水桥,在上海地区主要是在渠与河流相交,渠底高于河流最高水位,河道没有通航要求时采用.(2)倒虹吸倒虹吸适合于渠与道路或河流相交,渠底高于路面或河流,为不影响通车或行船,要求渠道从路下或河底穿过时采用..(3)涵洞涵洞适用于渠与道路相交,渠水位低于路面,且流量较小时采用.2)分水建筑物上级渠道向下级渠道分配水量,需建分水建筑物,如分水闸,斗门,农门等, 位于各级渠道的首端.(五)灌溉渠道流量计算1,渠道设计流量设计流量表示渠道在正常工作条件下通过的最大流量,用符号Q设表示.它是渠道和渠系建筑物设计的主要依据,与渠道控制灌溉面积大小,作物组成,作物需水量,渠道配水方式,以及渠道的输水损失有关.1)渠道田间净流量渠道田间净流量系指渠道应该输送主田间的实际净流量,用Q田净表示.34Q田净=Aq净 (1-32)式中:A――渠道控制的灌溉面积(万亩)q净――设计灌水率,m3/s/万亩.2)渠道净流量渠道净流量系指某渠道(或渠段)未计入输水损失的流量,用Q净表示.如农渠净流量Q农净考虑到田间水量损失,用下式计算Q农净=Q农田净/η田 (1-33)式中:Q农田净――农渠控制面积上的田间净流量(m3/s)η田――田间水利用系数3)渠道损失流量渠道损失流量系指渠道在输水过程中损失掉的流量,用Q损表示.4)渠道毛流量在确定渠道设计流量时.必须计入损失流量,即将净流量与损失流量相加.便得毛流量,用Q毛表示,也可用下式表示Q设=Q毛=Q净 + Q损 (1-34)例如农渠毛流量Q农设=Q农毛=Q农净 + Q损,依此类推,设计渠核对道断面尺寸就是采用毛流量作设计流量.2,渠道输水损失和水的利用系数1)渠道输水损失渠道的输水损失,包括渗水损失,漏水损失和水面蒸发三部分.其中渠道渗水损失约占渠道输水总损失量的 80%,水面蒸发损失只占百分之几,常忽略不计.因此,把渗水损失近似地作为渠道在输水过程中的总损失水量.其数值对己建渠道最好通过实测确定,在规划设计阶段,常采用经验公式或经验系数来估算渠道损失水量.2)水的利用系数水的利用系数是衡量灌区在输水,配水,灌水过程中灌溉水的有效利用程度, 也是表示灌区工程质量,管理水平和灌水技术水平的指标.通常用下述四个利用系数来表示:35(1)渠道水利用系数η渠渠道水利用系数是指某一条渠道在沿途无分水的情况下,渠道末端放出的净流量Q净与进入渠道首端的毛流量Q毛的比值,即η渠 = Q净/Q毛.它是衡量该渠道的输水损失,工程质量和管理水平的指标.根据上海渠道基本为砼衬砌或暗渠, η渠的一般范围是:η干渠 = 0.92～0.97η支渠 = 0.90～0.96η斗渠 = 0.85～O.95(2)渠系水利用系数η系渠系水利用系数表示灌区整个渠道系统对水的利用程度,为各条末级固定渠道(农渠)放出的净流量与从渠首引入的毛流量的比值.其数值等于各级渠道水利用系数的乘积:斗渠系水利用系数η斗系 =η斗η农支渠系水利用系数η支系 =η支η斗η农干渠系水利用系数η干系 =η干η支η斗η农(3)田间水利用系数η田田间水利用系数指灌到田间的有效水量(旱田包括叶面蒸腾和棵间蒸发,水稻田还包括渗漏量,但不包括田间流失)与农渠放入田间的水量的比值.它是反映田间工程质量和灌水技术优劣的指标,上海地区水稻灌区为 0.90-0.95,旱地为0.85-0.95.(4)灌溉水利用系数η水灌溉水利用系数指灌区实际灌溉面积上田间有效利用水量与渠首引入水量之比.其数值等于渠系水利用系数与田间水利用系数的乘积,即:η水 =η系η田它是评价全灌区灌溉水利用程度,渠道工作状况,灌溉管理和灌水技术水平的综合指标.3,渠道设计流量的简化计算方法渠道设计流量包括净流量和损失流量两部分.