农田水力学要点

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1、第一章：农田灌溉原理一名词解释：1 调萎系数：当根系吸水层的土壤含水率下降到使作物发生永久性凋萎时的含水率。P122 毛管断裂含水量：当土壤中的毛管悬着水因作物吸收和土表蒸发而发生断裂时的土壤含水量。3 作物需水量：指生长在大面积上的无病虫害作物，在最佳水肥等土壤条件和生长环境中，取得高产潜力所需要满足的植株蒸腾和棵间蒸发之和。P204 灌溉制度：指作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期灌水定额以及灌溉定额。P285 作物水分生产函数：指农业生产水平基本一致的条件下，作物所消耗的水资源量与作物产量之间的关系。P416 灌溉用水量：指某一灌溉面积上需要水源供给的总灌

2、溉水量。P457 灌水率：灌水率是指灌区单位面积（如100hm）上所需灌溉的净流量qd。P478 土壤水分常数：作物产量与需水量之间的函数关系。9 田间持水量：指灌水两天后土壤所能保持的含水量。P12二填空：1 农田水分状况：是指农田地面水土壤水和地下水数量的多少存在的形式及其在时空上的变化。2 土壤水分存在形式分类：按物理形态可分为固态液态和汽态三种形态。按运动特性可分为吸着水毛管水和重力水三类。无效水过剩水有效水。P113 土壤蒸发过程三个阶段：稳定蒸发阶段蒸发强度递减阶段水汽扩散阶段P174 农田水分消耗的途径：植株蒸腾棵间蒸发深层渗漏或田间渗漏。P205 调节农田水分状况的措施：（1）

3、田水分不足的调节措施：灌溉是补充土壤水分的主要方法；采用适当的农业技术措施可以改善土壤结构，增加降雨利用量，提高土壤的蓄水保墒能力。（2）防止农田水分过多的措施可归纳为以下5种方法：防止高地地面径流和地下径流向低地汇集；加速地面径流的排出；加速地下径流的排出，把地下水位控制在允许的深度；排除滞留在作物根系吸水层土壤中的过多水分；改善土壤结构，提高土壤的通气、透水性能，加速土壤水的下渗和排出，防止土壤积水。P20三简答：1简述农田水利学研究的内容和趋势。P6答：研究的内容：P61. 调节农田水分状况农田水分的不足或过多，都会影响作物的正常生长和产量。调节水分状况的水利措施一般有：灌溉与排水措施。

4、2. 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。主要采用蓄水保水措施与调水排水措施两种。研究趋势：P5精量灌溉将是将是节水灌溉的最高目标。从而引出三S系统在现代农业中的应用。最终目的：是实现投入资源的最高产出。同时又要使农田的生态环境不受到污染。2各形式水分对作物的有效性P11答：（1）吸着水紧附于土壤表面，一般不能被作物所利用，因此吸着水的上限（最大分子持水率）以下的水分常称为无效水。（ 2）重力水在无地下水顶托的情况下，作物根系还来不及吸收就很快排出根系层；在地下水位高的地区，停留在根系层内的重力水，会影响土壤正常的通气状况，因此这部分水称为过剩水。（ 3）在田间持

5、水率和无效水之间的毛管水，容易为作物吸收利用，属于有效水。3土壤水分入渗过程的特点及相应的计算公式P15答：特点：当入渗前土壤的初始含水率0很小时，地面维持有薄水层的初始入渗速度i1很大，地面处0的土壤含水率在很短的时间内就接近于土壤的饱和含水率0So随着入渗时间的延长，由于入渗路径加长，从地面到人渗锋面的水势梯度逐渐减小，所以入渗速度it也不断地减小，最后趋于一稳定值if,它接近于土壤的渗透系数K。计算公式：考斯加可夫公式：it=iit-a菲利普人渗公式：/36St1/1+1ft4、简述影响作物需水量的主要因素及估算作物需水量的主要方法。答：影响作物需水量的主要因素有：。三寺”（1）、自然因

6、素：气象条件、土壤特性、作物性状;（2）、人为因素：指农田灌排措施、农业耕作措施等估算作物需水量的主要方法有：（1）、器测法；（2）、坑测法；（3）田测法；（4）土壤棵间蒸发的测定；5、简述作物灌溉制度的内容和确定方法P28内容：农作物的灌溉制度是指指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制订的向农田灌水的方案。包括作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。（灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。灌水次数：农作物在整个生育期中实施灌溉的次数。灌水时间以作物生育期或年、月、日表示。）确定方法：

