灌溉排水工程概论教学大纲

灌溉排水工程概论教学大纲重点掌握内容1.农田水利：发展灌溉排水，调节地区水情，改天农田水分状况，防治旱涝、盐碱灾害，以促进农业稳定高产的综合性科学技术。2.水量平衡方程式：在一定时间段内，某一地区闭合面所包括的空间内的水的变量等于进入此空间的来水量和流出此空间的去水量之差。P+E1+Rdi+Rgi+V1=E2+Rd0+Rg0+V2+q式中：P：时间段内区域平均降水量；E1：时段内区域的凝结量；Rdi：地面径流流入区域径流量；Rgi：地下径流流入区域的径流量；V1：时段初区域的蓄水量；E2：时段内区域的总蒸发量；Rd0：地面径流流出区域的径流量；Rg0：地下径流流出区域的径流量；V2：时段末区域内的蓄水量；q：时段内的用水量；上述单位均为mm3.中国土地资源的特点：①水资源人口占有量比较低②水资源地区分布不均③水量在年内季节分配不均，年际变化很大④地下水过度超采和水质污染问题严重4.灌溉用水水质标准：①灌溉水中的泥沙②灌溉水的含盐量③灌溉水温④污水水质5.降水：指从天空下降到底面的液态和固态的水，如雨、雪、冰雹等6.降水总量：在一段的时段内天空下降的水量未经蒸发、渗透和流失，在下垫面上积聚的水层深度。7.降水历时：一次降水自始至终所经历的时间。降水时间：是对应某一降水量所经历的时间。8.降水强度：单位时间内的降水量9.降水面积：将于所笼罩的水平面积，以K㎡记。10.分水线：由于地形向两侧倾斜，使水分别汇集的两侧的流域中。这一地形的最高点的连线起着分水的作用，称为分水线或分水岭。11.流域：汇集底面来水和地下来水的区域。12.径流：由降水产生的，降水自流域内汇集到河网并沿河槽下泄的水流。（Q）流量：单位时间内通过某一横断面的总水量，m³，亿m³。（W）径流总量：某一时段内通过某一段面的总水量（Y）径流深：将径流总量均匀的分布在流域面积上所得到的水层深度，mm（M）径流模数：单位流域面积的产流量，㎡/(S﹡K㎡)（α）径流系数：某时段内的径流深与同一时期的降水量之比，α=13.土壤水分的再分布：降水或灌溉停止后，地表积水因下渗和蒸发而消失，地表水分入渗过程结束，水分入渗结束后土壤内部的水分运动并没有停止，而是要持续相当长的时间，这就是土壤水分的再分布阶段。14.经验频率：根据一定年限实测资料，用数理统计的方法算出各个实测资料的频率，即大于或等于一水文资料在样本中出现的机会。P=m/n*100%15.灌溉保证率：是以灌溉设施供给灌溉用水全部获得满足的年数占总年数的百分率表示的。16.作物田间需水量：作物在适宜外界环境条件下（包括土壤水分、肥料的充分供应），正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高常量所消耗的水量。影响因素：作物的种类和品种、土壤因素、气象因素、农业技术17.灌溉制度：在一定的气候、土壤等自然条件下和一定的农业技术措施下，为使作物获得高额而稳定的产量所制定的一整套向田间灌水的制度。18.土壤计划湿润深度：指在实施灌溉时，假话调节、控制土壤水分状况的土层深度。19.有效降水量（P0）：降水量根据设计经验频率选择相应的中等年及干旱年的雨量，一般可认为是设计降雨量减去地面径流量与深层渗漏量之后，保持在土壤计划湿润层内可为作物吸收利用的水量即P0=P-P径-P渗20.地下水补给量（k）：地下水毛细管作用上升至作物根系活动层内而被作物利用的水量。21.灌溉渠道系统的组成：1）水源和饮水部分：包括水源及适应于该水源条件的引水建筑物等2）输水配水系统：总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠3）田间渠道系统：农渠以下的毛渠、输水垄沟、灌水沟、灌水畦和这类系统中的小型建筑物等4）排水泄水系统：田间排水沟、排水农沟、斗沟22.田间工程：指最末一级固定渠道（农渠）和排水沟所包围的范围（渠道、排水沟、田间道路、林带、水田的格田、旱田的畦田、灌水沟及相应的小型建筑物），一般称为灌水地段和地块。23.地面灌溉方法：（1）畦灌：用田埂将灌溉土地分割成一系列狭长的地块——畦田，水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后，形成一个薄水层，延畦田坡度流动，在流动的过程中，逐渐湿润土壤的，它仅适用于密植作物和某些蔬菜。（2）沟灌：在作物行间开沟，使水在沟中边流动边渗透的一种灌水方法，适用于行宽距的中耕作物。（3）淹溉：先是水分饱和的土壤，然后在土壤表面形成水层的一种灌水方法，仅适用于水田。24.灌水方法：灌溉水以什么样的方式去湿润土地，使灌溉水转化为土壤水，以满足作物对水分的要求。