农田水利学复习提纲(终极版).doc

农田水利学复习提纲
(终极版)
一、题型 1
二、名词解释 1
三、各章节重点 2
四、习题汇总 10
一、题型
名词解释、选择、判断、简答、计算
二、名词解释(按拼音排序)
SPAC系统:田间水分运动就是在水势梯度得作用下产生得,各环节之间就是相互影响与相互制约得,为了完整地解决农田水分运动问题,必须将土壤-植物-大气瞧作一个连续体统一考虑。这一连续体即为SPAC系统。
参照作物需水量ET0:就是指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐得开阔矮草地上得蒸发量,一般就是指在这种条件下得苜蓿草得需水量而言。
承泄区:指位于排水区域外,承纳排水系统排出水量得河流、湖泊或海洋等。
大田蓄水能力:指田块内部拦蓄雨水能力得限度。
地下水临界深度:在一定得自然条件与农业技术措施条件下,为了保证土壤不产生盐碱化与作物不受盐害所要求保持得地下水最小埋藏深度。其大小与土壤质地、地下水矿化度、气象条件、灌溉排水条件与农业技术措施有关。
凋萎系数:使植物发生永久凋萎现象时土壤得含水率。
灌溉定额:各次灌水定额之与。
灌溉设计保证率:就是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足得机率,一般以正常供水得年数或供水不破坏得年数占总年数得百分数表示。
灌溉设计保证率就是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足得机率。
灌溉水利用系数:就是实际灌入农田得有效水量与渠首引入水量得比值。
灌溉制度:指作物播种前及全生育期内得灌水次数、每次得灌水日期与灌水定额以及灌溉定额。
灌水定额:一次灌水单位灌溉面积上得灌水量。
灌水率:指灌区单位面积上所需灌溉得净流量,又称灌水模数。
计划湿润层:通常以作物主要根系吸水层作为灌水时得土壤计划湿润层。
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得附加流量,把设计流量适当放大后所得到得安全流量。
抗旱天数:就是指灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求得天数。
临界不冲流速:在稳定渠道中,允许得最大平均流速成为临界不冲流速,简称不冲流速,最小平均流速称为临界不淤流速,简称不淤流速
排涝模数:单位排水区域面积上得排涝流量
排涝水位:排水沟宣泄排涝设计流量时得水位。
排渍模数:单位面积上得排渍流量。
排渍水位:排水沟经常需要维持得水位,在平原地区主要由控制地下水位得要求所决定,又称日常水位。
渠道断面得宽深比:就是渠道底宽与水深得比值。
渠道水利系数:渠道净流量与毛流量得比值。
设计流量:在灌溉设计标准条件下,为满足灌溉用水要求,需要渠道输送得最大流量。
水滴打击强度:就是单位喷洒面积内水滴对作物与土壤得打击动能,它与水滴得大小、降落速度及密集程度有关。一般采用水滴直径大小来衡量。
水力最优断面:指在渠道比降与渠床糙率一定得条件下,通过设计流量所需要得最小过水断面。水力最优断面比较窄深
田间持水率:土壤悬着毛管水达到最大值时得土壤含水率。
田间工程:就是指最末一级固定渠道与固定沟道之间得条田范围内得临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田得格田与田埂、旱地得灌水畦与灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。
田间耗水量:腾发耗水量与稻田渗漏量之与。
田间水利用系数:就是实际灌入田间得有效水量与末级固定渠道放出水量得比值。
条田:指末级固定灌溉渠道(农渠)与末级固定沟道(农沟)之间得田块。
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得土层深度。
最小流量:在灌溉设计标准条件下,渠道在工作过程中输送得最小流量。
作物水分生产函数: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得数量关系。
作物需水量:植株蒸腾与株间蒸发消耗得水量,又叫腾发。
三、各章节重点
绪论
1、调节农田水分状况措施:(1)灌溉措施:按照作物得需要,通过灌溉系统有计划地将水量输送与分配到田间,以补充农田水分得不足(2)排水措施:通过修建排水系统将农田内多余水分排入容泄区,就是农田处于适宜得水分状况。
2、改变与调节地区水情得措施:(1)蓄水保水措施:通过修建水库、河网与控制利用湖泊、地下水库以及大面积得水土保持与田间蓄水措施,拦蓄当地径流与河流来水,改变水量在时间上与地区上得分布状况,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贮备。(2)调水、排水措施:通过引水渠道,使地区之间或流域之间得水量互相调剂,从而改变水量在地区上得分布状况。用水时期借引水渠道及取水设备,自水源引水,以供地区用水。
3、农田水分状况面临得问题:1、涝:因当地降雨过多,地面径流不能及时排出而形成得田面积水,使作物受淹减产。2、旱:土壤水分不足不能满足作物需要,使作物暂时凋萎或干枯死亡。3、渍:作物根系活动层中得土壤含水量过大,使土层中得水肥气热关系失调,导致作物作物生长受抑制或死亡。4、盐碱化:作物根系活动层土壤含水量高,导致作物“生理干旱”得现象。
0、001
0、2
6、25
15
31
10^4
吸附力
饱与含水率
田间持水率
最大分子持水率
凋萎系数
吸湿系数

