农田水利学复习整理

第一章1、、农田水分存在的三种基本形式：地面水、土壤水、地下水。土壤水按其形态不同可分为气态水、吸着水、毛管水和重力水。运动：吸着，毛管，重力。3、凋萎系数：植物发生永久性凋萎现象时的土壤含水率。田间持水率：土壤悬着毛管水达到最大时的土壤含水率。吸湿系数：空气饱和时的干土吸湿量。最大分子持水率：薄膜水达到最大时的土壤含水量。4、干旱：农田水分不足。涝：地面水过多，使旱田地面积水，稻田淹水过深，造成农业欠收的现象。渍：由于地下水位过高，土壤过湿，影响作物生长发育，导致农作物失收的现象洪灾：河湖泛滥而形成的灾害。第二章1、农田水分消耗的途径：植株蒸腾（作物根系从土壤中吸收的水分通过叶片扩散到大气的现象）、株间蒸发（植株间土壤或田面的蒸发）和深层渗漏（旱田中土壤水分超过了田间持水量，向根系活动层以下的土层渗漏的现象）。2、作物需水量：植株蒸腾和株间蒸发消耗的水量，又叫腾发。田间耗水量：腾发耗水量和稻田渗漏量之和。3、作物需水量的大小的影响因素：气象条件、土壤含水状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施。5、参照作物需水量ET0：是指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔矮草地上的蒸发量，一般是指在这种条件下的苜蓿草的需水量而言。6、灌溉制度：指作物播种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：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。7、稻田的水量平衡方程：h1+P+m-WC-d=h2旱田的水量平衡方程：Wt-W0=Wr+P0+K+M-ET；t=(W0-Wmin)/(e-k)；这一时段末的灌水定额m为：m=Wmax-Wmin=667*n*H*(θmax-θmin)（H:mm:m3/亩r:t/m3）8、土壤计划湿润层深度（H）：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。10、灌水率：指灌区单位面积上所需灌溉的净流量，又称灌水模数。q净=am/8.64T(q:m3/(s*万亩)m:m3/亩)第三章2.沟灌：优点：不会破坏作物根部附近的土壤结构，不导致田面板结，能减少土壤蒸发损失。3.雾化指标：Pd=H/d=喷头工作水头/喷嘴直径4.喷灌强度：单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深，一般用mm/min或mm/h表示5.喷灌均匀度：在喷灌面积上水量分布的均匀程度，它是衡量喷灌质量好坏的主要指标之一。6.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。5、畦灌延续时间：t=(m/K0)[1/(1-α)]6、喷灌的设计灌水定额：m设=0.1*H*（θmax-θmin(mm)设计灌水周期：T设=m设/e7、滴灌的灌溉制度：灌水定额m滴=a*θ*p*H/1000(mm)(a-允消耗水量/土壤有效持水量θ-土壤有效持水量/（土壤体积）P-土壤湿润比)设计灌水周期T=m滴/e第四章1、灌溉渠系的组成：灌溉渠系由各级灌溉渠道和退（泄）水渠道组成。大、中型灌区固定渠道分为：干支斗农四级。2、灌溉渠道的规划原则：（1）干渠应布置在较高地带，以便自流灌溉,局部高地采用提水灌溉方式（2）经济型：渠线短直，减少占地和工程量（3）便于管理：①用水管理：单独行政单位单独渠首②工程管理：枢纽工程集中布置（4）安全可靠：①避免深坑填挖②渠系上方修建截洪沟。（5）和土地利用规划结合：提高土地利用率，方便生产生活。（6）和排水系统规划结合：有灌有排，灌排分开，减少交叉建筑物。3、干、支渠的规划布置形式：（1）山区、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置。（2）平原区的干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置。