农田水利学重点归纳

TheImportance(Akiver.)【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-atmospherecontinum)——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。田间水分运动是在水势梯度的作用下产生的，各个环节之间是相互影响和相互制约的，为了完整的解决农田水分运动问题，必须将土壤-植物-大气看做一个连续体统一考虑【第二章作物需水量和灌溉用水量】(一)作物需水量农田水分消耗的途径——植株蒸腾、株间蒸发、深层渗漏（田间渗漏）植株蒸腾——作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象株间蒸发——植株间土壤或田面的水分蒸发深层渗漏——旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超过了田间持水量，向根系活动层以下的土城产生渗漏的现象腾发量（作物需水量）——植株蒸腾和株间蒸发→决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等对水稻田来说，也有将稻田渗漏量计入需水量之内，通常称之为田间耗水量直接计算需水量的方法——1、以水面蒸发为参数的需水系数法（α值法、蒸发皿法）ET=αE0或ET=aE0+bET-某时段内的作物需水量，以水层深度mm计算E0-与ET同时段的水面蒸发量，以水层深度mm计算，一般采用80cm口径蒸发皿的蒸发值a、b-经验常数α-需水系数，或称蒸发系数，为需水量于水面蒸发量之比值2、以产量为参数的需水系数法（K值法）ET=KYET=KYn+cET-作物全生育期内总需水量，m³/亩Y-作为单位面积产量，kg/亩K-以产量为指标的需水系数。对于ET=KY公式，则K代表单位产量的需水量，m³/kgn、c-分别为经验指数和常数→上述公式都可估算全生育期作物需水水量，也可估算各生育阶段的作物需水量。在生产实践中，过去常习惯采用所谓模系数法估算作物各生育阶段的需水量，即先确定全生育期作物需水量，然后按照各生育阶段需水规律，以一定比例进行分配ETi=KiET/100ETi-某一生育阶段作物需水量Ki-需水量模比系数，即生育阶段作物需水量占全生育期作物需水量的百分数，可以从试验资料中取得通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量的方法——实际需水量的计算——ET=kc（ET0）(二)作物灌溉制度农作物的灌溉制度——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溉定额——一次灌水单位灌溉面积上的灌水量，各次灌水定额之和充分灌溉条件下的灌溉制度——常采用以下三种方法来确定灌溉制度1、总结群众丰产灌水经验调查这些年份的不同生育期的作物田间耗水强度（mm/d）及灌水次数、灌水时间间距、灌水定额即灌溉定额。对于旱作物，湿润年份及南方地区的灌水次数少，灌溉定额小；干旱年份及北方地区的灌水次数多，灌溉定额大2、根据灌溉试验资料制定灌溉制度实验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌溉技术等。试验站积累的试验资料，是制定灌溉制度的主要依据3、按水量平衡原理分析指定作物灌溉制度水稻灌溉制度——p32旱作物灌溉制度——p39非充分灌溉条件下的灌溉制度——非充分灌溉时允许作物受一定程度的缺水和减产，但仍可使单位水量获得最大的经济效益1、作物水分生产函数是指在作物生长发育过程中，作物产量与投入水量或作物消耗水量之间的数量关系p45-47！(三)灌溉用水量灌溉用水量——灌溉土地需从水源区用的水量而言，它是根据灌溉面积、作物种植情况、土壤、水文地质和气象条件等因素而定。灌溉用水量的大小直接影响着灌溉工程的规模p48-49(四)灌水率灌水率——灌区单位面积（例如以万亩计）上所需灌溉的净流量q净又称灌水模数，它是根据灌溉制度确定的，利用它可以计算灌区渠首的引水流量和灌溉渠道的设计流量在修正灌水率图时，要以不影响作物需水要求为原则，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须调整移动，以往前移动为主，前后移动不超过三天；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。此外，为了减少输水损失，并使渠道工作制度比较平稳，在调整时不应使灌水率值相差悬殊。