一般应自田间由下而上逐级计入输水损失,来推算各级渠道的设计流量.在缺乏资料情况下,可用利用系数法进行简化计算.36设计流量计算公式如下:Q设 = Q净/η渠 (1-35)式中:Q净――渠道净流量(m3/s)η渠――渠道水利用系数,参考数值见上述本节内容.(六)灌溉渠道纵横断面设计灌溉渠道断面设计的任务,一是使渠道具有足够的输水能力,并具有稳定的渠床;二是具有足够的水位,以自流控制全部灌溉面积内的农田.渠道断面结构设计,包括纵断面和横断面两部分.1,渠道的横断面设计1)渠道设计应满足的要求(1)渠道断面应有足够的过水能力,满足作物的需水要求.(2)渠中流速要适当.渠道设计流速必须小于渠床土壤的允许不冲流速,大于允许不淤流速.(3)渠道应有稳定的渠床,渠中水流不发生左右摇摆,不致于冲刷渠床和边坡,冲淤要平衡.(4)适当考虑综合利用,如结合通航和居民供水点的建设等.(5)渗漏损失小,水的利用系数高.2)渠道横断面结构(1)横断面形状渠道横断面形状,常见的有矩形,梯形,"U"形等三种.矩形和"U"形,多在衬砌渠道或岩石地段上采用.土质渠道明渠断面以梯形为主.(2)横断面组成渠道横断面的组成,见图1-4.渠道底宽以b表示,边坡系数以m表示,渠道边坡则以1:m表示,设计水深以h表示,Δh表示超高,是超出加大水深h 加大以上的高度.渠堤顶宽以d表示.37图1-4渠道横断面组成示意图3)渠道的水力计算横断面设计主要是按照设计流量通过水力计算,确定渠道横断面的底宽(b) 和水深(h)等尺寸.通常采用下述明渠均匀流公式:Q = ωV = ωC Ri (1-36)式中:Q――渠道设计流量(m3/s)ω――渠道过水断面面积(m2)ω=(b +mh)h (1-37)式中:V――渠道平均流速(m/s)R――水力半径(m)R =ω/Χ (1-38)式中:Χ――湿周(m)Χ= b + 2h/21m+ (1-39)式中:i――水力比降,在均匀流中与渠底比降一致C――谢才系数,一般采用公式C = 1/nR 1/6进行计算38n――渠床糙率在进行渠道水力计算时,必须首先确定公式中的各项参数.表1-14 不同性质渠床糙率表渠床渠道特征渠床糙率士渠床1,输水流量大于25m3/s的渠道(1)平整顺直,养护良好(2)平整顺直,养护一般(3)渠床多石,杂草滋生,养护较差2,输水流量为25～lm3/s的渠道(1)平整顺直,养护良好(2)平整顺直,养护一般(3)渠床多石,杂草滋生,养护较差3,输水流量小于 lm3/s的渠道4,毛渠0.0200.02250.0250.O2250.0250.02750.0250.030石渠床5,经过良好修整的表面6,经过中等修整无凸出部分的表面7,经过中等修整有凸出部分的表面8,未经修整的有凸出部分的表面0.02250.0250.0300.035～0.045有护面的渠床9,抹光的水泥抹面10,不抹光的水泥抹面11,光滑的混凝土护面12,粗糙的混凝土护面13,干砌块石护面14,浆砌块石护面15,料石砌护16,卵石铺砌17,砌砖护面0.0120.0140.0150.0170.0275～0.030.0250.010.02250.013(1)渠底比降i渠底比降关系到渠道输水能力的大小及其冲淤问题,也关系到灌溉面积的大小及工程造价.规划设计时应根据渠道沿线实际地面坡度,下级渠道分水点的水位要求,渠床土质,设计流量大小等因素,综合分析比较后,确定适宜的渠底比降.(2)渠床糙率n渠床糙率是用以表示渠床粗糙程度,其数值是否符合实际,直接关系到水力计算的精度.所以,糙率n的选用必须力求符合实际,表1-14可供参考.一般支,斗,农渠道选用对n = 0.0225～0.0275,田间临时渠道n = 0.030～0.0325.(3)边坡系数m边坡系数m值的大小关系到渠道的稳定.按照《灌溉排水渠系设计规范》,一般梯形渠道断面的m值,依土质情况选定.见表1-15,表1-16.(建议根据39下面是余秋雨经典励志语录，欢迎阅读。