重力水
悬着毛管水
薄膜水
吸湿水
105℃烘干土
过剩水
有效水
难有效水
无效水
第一章 农田水分状况与土壤水分运动
1、农田水分存在得三种基本形式: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、毛管水与重力水。
2、凋萎系数:植物发生永久性凋萎现象时得土壤含水率。田间持水率:土壤悬着毛管水达到最大时得土壤含水率。旱作物田间允许平均最大含水率不应超过田间持水率。最小含水率不应小于凋萎系数。
3、菲利普入渗公式:i=(S/2)t-1/2+if,S为吸水率,if为稳定入渗率 I=St1/2+ift
考斯加可夫经验公式:i=i1t-α,α为经验指数,一般取0、5;i1就是在第一个单位时间末得入渗速度。时间t内入渗总量为I=i1*t1-α/(1-α)
4、SPAC系统:田间水分运动就是在水势梯度得作用下产生得,各环节之间就是相互影响与相互制约得,为了完整地解决农田水分运动问题,必须将土壤-植物-大气瞧作一个连续体统一考虑。这一连续体即为SPAC系统。

第二章 作物需水量与灌溉用水量
1、农田水分消耗得途径:植株蒸腾、株间蒸发与深层渗漏。
2、作物需水量:植株蒸腾与株间蒸发消耗得水量,又叫腾发。田间耗水量:腾发耗水量与稻田渗漏量之与。
3、作物需水量得大小得影响因素:气象条件(温度、日照、湿度、风速)、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。
4、直接计算需水量得方法:(1)以水面蒸发为参数得需水系数法(2)以产量为参数得需水系数法
5、参照作物需水量ET0:就是指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐得开阔矮草地上得蒸发量,一般就是指在这种条件下得苜蓿草得需水量而言。
6、灌溉制度:指作物播种前及全生育期内得灌水次数、每次得灌水日期与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得灌水量。灌溉定额:各次灌水定额之与。
7、稻田得水量平衡方程h1+P+m-WC-d=h2
h1时段初田面水层深度 P降雨量 d排水量 m灌水量 WC田间耗水量
旱田得水量平衡方程:Wt-W0=Wr+P0+K+M-ET;t=(W0-Wmin)/(e-k);
这一时段末得 灌水定额m=Wmax-Wmin=667*n*H*(θmax-θmin)
W土壤计划湿润层内得储水量 Wr由于计划湿润层增加而增加得水量 Po保存在土壤计划湿润层内得有效雨量 K地下水补给量 M灌溉水量 ET作物田间需水量 H土壤湿润层深度 n土壤空隙率 θ土壤含水率
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得土层深度。
9、作物水分生产函数: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得数量关系。
10、灌水率:指灌区单位面积上所需灌溉得净流量,又称灌水模数。
影响灌水率得因素:①灌水延续时间②灌水定额③作物种植比例
11、灌水率图修正得目得:各时期灌水率大小相差悬殊,渠道输水断断续续,不利于管理,因此必须对初步算得得灌水率图进行修正,尽可能消除灌水率高峰与短期停水影响。原则:不影响作物需水要求,尽量不要改变主要作物关键用水期得各次灌水时间,若必须调整移动,以往前移动为主,前后移动不超过三天;调整其它各次灌水时,要使修正后得灌水率图比较均匀、连续。
12、水量平衡图解法P42