（3）圩垸区灌溉干渠多沿圩堤布置，灌溉渠系通常只有干、支两级。4、灌溉渠道和排水沟道的配合与适用条件：（1）灌排相间布置：在地形平坦或有微地形起伏的地区，宜把灌溉渠道和排水沟道交错布置，沟、渠都是两侧控制，工程量较省。（2）灌排相邻布置：在地面向一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流，灌溉渠道和排水沟道只能并行，上灌下排，互相配合。渠系建筑物的规划布置：1）引水建筑物：（1）无坝引水：渠首进水闸；（2）有坝引水：拦河坝、冲沙闸、进水闸2）配水建筑物：分水闸，节制闸（应用情况;垂直于渠道中心线布置，作用是控制渠道水位或流量）在下列情况需要设置节制闸：1）下级渠道设计水位或渠底较高-进水困难-分水口下游；2）需要轮灌-轮灌组的分界处；3）为保护渠道上重要建筑物-上游设泄水闸，泄水闸与保护建筑物间修节制闸3）交叉建筑物：（1）隧洞：渠道遇山岗，避免深挖方和线路长造成的水头损失；（2）渡槽：渠道穿过河沟、道路，渠底高于河沟最高洪水位或渠底到路面净空车安全高度；（3）倒虹吸：渠道穿过河沟、道路时，如果渠道水位高出路面或河沟洪水位，但渠底高程低于路面或河沟洪水位，渠底高程虽高于路面，但净空不满足交通要求时；（4）涵洞：衔接建筑物渠道穿过道路，渠道水位低于路面，Q小；河沟穿过渠道，河沟洪水位低于渠底高程；（5）桥梁：渠与路相交，渠水位低于路面、Q大4）衔接建筑物：渠道通过坡度较大地段时，为防冲刷，把渠道分成上下两段，使落差集中。跌差小——跌水（水位落差小于3M）；跌差大——陡坡5）泄水建筑物：上游降雨径流进入渠、下游事故停水使渠道水位突然上升，重要建筑物、大填方渠道上游及山洪入渠处的下游6）量水建筑物：测量渠道流量，灌区计划用水和按方收费的基础-各级渠道进水闸下游条田基本尺寸满足要求：1.排水要求：2.机耕要求;3)田间用水管理要求7、条田：指末级固定灌溉渠道和末级固定沟道之间的田块。8、土地平整的要求：取生保熟。（1）田面平整，符合灌水技术要求（2）就近挖、填平衡，运输路线没有交叉和对流，工程量最小，劳动生产率最高（3）注意保持土壤肥力（4）改良土壤，扩大耕地。9、灌溉渠道流量：（1）设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求，需要渠道输送的最大流量。作用：A、满足灌溉用水要求B、是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据（2）最小流量：在灌溉设计标准条件下，渠道在工作过程中输送的最小流量。作用：校核对下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置（3）加大流量：灌溉工程运行过程中可能出现一些难以准确估计的附加流量，把设计流量适当放大后所得到的安全流量。作用：是设计渠堤堤顶高程的依据。10、灌溉渠道水量损失计算：（1）经验公式估算输水损失量：σ=A/(100*Qnm);（2）经验系数估算输水损失量：A、渠道水利用系数（某渠道的净流量与毛流量的比值）：ηc=Qn/QgB、渠系水利用系数（灌溉渠系的净流量与毛流量的比值）：ηs=η干*η支*η斗*η农C、田间水利用系数（是指实际灌入田间的有效水量和末级固定渠道放出水量的比值）：ηf=A农*mn/W农净D、灌溉水利用系数（指实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值）：η0=A*mn/Wg10.续灌：一次灌水延续时间内，自始至终连续输水的渠道（干支）轮灌：同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水的工作方式。11、续灌优点：受益均匀，避免灌水集中造成组织困难。轮灌的优点：缩短了各条渠道的输水时间，加大了输水流量，工作渠道长度短，减少了输水损失量，有利于农业耕作和灌水工作的配合，有利于提高灌水工作效率。缺点：增加了渠道的土方量和渠道建筑物的工程量。