灌溉水源和取水方式
满足 破坏
不同的灌溉引水流量 不同的保证率 设计保证率 设计引水流量
Hohai University
§6.3 引水灌溉工程水利计算
2 无坝引水工程水利计算
（1）引水流量的确定
b)设计代表年法
灌溉定额 灌溉期降雨 P灌溉定额 PP 设 设计代表年（2～3个）
灌溉期降雨
设计代表年 设计引水流量
灌溉设计保证率表（资料来源：GB 50288-99） 灌水方法 地区 干旱地区或 水资源紧缺地区 半干旱、半湿润地区或 水资源不稳定地区 湿润地区或 水资源丰富地区 各类地区 作物种类 以旱作为主 以水稻为主 以旱作为主 以水稻为主 以旱作为主 以水稻为主 各类作物 灌溉设计保证率/％ 50～75 70～80 70～80 75～85 75～85 80～95 85～95
§6.3 引水灌溉工程水利计算
1 灌溉设计标准
（1）设计保证率
灌区用水量在多年期间能得到充分满足的几率，一般以正常供水 的年数占总年数的百分数表示。
设计保证率 抗旱天数（小型水稻灌区）
m P 100% n 1
(n 30a)
Hohai University
§6.3 引水灌溉工程水利计算
地 面 灌 溉
喷灌、 微灌
备注：1）作物经济价值较高的地区，取大值；反之，取小值。 2）引洪淤灌的保证率可取 30％～50％。
Hohai University
§6.3 引水灌溉工程水利计算
1 灌溉设计标准
（2）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，它反映了 灌溉设施的抗旱能力。
单季稻灌区，30～50d
§6.1 灌溉水源
1 地表水
我国地表水资源人均、地均较小，时间、 空间分布不均，因此引水、调节等措施具有 重要意义。
农田水利复习题
绪论◇名词解释①农田土壤水分状况②地区水情③涝灾④渍灾⑤旱灾⑥洪灾◇问答题①农田水利学的性质和研究任务是什么？②我国的农田水利建设有何特点？③今后世界灌溉发展的趋势是什么？第一章农田水分状况和土壤水分运动◇名词解释①凋萎系数②田间持水率③吸湿水④薄膜水⑤吸湿系数◇选择题①土壤水分中与作物关系最密切的是（）A、膜状水B、毛管水C、重力水D、吸湿水②作物因缺水而产生凋萎，当作物产生永久性凋萎时的土壤含水率称（）A、吸湿系数B、田间持水率C、最大分子持水率D、凋萎系数③吸湿水最大时的土壤含水率称之为（）A、吸湿系数B、田间持水率C、毛管持水率D、凋萎系数④悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称之为（）A、最大分子持水率B、毛管持水量C、田间持水率D、饱和含水率⑤由于降雨过大或降雨连绵造成地下水位抬高、土壤含水量过大，形成的灾害称（）A、洪灾B、涝灾C、渍灾D、洪涝灾害◇问答题①什么是旱作地区的适宜农田水分状况？②什么是水稻地区的适宜农田水分状况？③为什么要调节农田水分状况？第二章作物需水量和灌溉用水量◇名词解释①植株蒸腾②株间蒸发③深层渗漏④作物需水量⑤田间耗水量⑥作物需水临界期⑦灌水定额⑧灌溉定额⑨灌溉用水量⑩灌溉设计保证率○11灌水率○12灌水率图◇问答题①什么是农作物灌溉制度？其主要内容是什么？如何制定农作物灌溉制度？制定农作物灌溉制度有何意义？②什么是灌溉设计保证率？常用的灌溉设计标准有哪些？③什么是设计典型年？如何确定设计典型年？◇计算题①用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻耗水量。