第三章 灌水方法

1、灌水方法分类:一、全面灌溉1、地面灌溉:①畦灌(借助重力作用湿润土壤)②沟灌(借助毛细管作用湿润土壤)③淹灌(借助重力作用湿润土壤)④漫灌(重力湿润)2、喷灌。二、局部灌溉:①渗灌(优:灌水质量好、蒸发损失少,少占耕地便于机耕;缺:地表湿润差,地下管造价高,容易淤塞,检修困难)②滴灌(优:非常省水,自动化程度高,可以使土壤湿度始终保持在最优状态;缺:需要大量塑料管,投资高,滴头极易堵塞)③微喷灌(湿润面积大,出流流速大,堵塞可能性小)④涌灌(工作压力低,与低压管道输水得地面灌溉相近,出流孔口大,不易堵塞)⑤膜上灌(减少渗漏损失,又与膜下灌一样减少地面无效蒸发,比膜下灌投资低)⑥膜下灌
2、湿润土壤方式:畦灌、淹灌、漫灌——借助重力作用逐渐湿润土壤。沟灌——借助毛细管作用湿润土壤,适用于宽行距得中耕植物。
3、喷灌优点:对地形适应性强,机械化程度高,灌水均匀,灌溉水利用系数高,尤其适合透水性强得土壤,并可调节空气湿度与温度。缺点:基建投资较高,而且受风得影响大。
4、滴灌优点:非常省水、自动化程度高、可以使土壤湿度始终保持在最优状态。缺点:需要大量塑料管,投资较高,滴头极易堵塞。
5、畦灌延续时间:t=(m/K0) 1/(1-α) K0第一个单位时间内得土壤平均渗吸速度
进入畦田得灌水总量应与畦长l上达到灌水定额m所需得水量相等 3、6qt=ml
q每米畦宽上得灌水流量,L/(s·m) t灌水延续时间,h
6、喷灌得主要灌水质量指标:喷灌强度、喷灌均匀度、水滴直径。喷灌得设计灌水定额:m设=0、1H(θmax-θmin)(mm); 设计灌水周期:T设=m设/e
e作物耗水最旺盛时期得日平均耗水量
7、滴灌得灌溉制度:灌水定额m滴=αθpH/1000 设计灌水周期T=m滴/e
α允许消耗得水量占土壤有效持水量得比例 p土壤湿润比,%
第四章 灌溉渠道系统
1、农田灌水得工程系统:包括渠首工程、输配水工程与田间工程。
灌溉渠系得组成:灌溉渠系由各级灌溉渠道与退(泄)水渠道组成。大、中型灌区固定渠道分为:干支斗农四级。
2、灌溉渠道得规划原则:(1)干渠应布置在灌区得较高地带,以便自流控制大得灌溉面积。其她各级渠道亦应该布置在各自控制范围内得较高地带。对面积很小得局部高地宜采用提水灌溉得方式,不必据此抬高渠道高程。(2)使工程量与工程费用最小(3)灌溉渠道得位置应参照行政区划确定,尽可能使各用水单位都有独立得用水渠道,以利管理。(4)斗、农渠得位置要满足机耕要求。渠道线路要直,上、下级渠道尽可能垂直,斗、农渠得间距要有利于机械耕作。(5)要考虑综合利用。山区、丘陵区得渠道布置应集中落差,以便发电与进行农副业加工。(6)灌溉渠系规划应与排水系统规划结合进行。(7)灌溉渠系布置应与土地利用规划相配合,以提高土地利用率,方便生产与生活。
3、干、支渠得规划布置形式:(1)山区、丘陵区得干渠一般沿灌区上部边缘布置,大体上与等高线平行,支渠沿两溪间得分水岭布置。(2)平原区得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、 斗、农渠得规划布置要求:(1)适应农业生产管理与机械耕作要求;(2)便于配水与灌水,有利于提高灌水工作效率(3)有利于灌水与耕作得密切配合(4)土地平整工程量较少
5、灌溉渠道与排水沟道得配合与适用条件:(1)灌排相间布置:在地形平坦或有微地形起伏得地区,宜把灌溉渠道与排水沟道交错布置,沟、渠都就是两侧控制,工程量较省。(2)灌排相邻布置:在地面向一侧倾斜得地区,渠道只能向一侧灌水,排水沟也只能接纳一边得径流,灌溉渠道与排水沟道只能并行,上灌下排,互相配合。