7、（1）根据群众丰产灌水经验确定作物灌溉制度；（2）根据灌溉试验资料制定灌溉制度；根据作物的生理指标制定灌溉制度；（4）按水量平衡原理分析制定灌溉制度。6、用水量平衡法确定旱作物灌溉制度的步骤P33答：根据水量平衡图解分析法拟定旱作物生育期内的灌溉制度，其步骤如下：根据各旬的计划湿润层深度H和作物所要求的计划湿润层内土壤含水量的上限和下限，求出H土层内允许储水量上限Wmax及下限Wmin,绘于图上。绘制作物田间需水量（ET）累积曲线，由于计划湿润层加大而获得的水量（Wt）累积曲线、地下水补给量（K）累积曲T线以及净耗水量（ETWtK）曲线。根据设计年雨量.求出渗入土壤的降雨量P。，逐时段绘于图上

8、。自作物生长初期土壤计划湿润层储水量W。，逐句减去（ET一WTK）值，即自A点引直线平行于（ET一WTK）曲线，当遇有降雨时再加上有效降雨量P。，即得计划湿润土层实际储水量（W）曲线。当W曲线接近于Wmin时，即进行灌水。灌水时除考虑水量盈亏的因素外，还应考虑作物各发育阶段的生理要求、灌水技术、与灌水相关的农业技术措施以及灌水和耕作的劳动组织等。灌水定额值也象有效降雨量一样加在W曲线上如此继续进行，即可得到全生育期的各次灌水定额、灌水时间和灌水次数。全生育期满灌溉定额,mi为各次灌水定额。M ,即 M=M i+ M 2。把播前灌水定额加上生育期灌溉定额，即得旱作物的序灌溉第二章：灌溉方法与灌溉

9、技术一、名词解释：1、灌水方法：指灌溉水进入田间或作物根区土壤内转化为土壤肥力水分要素的方法，亦即灌溉水湿润田面或田间土壤的形式。P502、微灌：微灌灌水方法是通过一套专门设备，将灌溉水加低压或利用地形落差自压、过滤，弁通过管道系统输水至末级管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以较小的流量均匀而又经常地、缓慢地湿润作物根系区附近的土壤表面或地表下土壤。P513、喷灌：喷灌是利用一套专门的设备将灌溉水加压或利用地形高差自压，弁通过管道系统输送压力水至喷洒装置（即喷头）喷射到空中分散成细小的水滴，象天然降雨一样降落到地面，随后主要借毛细管力和重力作用渗入土壤灌溉作物的灌水方法。P514、土壤湿

10、润比：指微灌计划湿润的土壤体积占灌溉计划湿润层总土壤体积的百分比。P845、地面灌水方法：是使灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流呈连续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼有毛细管作用下渗湿润土壤的灌水方法，又称重力灌水法。P506、喷灌强度：指单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深，单位用mm/h表示。P72二、填空：1、灌水方法分类：地面灌水方法；喷灌灌水方法；微灌灌水方法渗灌灌水方法P502、畦布置形式：顺坡畦灌和横坡畦灌。P573、畦灌灌水要素：畦长、畦宽、每米畦宽引用的人畦流量即单宽流量。P584、喷灌技术三要素：喷灌强度、喷灌均匀度、水滴打击强度。P725、微灌系统工作制度：微

11、灌系统工作制度主要有续灌和轮灌2种。确定工作制度时，应根据作物种类、水源条件和经济状况等因素合理选定。P856、微灌系统组成：微灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器4部分组成。P787、地面灌溉方法：畦灌法、沟灌法和淹灌法。P508、地面灌水质量评价指标：田间灌溉水有效利用率、田间灌溉水储存率、田间灌水均匀度、田间灌水质量综合有效利用率。P529、微灌系统堵塞的原因：悬浮固体堵塞、化学沉淀堵塞、有机物堵塞。三、简答：1、各种灌水方法的优缺点及适用条件？答：（1）、地面灌水方法：一般将地面灌溉方法分为畦灌、沟灌、淹灌和漫灌。A、优点：投资少；田间工程简单、易行B、缺点：为确保灌水均匀，