已知：（1）根据某地气象站观测资料，设计年4月至8月80cm口径蒸发皿的观测资料见表1；（2）水稻各生育阶段的需水系数α值及日渗漏量见表2。
要求：根据上述资料，推求该地水稻各生育阶段及全生育期的耗水量。
②用列表法推求南方某灌区晚稻灌溉制度。
已知：（1）晚稻各生育阶段水面蒸发量和需水系数见表1（稻田渗漏量为3.01mm/d）；表1 1963年晚稻逐日耗水量计算表（2）晚稻生育期降雨量见表2；表2 1963年7月～10月逐日降雨量表（mm）（3）晚稻各生育阶段设计水层见表3。
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灌溉设计 保证率
特点 概念明确
抗旱天数
概念具体， 易被群众接受理解
大中型灌溉工程 小型灌溉工程和农田基本建 适用
和综合利用工程 设工程（小型水库、塘堰）
33
13
第三章 灌溉水源与取 水方式
第三节 灌溉设计标准
14
第三节 灌溉设计标准 定义：选择灌溉设计典型年所依据的标准 两种表达方式：
①灌溉设计保证率 ②抗旱天数
15
第三节 灌溉设计标准
（一）灌溉设计保证率 • 定义：在灌溉工程设计使用期内，灌溉用水
得到保证的年数占总年数的百分数，即：
P m 100% n 1
21 氰化物
≤
0.5
22 石油类
≤
5.0
10
1.0
23 挥发酚
≤
1.0
24 苯
≤
2.5
25 三氯乙醛
≤
1.0
0.5
0.5
26 丙烯醛
≤
0.5
1.0 (对硼敏感作物，如：马铃薯、笋瓜、韭菜、洋
葱、柑桔等)
27 硼
≤
2.0 (对硼耐受性较强的作物，如小麦、玉米、青 椒、小白菜、葱等)
3.0 (对硼耐受性强的作物，如：水稻、萝卜、油
必须分析化验。
10
2.灌溉对水位水量的要求
（1）灌溉对水源水位的要求 （2）灌溉对水源水量的要求
11
第三章 灌溉水源与取 水方式
第二节 灌溉取水方式
12
一、地表水取水方式(了解) ——取水枢纽（又称为渠首）
地表水取水方式有： 无坝取水(适用条件) 有（低）坝取水(适用条件) 抽水取水(适用条件) 蓄水取水(适用条件) 此外，还有引蓄提结合取水。
菜、甘兰等)
28 粪大肠菌群数，个/L ≤
29 蛔虫卵数，个/L
≤
10000 2
27
返回第14页
28
29
返回第17页
30
返回第23页
C,S
C+S~P
B,C B~P
S~P
C~P
C~P
P
P
31
返回第23页
灌溉设计保证率表
灌水方法
地区
灌溉设计 作物种类
保证率(%)
干旱地区
以旱作为主 50～75
或缺水地区 以水稻为主 70～80
≤
5.0
8.0
5.0
5 凯氏氮
≤
12
30
30
6 总磷(以P计)
≤
5.0
10
10
7 水温，℃
≤
35
8 pH值
≤
5.5～8.5
9 全盐量
≤
1000(非盐碱土地区)2000(盐碱土地区)有条件的地区 可以适当放宽
10 氯化物
≤
250
11 硫化物
≤
1.0
12 总汞
≤
0.001
13 总镉
≤
0.005
14 总砷
的不同而不同。 ② 一般要求，含盐量小于0.15%（1.5g/l）。
8
1.灌溉对水质的要求
（3）灌溉水的温度 ——影响作物的生长、溶解氧的含量及有毒 物质的毒性。 作物对水温的要求： 旱作T=15~20℃，最低允许温度为2℃；
9
1.灌溉对水质的要求
（4）灌溉水中的有毒有害物质及病菌 ——毒害作物或人体