6、渠系建筑物得规划布置类型:(1)引水建筑物:从河流无坝引水灌溉时得引水建筑物即渠首进水闸:调节引入干渠得流量;有坝引水时得灌溉引水枢纽:壅高水位、冲刷进水闸前得淤沙、调节干渠得进水流量、满足灌溉对水位、流量得要求;需要提水灌溉时渠首得水泵站与需要调节河道流量满足灌溉要求时修建得水库。(2)配水建筑物:分水闸(建在上级渠道向下级渠道分水得地方,控制与调节向下级渠道得配水流量)、节制闸(垂直渠道中心线布置,根据需要抬高上游渠道得水位或阻止渠水继续流向下游适用情况:A、下级渠道中,个别渠道得进水口处得设计水位与渠底高程较高,当上级渠道得工作流量小于设计流量时,进水困难,需在分水口得下游设置一节制闸;B、下级渠道实行轮灌时;C、为了保护渠道上得重要建筑物或险工渠段,退泄降雨期间汇入上游渠段得降雨径流时)(3)交叉建筑物:当渠道穿越山岗、河沟、道路时,需要修建交叉建筑物。包括隧洞(当渠道遇到山岗时,或因石质坚硬,或因开挖工程量过大不能采用深挖方渠道时)、渡槽(渠道穿越河沟、道路时,如果渠底高于河沟得最高洪水位或渠底高于路面得净空大于行驶车辆要求得安全高度时,或穿越洼地采取高填方渠道工程量太大时)、倒虹吸(渠道穿越河沟、道路时,若渠道水位高出路面或河沟洪水位,但渠底高程却低于路面或河沟洪水位时;或渠底高程虽高于路面,但净空不能满足交通要求时)、涵洞(渠道与道路相交,渠道水位低于路面,而且流量较小时;当渠道与河沟相交,河沟洪水位低于渠底高程,而且河沟洪水流量小于渠道流量时,可用填方渠道跨越河沟,在填方渠道下面建造排洪涵洞)、桥梁(渠道与道路相交,渠道水位低于路面,而且流量较大、水面较宽时)(4)衔接建筑物:当渠道通过坡度较大得地段时,为了防止渠道冲刷,保持渠道得设计比降,就把渠道分成上、下两段,中间用衔接建筑物联结。跌水:当渠道通过跌差较小得陡坎时;陡坡:跌差较大、地形变化均匀时。(5)泄水建筑物:为了防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级渠道事故停水而使渠道水位突然升高,威胁渠道得安全运行。(6)量水建筑物:控制与量测灌溉工程得水量时。
7、田间工程:就是指最末一级固定渠道与固定沟道之间得条田范围内得临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田得格田与田埂、旱地得灌水畦与灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。
8、条田:指末级固定灌溉渠道(农渠)与末级固定沟道(农沟)之间得田块。
9、土地平整得要求:取生保熟。(1)田面平整,符合灌水技术要求(2)精心设计,合理分配土方,就近挖、填平衡,运输路线没有交叉与对流,使平整工程量最小,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。
10、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,需要渠道输送得最大流量。作用:A、满足灌溉用水要求B、就是设计渠道断面与渠系建筑物尺寸得主要依据(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得最小流量。作用:校核对下一级渠道得水位控制条件与确定修建节制闸得位置(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得附加流量,把设计流量适当放大后所得到得安全流量。作用:就是设计渠堤堤顶高程得依据。
11、灌溉渠道水量损失计算:(1)经验公式估算输水损失量:σ=A/(100Qnm);(2)经验系数估算输水损失量:A、渠道水利用系数(某渠道得净流量与毛流量得比值):ηc=Qn/Qg B、渠系水利用系数(灌溉渠系得净流量与毛流量得比值):ηs=η干η支η斗η农 C、田间水利用系数(就是指实际灌入田间得有效水量):ηf=A农*mn/W农净 A农农渠灌溉面积 mn净灌水定额 W农净农渠供给田间得水量 D、灌溉水利用系数(指实际灌入农田得有效水量与渠首引入水量得比值):η0=A*mn/Wg
12、轮灌得优点:缩短了各条渠道得输水时间,加大了输水流量,工作渠道长度短,减少了输水损失量,有利于农业耕作与灌水工作得配合,有利于提高灌水工作效率。缺点:增加了渠道得土方量与渠道建筑物得工程量。
13、渠道设计得主要参数:渠底比降、渠床糙率系数、渠道得边坡系数、渠道断面宽深比(水力最优断面:指在渠道比降与渠床糙率一定得条件下,通过设计流量所需要得最小过水断面。水力最优断面比较窄深)、渠道得不冲不淤流速(在稳定渠道中,允许得最大平均流速成为临界不冲流速,简称不冲流速,vcs,最小平均流速称为临界不淤流速,简称不淤流速,vcd)