12、对土地平整度要求很高；采用渠系输水时，沟渠占地较多（渠系占地10%左右）；灌水管理时要求劳力多，不易实施自动化；用水量多，地表因全面湿润而蒸发损失大。C、适用条件：畦灌法主要适用于灌溉窄行距密植作物或撒播作物；沟灌法适用于灌溉宽行距的中耕作物，地面坡度一般在0.0050.02之间；淹灌法仅适用于水田，如水稻、水生蔬菜以及盐碱地的冲洗改良等。（2）、喷灌灌水方法：A、优点：增产；灌水均匀，省水；省工、省地；适应性强；有利于实现灌水机械化和自动化；可以用于防止或减小灾害性天气对作物的影响。B、缺点：设备投资高；能源消耗量大；运行维修费高，技术性强，需有较高的管理水平；受风的影响大。C、适用条件：喷

13、灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物。（3）、微灌灌水方法：A、优点：省水；节能；可利用咸水灌溉；增产幅度大、品质好；对土壤和地形的适应性强。B、缺点：对水质要求高；有可能影响作物根系发育；投资较高；对调节田间小气候作用不明显。C、适用条件：微灌工程适用于经济条件较好或水资源较缺乏地区对经济价值较高作物的灌溉。(4)、渗灌灌水方法：A、优点：不破坏土壤结构；减少地面蒸发；占地少；灌水量省；节约能源。B、缺点：表层土温度低不利于种子发芬；投资高；易产生深层渗漏。C、适用条件：适用于浇灌乔木、灌木。2、微灌系统技术的主要内容？P83答：(1).微灌灌溉制度的确定A、微灌定额：m=0.1(B田B0)H

14、p丫B、灌水时间间隔的确定。两次灌水之间的时间间隔又称灌水周期，取决于作物、水源和管理状况，一般北方作物大约为7d左右。灌水周期可用下式计算：T=m/EC、1次灌水延续时间：t=mSeSr/刀q(2) .微灌系统工作制度的确定微灌系统工作制度主要有续灌和轮灌2种。不同的工作制度要求系统的流量不同，因而工程费用也不同。确定工作制度时，应根据作物种类、水源条件和经济状况等因素合理选定，详见第四章(3) .微灌系统流量的计算A、1条毛管的进口流量为：厚B、支管流量计算C、干管流量的计算(4) .微灌系统的水力计算3、地面节水灌溉新方法、新技术主要有哪些?四、计算题第三章：灌溉系统规划设计一、名词:1

15、、渠道设计流量：指灌水时期渠道需要通过的最大流量。P1172、渠道水利用系数:指渠道的净流量与毛流量的比值P1203、渠系水利用系数:指灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数。4、田间水利用系数 ：指实际灌入田间的有效水量和末级固定渠道放水量的比值。P120P1205、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。P1216、续灌：在一次灌水延续时间内，自始至终连续输水的渠道称为续灌渠道。这种输水工作方式称为续 灌。7、灌溉设计保证率 ：指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般用设计灌溉用水量全部获得满足的年数占计算总年数的百分率表示。P93二、填空:

16、1、灌溉对水源的基本要求：1、灌溉对水质的要求包括：泥沙，盐类，有害物质含量，温度；2、对水源水位及水量的要求包括：保证灌溉所需要的控制高程；满足灌区不同时期的用水需求。灌溉P942、灌溉取水方式：无坝取水、有坝取水、抽水取水和水库取水。P983、灌溉设计标准：包括灌溉设计保证率、抗旱天数。P934、斗农级灌排沟网布置形式：灌排相邻布置、灌排相间布置、灌排合渠。P1125、田间渠系布置形式：纵向布置、横向布置。P1136、明渠工作制度：就是渠道的输水工作方式，分为续灌和轮灌两种。P1217、明渠横断面结构（根据挖程度）：有挖方断面、填方断面、半挖半填断面3种。P1378、渠道轮灌分组方式：有集

17、中轮灌、分组轮灌、分组插花轮灌3种。P1219、渠道的水量损失：包括渠道水面蒸发损失、渠床渗漏损失、闸门漏水和渠道退水。P11710、渠道设计中的三个流量：设计流量、最小流量、加大流量。P11711、我国渠道主要的防渗措施技术：土料防渗、砌石防渗、砖砌防渗、混凝土衬砌防渗、塑料薄膜防渗、沥青材料防渗。P143三、简答：1、简述灌溉渠道和排水沟道设计中流量的种类和在设计中的作用？2、简述灌溉对水源的基本要求？P94答：1、灌溉对水质的要求包括：泥沙，盐类，有害物质含量，温度；2、灌溉对水源水位及水量的要求包括：保证灌溉所需要的控制高程；满足灌区不同时期的用水需求。3、简述灌溉渠道和排水沟道水位推