6
1. 灌溉对水质的要求
（1）灌溉水中的含沙量 ——防止有害泥沙入渠入田，防止渠道淤积。 一般情况下： 灌溉水中允许的含沙粒径为0.005—0.01mm; 允许的含沙量应小于渠道的输沙能力
7
1.灌溉对水质的要求
（2）灌溉水中的含盐量 ——避免造成作物死亡或引起土壤次生盐
碱化 ① 灌溉水允许含盐量随着含盐种类和作物种类
两种方法比较
17
结束
18
返回第8页
不同矿化度对作物生长的影响：
矿化度 （g/l）
<１
作物种类及生长情况 一般作物正常生长
１~２ ５ ２０
水稻棉花正常生长，小麦受抑制
水稻可生长，棉花受抑制，小麦不 生长
作物不能生长，只能生长少量耐盐 植物
19
返回第14页
进水闸
导流堤
冲沙闸
无坝引水枢纽 20
有坝引水枢纽
半干旱、半湿润地区 以旱作为主 70～80 地面灌溉
或水资源不稳定地区 以水稻为主 75～85
湿润地区
以旱作为主 75～85
或丰水地区 以水稻为主 80～95
喷灌、微灌
各类地区
各类作物 85～95
注：作物经济价值较高地区，宜选用表中较大值；
引洪淤灌系统可取30%~50%。
32
返回第24页
两种方法比较
3
第三章 灌溉水源与取 水方式
第一节 灌溉水源
4
一、灌溉水源的主要类型
1. 河川、湖泊径流 2. 当地地面径流 3. 地下径流 4. 灌溉回归水和城市污水等
5
二、灌溉对水源的基本要求
1.灌溉对水质的要求 灌溉水质指：灌溉用水的化学、物 理性状和水中含有物的成分及数量。 包括含沙量、含盐量、水温以及有 毒有害物质的含量等。
支
流回第6页
农田灌溉水质标准 mg/L(GB 5084-92) 返回第10页
序 作物分类
号 项目
标准值
水作
旱作
蔬菜
1 生物需氧量(BOD5) ≤
80
150
80
2 化学需氧量(CODcr) ≤
200
300
150
3 悬浮物
≤
150
200
100
4
阴离子表面活性剂 (LAS)
≤
0.05
0.1
0.05
15 铬(六价)
≤
16 总铅
≤
0.1
26
0.1
返回第6页 农田灌溉水质标准（续） mg/L(GB 5084-92) 返回第10页
序 号 项目
作物分类 标准值
水作
旱作
蔬菜
17 总铜
≤
1.0
18 总锌
≤
2.0
19 总硒
≤
0.02
20 氟化物
≤
2.0(高氟区) 3.0(一般地区)
第三章 灌溉水源与 取水方式
徐英
1
进水闸节制闸 拦河坝
农农 冲沙闸排沙渠 渠 沟
干渠 斗渠
支
支渠
沟
退
水
斗沟
渠
灌排系统的组成
退水闸 容 泄
泄水闸2 区
内容提要
兴 建 灌 溉 系 统（灌 溉 工 程）
水源水质 水源水量
水源水位
灌溉对水质的要求
取水枢纽
取水方式
输配水工程、田间 工程的规划设计
水利计算 水源（或渠首）工程
• 特点：概念明确 • 适用：大中型灌溉工程和综合利用工程 • 确定：参考《灌溉与排水工程设计规范》
16
第三节 灌溉设计标准
（二）抗旱天数 • 定义：指在连续干旱情况下，灌溉工程能确
保作物用水要求的天数。 • 特点：概念具体，易被群众接受理解 • 适用：小型灌区和农田基本建设的规划设计 • 确定：可取30~70天。江苏省为100天。
溢流坝
引渠
冲沙闸
进水闸 正面引水示意图 返回第2116页
有坝引水枢纽 河流
防洪堤
溢流坝
进水闸
冲沙闸
侧面引水示意图
返回第2126页
进水闸
干渠
灌区
壅水坝
抽水站
水库
大坝
返回第13页
河流水源取水方式示意图 23
返回第15页
凹岸
L B R
L KB 4R 1 B
弯道环流示意图
24
进水闸
引 水 渠
抽水站 渠 水库 干