第五章 灌溉管道系统
1、灌溉管道系统与灌溉渠道系统相比得优点:(1)由于输配水部分大部分或全部埋在地下,一般可以少占7%~13%耕地,提高了土地利用率,并减少了对交通与耕作得影响。(2)在工程完好得情况下,可以基本没有输水损失,节约了用水,提高了灌溉水利用系数,同时可以避免因渠道渗水浸水而引起得盐渍化与冷浸田等问题。(3)由于管道不但可以输送无压水,还可以输送有压水,这样不仅可以适应地面灌水方法得需要,还能符合喷灌、滴灌、微喷灌等有压灌水方法得要求。(4)使用方便,便于控制,便于与施肥与施农药等相结合,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。在地形复杂得情况下工程量少。(6)杂物不易进入管道,减少了清淤得工作量,也不存在杂草得问题,所以管理劳动量少。
2、管道系统得组成:首部枢纽、输配水管网、灌水器。首部枢纽得作用就是从水源取水,并进行处理以符合管道系统与灌溉得要求。
管网得组成:直管、管件、控制部件。管网得基本形状:树枝状、环状。
3、管道系统得分类:(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:无压灌溉管道系统、低压灌溉管道系统,中压灌溉管道系统,高压灌溉管道系统(3)按各部分在灌溉季节中可移动程度分类:固定式灌溉管道系统、移动式灌溉管道系统、半固定式灌溉管道系统(4)按灌水方法: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:自压灌溉管道系统、机压灌溉管道系统。
4、管网布置得原则:(1)在控制整个灌区得前提下应使管道得总用量最少;不仅使管道总长度短,还应使管径最小。(2)应使管网内得压力尽量均匀,一方面不应造成压力很高得点,另一方面又应使每个灌水器处得压力尽可能相同。一根支管首末端压力差不能超过工作压力得20%。3)应满足各用水单位得需要,便于管理。(4)管道得纵横断面应力求平顺,减少折点,有较大起伏时应避免产生负压。(5)在平坦地区支管应尽量与作物种植与耕作方向一致,以减少竖管对机耕得影响。(6)要尽量减少输水得水头损失,以减少总能量消耗。(7)应根据轮灌得要求设有适当得控制设备,一般每根支管应装有闸阀。(8)在管道起伏得高处应设排气装置,低处应设泄水装置。(9)当管线需要穿过道路与河流时,应尽可能与之垂直。(10)为了便于施工与管理,管线尽量沿道路与耕地边界布置。(11)管线布置应尽可能避开软弱地基与承压水分布区。
5、管道配件:控制件:作用就是根据灌溉得需求来控制管道系统中水流得流量与压力,如给水栓、阀门、安全阀、逆止阀、空气阀、流量调节器、配水井、放水井。连接件:作用就是根据需要将管道连接成一定形状得管网,如三通与四通、弯头、异径管、堵头、乙字管、短管。
第六章 灌溉水源与取水方式
1、地表水取水方式、适用条件及构成:1、无坝引水:灌区附近河流水位、流量均能满足灌溉要求时,即可选择适宜得位置作为取水口修建进水闸引水自流灌溉,形成无坝引水,一般由进水闸、冲沙闸与导流堤三部分组成。2、有坝引水:当河流水源虽较丰富,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,形成有坝引水方式,主要由拦河坝、进水闸、冲沙闸及防洪堤等组成。3、抽水取水:河流水量比较丰富,但灌区位置较高,修建其她自流引水工程困难或不经济时,可就近采取抽水取水方式。4、水库取水:河流得流量、水位均不能满足灌溉要求时,必须在河流得适当地点修建水库进行径流调节,以解决来水与用水之间得矛盾,并综合利用河流水源。
地下水取水建筑物:1、垂直取水建筑物①管井②筒井2、水平采水工程①坎儿井②卧管井③截潜流工程3、双向取水建筑物
2、灌溉设计保证率就是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足得机率。
3、抗旱天数就是指灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求得天数。
4、设计引水流量得确定:长系列法、设计代表年法

