农田水利学复习资料

农田水利学

一、名词解释

1、地下水临界高度：在一定的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。

2、水滴打击强度：单位喷洒面积内水滴对作物和土壤的打击动能。

3、田间工程：通常是指最末一级固定渠道和固定沟道之间的农田建设工程。

4、农田水分状况：农田地面水、土壤水和地下水的状况及其相关的养分、通气、热状况。

5、喷灌强度：单位时间内喷洒在单位面积土地上的水量，亦即单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深。 喷灌均匀度：喷灌面积上水量分布的均匀程度，是衡量喷灌质量的主要指标之一。

6、灌溉设计保证率：指灌区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数表示。

7、涝灾;因当地降雨过多，地面径流不能及时排出而形成田面积水，使作物受淹引起减产或失收

渍灾：因地下水位过高，根据土壤中的含水量过大，长期超过农作物正常生长允许的限度，使作物生长受抑的灾害现象。

二者相同点：农田水分过多

不同点：涝灾地面积水过多，而渍灾则是地下水位过高，不出现地面积水，只是土壤含水量大，不如涝灾来得明显和快速。

8、田间持水率：灌水两天后土壤所能保持的含水率

凋萎系数：使作物发生永久性凋萎的含水率（约为吸湿系数的1.5~2.0倍）

9、作物需水量：植株蒸腾和株间蒸发所消耗的水量之和。

0E ET α= 或 b +=O aE ET

ET ——某段时间内的作物需水量，以水层深度mm 计；

O E ——与ET 同时段的水面蒸发量，以水层深度mm 计；

a ，

b ——经验常数；

a ——需水系数，或蒸发系数。

10、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。

二、简答题

1、农田水利学的研究对象与措施：

（1）调节农田水分状况：

①灌溉措施：按作物所需通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间补充水分不足；

②排水措施：通过修建排水系统将农田内多余的水分（地面水和地下水）排入容泄区，使农田处于适宜的水分状况。

（2）改变和调节地区水情

①蓄水保水措施：修建水库、河网，控制利用湖泊、地下水库，大面积的水土保持和田间蓄水。

②调水、排水措施：主要通过引水渠道、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。比如南水北调工程。

2、作物灌溉制度的确定方法？

①总结群众丰产灌水经验； ②根据灌溉试验资料制定灌溉制度 ③按水量平衡原理分析制定灌溉制度。

3、修正灌水率的原则：以不影响作物需水要求为原则。

要求：①尽量不要改变作物关键用水期的各次灌水时间；

②若必须调整移动，以往前移动为主，前后移动不超过3天；

③调整其他各次灌水时，要使修正后的灌水率图比较均匀连续；

④在调整时不应使灌水率数值相差悬殊，一般最小灌水率不应小于最大灌水率的40%

⑤应从修正后的灌水率图中选取延续时间较长的最大灌水率值作为设计渠道的设计灌水

率。

4、喷灌系统的规划设计步骤：

①选择喷灌系统的形式②确定喷洒方式和喷头组合方式③选择喷头④布置管道系统⑤拟定灌溉工作制度⑥确定管材直径⑦选择水泵和动力⑧支管轮灌方式、管道设计流量的确定。

5、灌溉管道系统相对于灌溉渠道系统的优点：

①提高了土地利用率，并减少了对交通和耕作的影响；

②节约了用水，提高了灌溉水利用系数，也避免了因渠道浸水、渗水引起的盐渍化和冷浸田等问题；

③不仅可以适应地面灌水方法的需要，而且可以结合喷灌、滴灌、微喷灌等有压灌水方法的要求；

④使用方便，便于控制，便于与施肥和施农药等相结合，便于实现自动化；

⑤管道不一定要布置在最高处，不仅可以下坡也可以上坡布置；

⑥杂物不易进入管道，减少了清淤的工作量，也不存在杂草问题，管理劳动量少。

6、农作物对农田排水的要求：

①农田对除涝排水的要求:农田排水工程必须满足除涝要求，要能及时排除由于暴雨而产生的田面积水，减少淹水时间和淹没深度，以保证农作物正常生长；

②对防渍排水的要求：满足控制和降低地下水位的要求，使农田土壤具有适宜的含水率；

③防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求：应使地下水位低于保证土壤不发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；

④为了适应于农田耕作，需要使农田土壤保持一定的含水率以下，一般根系吸水层内含水率在田间持水率的60%—70%时较为适宜。

7、灌水方法分类：

地面灌溉：畦灌、沟灌、淹灌、漫灌

全面灌溉

灌水方法喷灌

局部灌溉：渗灌、滴灌、微喷灌、涌灌、膜上灌

喷灌：对地形适应性强，机械程度高，灌水均匀，灌溉水利用系数高，尤其是适合于透水性强的土壤，并可调节空气湿度的温度。（缺点：但建设投资较高，且受风影响大。）局部灌溉：灌水均匀，节约能量，灌水流量小；对土壤和地形的适应性强；能提高作物产量，增强耐盐能力；便于自动控制，明显节省劳力。比较适合灌溉宽行作物、果树、葡萄、

瓜类等。

8、喷头的分类：

①按工作压力及控制范围分：低压喷头、中压喷头、高压喷头

②按结构形式与水流形状分：旋转式、固定式、孔管式

主要的灌水质量指标：灌水均匀系数、灌水效率、单喷头平均喷灌强度。

灌溉渠系的组成：各级灌溉渠道，退水渠道。

渠系建筑物：a.引水建筑物 b.配水建筑物c.交叉建筑物 d.衔接建筑物 e.泄水建筑物f.量水建筑物

9、渠道防渗工程措施的作用（意义）?