12、渠道设计的主要参数：渠底比降（①取小：清水渠道，抽水灌区②取大：设计流量减小，浑水渠道）、渠床糙率系数（N变大，A变大）、渠道的边坡系数（砂取大粘取小，越深M取越大）、渠道断面宽深比（水力最优断面：指在渠道比降和渠床糙率一定的条件下，通过设计流量所需要的最小过水断面。水力最优断面比较窄深）、渠道的不冲不淤流速第五章1、灌溉管道系统优点：（1）节约耕地，减少交叉建筑物（2）节约用水，提高灌溉利用系数（3）减少清淤工作，无杂草问题，故省工（4）地形适应性强（5）控制方便，便于实现自动化（6）便于管理。缺点：投资高2、管道系统的组成：首部枢纽、输配水管网、灌水器5、灌溉取水方式：地表水取水方式：无坝引水、有坝引水、抽水取水、水库取水。地下水取水建筑物：垂直取水建筑物（管井、筒井）、水平采水工程（坎儿井、卧管井、截潜流工程）、双向取水建筑物（辐射井）6、无坝引水：适用于灌区附近河流水位、流量均能满足灌溉要求时，渠首一般由进水闸、冲沙闸和导流堤组成。有坝引水:适用于当河流水源虽然丰富，但水位较低时，可在河道上修建壅水建筑物，抬高水位，自流引水灌溉。主要有拦河坝、进水闸、冲沙闸、防洪堤等组成。抽水引水适用于河流水量比较丰富，灌区位置较高，修建其他自流引水工程困难或不经济时。水库取水适用于当河流的流量和水位均不能满足灌溉要求时-大坝，溢洪道，洪水闸。7、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机率。第七章2、地下水临界深度：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。（影响因素：土壤质地，地下水矿化度，气象条件，灌溉排水条件，农业技术措施）（①矿化度越高，深度越大②砂取大粘取小）4、控制地下水位的田间工程，有水平排水和垂直排水两种。水平排水又可分为明沟和暗管两种。排水沟对地下水位的调控作用：P1955、暗管排水系统的组成：吸水管、集水管、检查井、集水井排水沟断面设计：根据排涝设计流量确定沟道的过水断面（1）排水沟的比降i：①与沟道沿线所经的地面坡降相近，②满足不冲不淤（2）沟道的边坡系数m：①土质愈松（砂取大粘取小），沟道愈深，边坡系数应愈大②排水沟边坡一般比灌溉边坡缓；（3）排水沟的糙率n：对于新开挖沟道，其糙率与灌溉渠道相同，约为0.02~0.025，对于易长草的沟道，一般采用较大的数值，取0.025~0.03。排水农沟深度和相应间距的确定：排水农沟的深度D=ΔH+Δh+S①深沟越深，间距越大②砂取大粘取小③盐碱地，深度越深，间距越小第八章4、布置排水沟的原则：（1）布置在各自控制范围的最低处，以便能排除水量（2）高水高排，低水低排，自排为主，抽排为辅；分片分级抽排，节约排水费用和能源。（3）干沟出口应选在承泄区水位较低和河床比较稳定的地方。（4）下级沟道的布置应为上级沟道创造良好的排水条件，使之不发生壅水。（5）各级沟道要与灌溉渠系的布置、土地利用规划、道路网、林带和行政区划等协调。（6）工程费用小，排水安全及时，便于管理。（7）在有外水入侵的排水区或灌区，应布置截流沟或撇洪沟6、排涝模数：单位排水区域面积上的排涝流量11、承泄区：是指位于排水区域以外，承纳排水系统排出水量的河流、湖泊或海洋等。12、承泄区的要求：（1）在排水地区排除日常流量时，承泄区的水位应不使排水系统产生壅水，保证正常排渍；（2）在汛期，承泄区应具有足够的输水能力或容蓄能力，能及时排泄或容纳由排水区排出的全部水量。此时，不能因承泄区水位高而淹没农田，或者虽然局部产生浸没或淹没，但淹水深度和淹水历时不得超过耐淹标准；（3）具有稳定的河槽或安全的堤防。13、承泄区的整治：（1）疏浚河道（2）退堤扩宽（3）裁弯取直，整治河道（4）治理湖泊、改善蓄泄条件（5）修建减流、分流河道（6）清除河道阻碍排水口位置选择：1）应选在排水区的最低处，以便涝水集中；2）排水口靠近承泄区水位低的位置，争取自排；3）排水口的位置可以选择多处，排水口也可以有多个；4）考虑排水口是否会发生泥沙淤积，基础是否适于驻闸建站，抽排时排水口附近能否设置调蓄池等