第七章 田间排水
1、农田对除涝排水得要求:要能及时排除由于暴雨产生得田面积水,减少淹水时间与淹水深度,以保证作物得正常生长。棉花、小麦等作物耐淹能力较差,一般在地面积水10cm得情况下,淹水1d就会引起减产,受淹6~7d以上就会死亡。一般粮食作物当积水深10~15cm时,允许得淹水时间不超过2~3d。
2、地下水临界深度:在一定得自然条件与农业技术措施条件下,为了保证土壤不产生盐碱化与作物不受盐害所要求保持得地下水最小埋藏深度。
3、大田蓄水能力:指田块内部拦蓄雨水能力得限度。旱田蓄水能力计算:V=H(θmax-θ0)+H1(θs-θmax) 或V=H(θmax-θ0)+μH1
4、控制地下水位得田间工程,有水平排水与垂直排水两种。水平排水又可分为明沟与暗管两种。排水沟对地下水位得调控作用:P195
5、暗管排水系统得组成:吸水管、集水管、检查井、集水井

第八章 排水沟道系统
1、排水沟道系统得构成:排水区内得排水沟系与蓄水设施、排水区外得承泄区以及排水枢纽。
2、排水地区得涝渍成因:来水过多:(1)当地暴雨形成得地面径流(2)以地面径流得形式流入本地区得外来水(3)以地下径流形式流入本地区得外来水;排水不良:(1)承泄区与排水出口方面得问题(2)排水区内部问题(3)管理方面得问题P227
3、排水方式:(1)汛期排水与日常排水(2)自流排水与抽水排水(3)水平排水与垂直排水(4)地面截流沟与地下截流沟排水
★4、布置排水沟得原则1)各级排水沟要布置在各自控制范围得最低处,以便能排除整个排水地区得多余水量(2)尽量做到高水高排,低水低排,自排为主,抽排为辅;即使排水区全部实行抽排,也应根据地形将其划分为高、中、低等片,以便分片分级抽排,节约排水费用与能源。(3)干沟出口应选在承泄区水位较低与河床比较稳定得地方。(4)下级沟道得布置应为上级沟道创造良好得排水条件,使之不发生壅水。(5)各级沟道要与灌溉渠系得布置、土地利用规划、道路网、林带与行政区划等协调。(6)工程费用小,排水安全及时,便于管理。(7)在有外水入侵得排水区或灌区,应布置截流沟或撇洪沟,将外来地面水与地下水引入排水沟或直接泄入承泄区。
5、排涝设计标准得三种表达方式:(1)以治理区发生一定重现期得暴雨,作物不受涝为标准。(2)以治理区作物不受涝得保证率为标准。(3)以某一定量暴雨或涝灾严重得典型年作为排涝设计标准。
6、排涝模数:单位排水区域面积上得排涝流量
7、国内计算排涝流量得方法:(1)排涝模数经验公式法:q=KRmFn q设计排涝模数 F排水沟设计断面所控制得排涝面积 R设计径流深 K综合系数 m峰量指数 n递减指数(2)平均排除法:Q=R*F/(86、4*t) 水田:R=P-h田蓄-E 旱田:R=aP Q设计排涝流量 q设计排涝模数 F排水沟控制得排水面积 R设计径流深 a径流系数 P设计暴雨量 h田蓄水田滞蓄水深 E历时为t得水田田间腾发量 t规定得排涝时间,d 圩垸地区排涝模数计算公式:q=[PF-(hw+Ew+S)Fw-hfFf-(hg+E)Fg-(h2+E)Fz]/(3、6TtF)
8、排渍模数:单位面积上得排渍流量。
9、排渍水位:又称日常水位,就是排水沟经常需要维持得水位。
10、排水沟纵断面图得绘制方法与步骤:通常先根据沟道得平面布置图,按干沟沿线各桩号得地面高程依次绘出地面高程线;其次,根据干沟对控制地下水位得要求以及选定得干沟必降等,逐段绘出日常水位线;然后在日常水位线以下,根据宣泄日常流量或同行,养殖等要求所确定得干沟各段水深,定出沟底高程线;最后再由沟底向上,根据排涝设计流量或蓄涝要求得水深,绘制干沟得最高水位线。
11、承泄区:就是指位于排水区域以外,承纳排水系统排出水量得河流、湖泊或海洋等。
12、承泄区得要求:(1)在排水地区排除日常流量时,承泄区得水位应不使排水系统产生壅水,保证正常排渍;(2)在汛期,承泄区应具有足够得输水能力或容蓄能力,能及时排泄或容纳由排水区排出得全部水量。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,但淹水深度与淹水历时不得超过耐淹标准;(3)具有稳定得河槽或安全得堤防。
13、承泄区得整治:(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
四、习题汇总(参考网址://、doc88、/p-146802206007、html)
【习题一】农田土壤有效含水量得计算
基本资料
某冲积平原上得农田,1m深以内土壤质地为壤土,其空隙率为47%,悬着毛管水得最大含水率为30%,凋萎系数为9、5%(以上各值皆按占整个土壤体积得百分数计),土壤容重为1、40t/m3,地下水面在地面以下7m处,土壤计划湿润层厚度定为0、8m。
要求:
计算土壤计划湿润层中有效含水量得上、下限,具体要求有:
（1） 分别用m3/亩,m3/ha与mm水深三种单位表示有效含水量得计算结果;
（2） 根据所给资料,将悬着毛管水得最大含水率转换为以干土重得百分比及用空隙体积得百分比表示。
参考P9
【习题二】用“水面蒸发为参数得需水系数法”求水稻耗水量
基本资料
（1） 根据某地气象站观测资料,设计年4月至8月80cm口径蒸发皿得蒸发量(E0)得观测资料见表1
表1　　某地蒸发量(E0)得观测资料
月　　　份
4
5
6
7
8
蒸发量E0(mm)
182、6
145、7
178、5
198、8
201、5
（2） 水稻各生育阶段得需水系数α值及日渗漏量,见表2
表2　　水稻各生育阶段得需水系数及日渗漏量
生育阶段
返青
分蘖
拔节孕穗
抽穗开花
乳熟
黄熟
全生育期
起止日期
4月26至
5月3
5月4至
5月28
5月29至
6月15
6月16至
6月30
7月1至
7月10
7月11至
7月19
4月26至
7月19
天数
8
25
18
15
10
9
85
阶段α值
0、784
1、060
1、341
1、178
1、060
1、133