18、算的异同点（写出公式）？答：（1）.灌溉渠道的水位推算：为了满足自流灌溉的要求，各级渠道入口处都应具有足够的水位。这个水位是根据灌溉面积上控制点的高程加上各种水头损失，自下而上逐级推算出来的。H=A+h+L+丁。进0i（2）、排水沟道水位推算：？四、计算：第五章：旱区雨水径流集蓄灌溉工程填空及名词：1、干旱雨水农业利用的形式（自然利用、叠加利用、聚集利用）2、雨水径流集蓄灌溉工程的组成（集水工程、蓄水工程、灌溉工程）3、集水效率：指某时段内或某次集水面的集水量占同一时期内的降雨量的比值。第六、七、八章：名词：1、地下水位临界深度：是指为了保证不致引起耕作层土壤盐碱化所要求保持的地下水最小埋藏深

19、度。P2012、农作物排渍标准：指控制农作物不受渍害的农田地下水排降标准，通常是将排水区由设计暴雨形成的地面水排除后，地下水位应在旱作物耐渍时间内排降到农作物耐渍深度以下，以消除由于土壤水分过多或水稻田土壤通气不良所产生的渍害。P2003、耐淹能力：4、排涝模数：指单位排水面积上的最大排涝流量。（m3/s/Km2）P2275、完整沟：切穿整个透水层排水沟。P207填空：1、农作物对排水的基本要求：包括排除多余的（地面径流）和（控制地下水位）。2、农田排水方式：（水平排水）、（垂直排水），水平排水包括（明沟排水）和（暗管排水）。P2033、排水沟设计流量：排涝设计流量、排渍设计流量和日常排水设计

20、流量。P2274、排水系统的组成：包括排水区内的排水沟系和蓄水设施、排水区外的容泄区以及排水枢纽三大部分组成。P224简答：1、农田排水方式有几种？特点分别是什么？答：（1）、农田排水方式有：水平排水、垂直排水两种。水平排水主要指明沟排水和地下暗管排水，垂直排水也叫竖井排水，若把灌溉和排水结合起来，又称为井灌并排。（2）、各自的特点有：A、明沟排水的特点是排水速度快（尤其是排地面水卜排水效果好，但明沟排水工程量大、地面建筑物多、占地面积大、沟坡易坍塌且不易保持稳定，同时不利于交通和机械化耕作等缺点。B、暗管排水的特点是排得快，降得深。与明沟排水比较，具有工程量小，地面建筑物少，土地利用率高，有

21、利于交通和田间机械化作业等优点，并可避免因沟坡坍塌，沟深不易保持等缺陷。与竖并排水相比，暗管排水的优点是能有效地解决水平不透水隔层排水问题。同时在自然地形许可的地区，可自流排水，节省能源。C、竖井排水具有较好的排水效果，由于它的地下水位降深大，因而特别适宜防治土壤次生盐碱化，可以加大冲洗或灌溉水的入渗速度和淋洗作用，使表层土壤脱盐，而且不容易再度返盐。同时在旱涝相间出现的地区，抽水以后可在地下水面以上形成一个库容较大的地下水库，雨涝季节能容纳较大的入渗水量，起到减轻涝、渍灾害的作用，又为旱季抽水灌溉提供了一定的水源。竖井排水的明显不足在于其消耗能源大，运行费用高，同时要有一定的水文地质条件；尤其当含水层的土质太细，渗透系数太小时其效果明显降低；当潜水矿化度很高时，抽出的水不能用于灌溉，还需由排水沟系统排出灌区，提高了排水的成本。2、灌区土壤产生盐碱化的原因及主要影响因素有哪些？改变盐碱土的水利措施有哪些？答：原因：灌区土壤产生盐碱化的原因主要是由于灌水量过多，排水量不足，地下水动态的平衡遭到破坏。造成地下水位的抬高而引起的。影响因素：水利措施有：一般包括明沟排水、井灌井排、灌水洗盐、引洪放淤等四、计算题：