①减少渠道渗漏损失，节省灌溉用水量，更有效地利用水资源。

②提高渠床的抗冲能力，防止渠坡坍塌，增加渠床的稳定性。

③减小渠床粗糙率系数，加大渠道流速，提高渠道输水能力。

④减少渠道渗漏对地下水的补给，有利于控制地下水位和防治土壤盐碱化。

⑤防止渠道长草，减少泥沙淤积，节省工程维修费用。

⑥降低灌溉成本，提高灌溉效益。

10、灌溉管道系统的组成与分类：

（1）组成：首部枢纽、输配水管网、灌水器。

（2）分类：①按结构形式分类：开敞式、封闭式、半封闭式

②按工作压力分类：无/低/中/高压灌溉管道系统

③按可移动程度分类:固定式/半固定式/移动式灌溉管道系统

④按灌水方法分类：喷灌系统、滴灌系统、微喷灌系统、低压管道输水地面灌溉系统。⑤按压力来源分类：自压/机压灌溉管道系统

11、管道系统工作制度

①续灌方式（滴灌和微喷灌用得较多）

②轮灌方式（适合灌溉系统面积不大，灌区内用水单位少，各用水单位作物种植比较单一的情况）

③随机取水方式（灌溉系统面积较大，区内用水单位多，各种作物种植面积比较分散）

地面水：河川、湖泊径流、以及在汇流过程中拦蓄起来的地面径流

12、灌溉水资源孔隙水：潜水、层间水

地下水

裂隙水、溶洞水

a、无坝引水（如：四川都江堰）：由进水闸、冲沙闸和导流堤3部分组成

地表水b、有坝引水：由拦河坝、进水闸、冲沙闸及防洪堤4部分组成

c、抽水取水

d、水库取水

13灌溉取水方式

a、垂直取水

b、水平取水

c、双向取水

14、设计引水流量的确定方法：1、长系列法2、设计代表年法

长系列法：根据灌溉面积，历年的灌水率图以及灌溉水利用系数，求得灌区历年灌溉用水流量过程线，并选择各年灌溉引水和用水紧张时期内，灌水延续时间大于或等于20天的最大灌水流量，作为该年的灌溉最大引水流量；然后以此进行频率分析，选择其中符合灌溉设计保证率的流量，作为设计引水流量。

设计代表年法：根据灌溉区历年灌溉定额，或灌溉期降雨量进行频率分析，选择2~3个相当于灌溉设计保证率的年份作为设计代表年，然后作各设计代表年的灌溉用水过程线，以确定各设计代表年的灌溉最大引水流量，再从中选择一个最大的灌溉引水流量，作为设计引水流量。

1、汛期排水和日常排水

15、排水方式2、自流排水和抽水排水

3、水平排水和垂直排水

4、地面截流沟和地下截流沟排水

16、除涝设计标准的3种表达方式：

①以治理区发生一定重现期的暴雨，作物不受涝为标准；（我国常用）②以治理区作物不受涝的保证率为标准；③以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准。

三、计算题

1、水量平衡方程：ET M K P W W W o r -+++=o t -

o t , W W ——时段任一时间t 和时段初的土壤计划湿润层内的储水量；

W r ——由于计划湿润层增加而增加的水量（若计划湿润层在时段内无变化则无此项） P o ——保存在土壤计划湿润层内的有效雨量；

K ——时段t 内的地下水补给量，即K=kt ，k 为t 时段内平均每昼夜地下水补给量； M ——时段t 内的灌溉水量；

ET ——时段t 内的作物田间需水量，即ET=et ，e 为t 时段内平均每昼夜的作物田间需水量。 以上各值以mm 或m 3/亩计。

2、灌溉渠道水量损失 P98

(1)净流量（Q n ）、毛流量（Q g ）、损失流量（Q l ）三者间的关系为：Q g = Q n + Q g (2)m n

Q A 100=α α——每公里渠道输水损失系数；

A ——渠床土壤透水系数；

m ——渠床土壤透水指数；

Q n ——渠道净流量，m 3/s

(3)输水损失流量Q l = αLQ n

L ——渠道长度，km ；其余符号含义同上。

（4）渠道水利用系数g

n c Q Q =η 3、渠道设计流量推算（重点．．） P102