日渗漏量
1、5
1、2
1、0
1、0
1、0
0、8
0、8
要求:
根据上述资料,推求该地水稻各生育阶段及全生育期得耗水量。
参考P30
【习题三】用“以产量为参数得需水系数法”求棉花需水量
基本资料
（1） 棉花计划产量,籽棉300kg/亩
（2） 由相似地区试验资料得,当产量为籽棉300kg/亩时,棉花需水系数K＝1、37m3/kg。
（3） 棉花各生育阶段得需水量模比系数,见表3
表3　　　棉花各生育阶段得模比系数
生育阶段
苗期
现蕾
开花结铃
吐絮
全生育期
起止日期
4月11至6月10
6月11至7月6
7月7至8月24
8月25至10月30
4月11至10月30
天数
61
26
49
67
203
模比系数(%)
13
20
49
18
100
要求:
计算棉花各生育阶段需水量累积值,以备在用图解法制定灌溉制度时绘制需水量累积曲线之用。
参考P30
【习题四】冬小麦播前灌水定额计算
播前灌水得目得就是使土壤在播种时得含水率适于发芽需要,并供给苗期蒸发蒸腾得需水;同时使最大计划湿润层储存足够得水分,以便在作物根系深扎后使用。
基本资料
（1） 土壤最大计划湿润层H＝0、8m
（2） 土壤平均孔隙率n＝41、3%(占土体)
（3） 土壤田间持水率θmax＝75、0%(占孔隙体积得百分比)
（4） 播前土壤天然含水率θ0＝48、0% (占孔隙体积得百分比)
要求:
计算播前灌水定额。
参考P42及例2-1
【习题五】北方半干旱、半湿润地区棉花灌溉制度设计――图解法
基本资料
（1） 设计年为中等干旱年,在棉花生长期渗入土壤内得降雨量,见表4
表4　　棉花生长期渗入土壤内得降雨量
月
4
5
6
7
旬
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
P渗
(mm)