一般是最小灌水率不应小于最大灌水率的40％【第三章灌水方法】(一)灌水方法的评价标准、分类及使用条件评价指标——1、灌水均匀2、灌溉水的利用率高3、少破坏或不破坏土壤团粒结构4、便于和其他农业措施相结合5、应有较高的劳动生产率，使得一个灌水员管理的面积最大6、对地形的适应性强7、基本建设投资与管理费用低8、田间占地少分类及适用条件——p54-561、全面灌溉A．地面灌溉畦灌、沟灌、淹灌、漫灌B．喷灌2、局部灌溉渗灌、滴灌、微喷灌、涌灌、膜上灌(二)地面灌溉畦灌p57(三)喷灌喷灌三指标——喷灌强度、喷灌均匀度、水滴直径喷灌强度——单位时间内喷洒在单位面积土地上的水量p62喷灌均匀度——和喷头结构、工作压力、喷头布置形式、欧恩头间距、喷头转速的均匀性、竖管的倾斜度、地面坡度、风速、风向等因素有关p63影响喷灌水量分布的因素——p691、工作压力H2、喷头的布置形式和间距3、风向风力(四)滴灌（1）省水（2）节能（3）灌水均匀（4）增产（5）对土壤和地形的适应性强（6）在一定条件下可以利用咸水资源（7）节省劳动力但是，滴灌同时又存在以下缺点（1）易于引起堵塞（2）可能引起盐分积累（3）可能限制根系的发展【第四章灌溉渠道系统】(一)灌溉渠系规划灌溉渠道系统——从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统，包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分干、支渠的规划布置形式——p88-891、山区、丘陵区灌区2、平原区灌区3、圩垸区灌区斗、农渠的规划布置p901、规划要求A.适应农业生产管理和机械耕作要求B.便于配水和灌水，有利于提高灌水工作效率C.有利于灌水和耕作的密切配合D.土地平整工程量较少2、具体规划布置3、灌溉渠道和排水沟道的配合(二)田间工程规划规划要求——1、有完善的田间灌排系统，旱地有沟畦，种稻有格田，配置必要的建筑物，灌水能控制，排水有出路，消灭旱地漫灌和稻田串灌串排现象，并能控制地下水位，防止土壤过湿和产生土壤次生盐渍化现象2、田面平整，灌水时土壤湿润均匀，排水时田面不留积水3、田块的形状和大小要适应农业现代化需要，有利于农业机械作业和提高土地利用率规划原则——1、田间工程规划是农田基本建设规划的重要内容，必须在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行2、田间工程规划必须着眼长远、立足当前，既要充分考虑农业现代化发展的要求，又要满足当前农业生产发展的实际需要，全面规划，分期实施，当年增产3、田间工程规划必须因地制宜，讲求实效，要有严格的科学态度，注重调查研究，走群众路线4、田间工程规划要以治水改土为中兴，实行山、水、田、林、路综合治理，创造良好的生态环境，促进农、林、牧、副、渔全面发展(三)灌溉渠道流量推算p97-100p106特征流量——设计流量、最小流量、加大流量(四)灌溉渠道纵横断面设计水力最优断面具有工程量最小的优点，小型渠道和石方渠道可以采用。P111渠道横断面结构p117-118【第六章灌溉水源和取水方式】(一)灌溉水源灌溉水源——天然资源中可用于灌溉的水体，有地面水和地下水两种形式(二)灌溉取水方式地表水取水方式——p164-1661、无坝引水2、有坝(低坝)引水——侧面引水、正面引水3、抽水取水4、水库取水坎儿井p168(三)引水灌溉工程的水利计算p170【第七章田间排水】(一)农作物对农田排水的要求田间排水的任务——除涝、防渍、防止土壤盐渍化、改良盐碱土以及为适时耕作创造条件等农田对除涝排水的要求p189(二)排除地面水的水平排水系统p193(三)田间排水系统的布置与结构p208-210(四)竖井排水的作用1、降低地下水位，防止土壤反盐2、腾空地下库容用以除涝防渍3、促进土壤脱盐和地下水淡化【第九章分区水利问题及其治理】p248【第十章灌溉排水管理与环境】p290用水计划的编制——(一)水源取水计划的编制1、河水水源情况的分析和预测A.水源供水流量的分析与预测B.河源含沙量的分析与预测C.渠首可能引取流量的确定2、计划引取水量的确定A.调整灌水时间和灌水定额B.挖掘潜力,充分发挥其他水源的作用C.配合农业措施,合理安排作物(二)灌区配水计划的编制1、配水水量的计算A.按灌溉面积的比例分配p292B.按灌区毛灌溉用水量的比例分配2、配水流量和配水时间的计算A．续灌条件下配水流量的计算B．轮灌条件下配水顺序与时间的确定a.先灌远处，后灌近处，尽量保证全灌区均衡供水b.先灌高田、岗田，后灌低田、冲垅田c.先灌急需灌水的田，后灌一般的田d.根据市场经济原则，按交付税费的具体情况确定配水的先后顺序3、配水计划表的编制p294