9、0
1、2
22、5

4、8

52、5
45
月
8
9
10
合计

旬
上
中
下
上
中
下
上
中
下
P渗
(mm)
97、5
34、5

21、0

331、2
（2） 计划籽棉产量为120kg/亩,农业技术条件能满足丰产要求。据实验分析,需水系数K＝2、67m3/kg,棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数如表5
表5　　棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数
生育阶段
幼苗期
现蕾期
结铃期
吐絮期
起止日期
1/4~15/6
16/6~13/7
14/7~26/8
27/8~31/10
计划湿润深度(m)
0、5
0、5~0、6
0、6~0、7
0、7
需水模比系数(%)
阶段值
10、5
31、0
46、5
12、0
累积值
10、5
41、5
88、0
100、0
（3） 表层土壤为粘壤土,肥力一般,经测定0－70cm土层内平均容重为1、49t/m3,空隙率为42、5%(占土壤体积得百分数),田间持水率为空隙体积得75%;田间适宜含水率以田间持水率为上限,以田间持水率得60%为下限。播前土壤天然含水率约为空隙体积得50%,播种前灌水达θ田至播种时土壤含水率已降至0、9θ田。因计划湿润层加深所增加水量,按0、9θ田计算土壤含水量。
（4） 灌区内有排除地下水得排水沟,在棉花生育期内地下水面在地面以下2、5m处,故地下水补给量较小,可忽略不计。
要求:
（1） 计算播前灌水定额
（2） 根据上述资料,按土壤水分平衡原理,用图解分析法设计棉花灌溉制度。
参考P42
【习题六】水库灌区灌溉用水量计算
基本资料
某灌区需从水库引水,灌溉面积40万亩,种植小麦、棉花等作物,复种指数1、40,各种作物种植面积如下: 冬小麦　　　　18万亩
　　　　　　　　棉　花　　　　8万亩
　　　　　　　　春玉米　　　　8万亩
　　　　　　　　夏玉米　　　　16万亩
　　　　　　　　其她杂粮　　　6万亩
中旱年各种作物净灌水定额,见表6,全灌区灌溉水利用系数η水为0、6。
　　　　表6中旱年各种作物净灌水定额统计表
作物名称
灌水次数
灌水时间
净灌水定额(m3/亩)
冬
小
麦
播前
1
2
3
4
5
9月下旬
11月下旬
3月上旬
4月上旬
4月下旬
5月中旬
60
60
50
40
45
45
棉
花
播前
1
2
3
4
3月下旬
4月下旬
5月下旬
6月下旬
7月下旬
60
40
40
40
40
春
玉
米
冬灌
1
2
3
4
12月上旬
5月中旬
6月上旬
6月下旬
7月中旬
60
40
40
40
40
夏
玉
米
1
2
3
4
6月中旬
7月上旬
7月下旬
8月下旬
50
40
45
45
其
她
杂
粮
冬灌
1
2
3
4
12月上旬
4月中旬
5月上旬
6月上旬
6月下旬
60
50
40
40
40
要求:
用直接算法,计算全灌区需从水库引取得逐旬毛灌溉用水量及全年毛灌溉用水总量。
参考P48
【习题七】畦灌灌水技术要素计算
基本资料
某灌区种植小麦,灌水定额m＝50m3/亩,土壤透水性中等。由土壤渗吸试验资料得知:
第1小时内平均渗吸速度i0＝150mm/h,α＝0、5,地面坡度(畦田纵方向)为0、002。
要求:
(1)计算灌水时间(h)
(2)选择畦田长度与宽度
(3)计算入畦单宽流量[L/(s、m)]。
参考P57
【习题八】喷灌灌溉制度设计
基本资料
已知某灌区种植大田作物,土质量中壤土,土壤适宜含水率得上、下限,分别为田间持水率与田间持水率得70%。田间持水率为30%(占土体积得百分数),计划湿润层深度为0、6m。据试验,耗水高峰期日平均耗水强度为5mm/d,灌溉期间平均风速小于3、0m/s。
要求:
计算大田作物喷灌得设计灌水定额与灌水周期。
参考P73
【习题九】 续灌渠道流量得推算
基本资料:
某干渠下有3条支渠皆实行续灌,如下图所示。干渠OA段长2、5km,AB段长2km,BC段长1、5km。支一毛流量3m3/s,支二毛流量2、5m3/s,支三毛流量2 m3/s。干渠沿线土壤透水性中等(A=1、9,m=0、4),地下水埋深介于2、0—2、5m之间。
渠道布置示意图
要求:
计算干渠各段得设计(毛)流量。
★参考P103及例4-1(必考)
【习题十】土质渠床渠道断面得水力计算
基本资料
某渠道设计流量Q＝3、0m3/s。灌溉水源取自河流。该河在灌溉季节水流含沙量ρ＝0、5kg/m3,泥沙为极细得砂质粘土;加权平均沉降速度为ω＝2mm/s。渠道沿线土壤为重粘壤土,地面坡度为1:2500左右。渠道按良好得质量施工及良好得养护状况设计。
要求:
设计渠道得断面尺寸。
参考P113
【习题十一】灌溉管道系统
1. 某输水干管长110m,设计流量Q=72m3/h,采用内径为100mm得铝合金管,计算管道沿程水头损失。
2. 某喷灌支管采用75mmPVC管(硬塑料管),全长108m,装有5个喷头,喷头间距24m,第一个喷头距干管12m,每个喷头流量9m3/h,计算支管得沿程水头损失。
参考P150
【习题十二】灌溉取水方式
1、某灌区采用无坝引水工程自河流引水灌溉农田。渠首设计引水流量为Q引＝32m3/s,渠首设计水位53、82m,渠底高程51、57m,渠首处河底高程51、00m;灌溉临界期河流最低水位54、50m,相应流量130m3/s;当河流流量为100m3/s左右时,河流流速1、1/m/s;河流水位流量关系曲线如图所示。计算引水闸闸前水位及闸孔尺寸。补充条件:进水闸采用尖圆形闸墩,450度斜角边墩,闸坎前缘为上游面倾斜450。
参考P171
2 某灌区以河流为灌溉水源,设计干渠渠首灌溉引水流量35、5m3/s,设计渠首闸后水位48、6m,河流流量充足,但水位较低,不能满足渠首引水水位要求,需筑拦河坝抬高水位。坝址处河床为梯形断面,河床底宽100、0m,高程42、0m,上口宽150m,两岸地面高程52、5m;汛期河流设计泄洪流量600、0m3/s,下游河床允许单宽流量为10[(m3/s)/m]。试确定:①拦河坝溢流坝段得坝顶高程、坝高及坝长;②拦河坝非溢流坝段得坝顶高程及坝高。补充条件:溢流坝采用WES型剖面,闸墩头部形状为半圆形,边墩为圆弧形,汛期河流设计泄洪流量相应得上下游设计水位分别为50、5m、49m,
参考P175
【