灌水技术：指在一定的灌溉方法下，为使供给作物的水分适时适量和均匀一致，所以必须采取的一系列科学技术方法。25.渠道损失：输水损失的类型：水面蒸发的损失、漏水损失、渗漏损失26.渠道横断面的计算：（公式）注：任何边坡洗漱下，梯形水力最先断面的水力半径R为水深的一半27.例题：102——104，例1——例328.灌溉渠道要求的水位控制高程P106公式：Bn=Ao+h+∑Li+∑φBn：各分水点的控制水分高程Ao：渠道灌溉范围内的地面参考点的高程h：参考点处与该处末级固定渠道的水面高差，一般取0.1~0.2mL：各级渠道的长度i：各级渠道的比降φ：水流通过渠系建筑物的水头损失29.渠道纵断面图的绘制：①根基渠道的平面位置，按不同里程测量出渠道上相应里程桩的地面高程，即可在纵断面图上绘出地面高程线。②参照水源或上一级渠道水位高程，根据确定的渠底坡度绘出设计水位线。③渠道设计水位线以下，以渠道设计水深（h）为间距，作平行于设计水位线的平行线，即为渠底高程线。④按最小水深，加大水深和渠道超高，平行于渠底线在其上方绘出组最低水位线，加大水位线和堤顶高程线。⑤标出各建筑物的位置，如建筑物的长度不大即可在其中心位置标出，如建筑物较长按比例尺坡度等绘出。30.P10731.水利工程：指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配以到兴利除害的目标而修建的工程。兴修水利工程是为了除水害，兴水利的最有效工程措施。其作用：①在时间上重新分配水资源，做到蓄补洪，以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水等事业。②改善水域环境，疏浚航道，建设码头，以利于水上运输。③防止水质污染，维护生态平衡32.层流：各流层的液体质点是有条不紊的运动，互不掺和，表现为线条清晰，成层状流动。紊流：各流层的液体质点极不规则，相互碰撞形成旋涡的流态。粘滞性：液体企图阻止外力作用下流动的作用的特点。33.能量守恒原理：在一段水流管道中任意一个断面流入的流量等于下一个断面流出的流量，否则，两断面一定流量流入或流出。（两个横断面之间流入的能量一定等于流出的能量）34.损失：输水过程中单位重量液体机械能的损失。沿程水头损失：当水流边界形状和大小沿程不变，水流在长且直的流段中发生的水头损失。局部水头损失：当水流边界形状和大小沿程极具变化所发生的水头损失。35.喷灌系统的组成：水源、动力、管道系统、喷头喷灌系统的分类：固定式、移动式、半固定式36.喷灌的主要技术要求：①喷灌流量：喷头在单位时间内喷射出来的水的体积。M³/h②喷灌强度：单位时间内喷洒单位面积上的水量，即单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深。mm/min、mm/h③工作压力：喷头正常工作时，所要求的喷头进口处的水压力，即指喷头达到设计射程和出流时需要的工作压力，用H表示，1Kg/c㎡=10M水柱高④射程：在无风条件下，一定喷灌强度下，喷头喷洒的水流所能达到的最远距离R。单位M⑤喷灌均匀度：喷灌面积上水量分布的均匀程度。37.喷灌规划设计的基本程序：①收集场地信息（水源、电源、地形平面图以及植物）；②喷灌形式、喷头的选型和布置；③划分轮灌组④进行水力计算，确定管径和阀的尺寸；⑤水泵和过滤器的选型⑥控制器选型和配控制线⑦灌溉系统中的附件⑧完善设计图38.农田水分过多对土壤和作物的影响：①在旱田当地面积水处于流水状态时，土层水分饱和，作物不能进行正常的呼吸作用，超过某一时段后就会引起减产，继续淹水甚至导致作物死亡。②作物根系层的土壤水分过多空气容量不足时，会直接对作物生长产生坏影响。③地表淹水或耕层滞水水分过多对土壤肥力的影响是极为不利的。39.农田排水：是指消除农田受涝受淹，保证作物正常生长的措施。40.地面排水指标：要求在允许时间内将淹水水层排至耐淹深度以下，该允许的时间范围和淹水深度分别被称为耐淹时间和耐淹深度。41.除涝设计标准：一般是用发生某一频率（或重现期）的暴雨而不受灾的这暴雨雨量和降雨历时来表示的，也被称之为设计暴雨。42.确定排涝设计流量常用的方法：P160~161（1）经验公式法：q：排涝模数（m³/s*k㎡）k：经验系数Po：设计净雨量（径流深，mm）A：排水沟设计断面所控制的排水面积（k㎡）m：峰量关系指数n：递减指数Q：排涝设计流量（2）平均排除法：Po设计净雨量（mm）T：除涝设计标准规定的排涝时间（d）43.排水沟的设计水位：H日常：某级排水沟出水口处的沟内日常水位（m）；Ho：排水区内控制点的地面高程（m）；D末：最末一级排水沟的日常水位到地面的深度（m）；L：各级沟道的长度（m）；i：各级沟道的水面比降；ΔZ：各级沟道上的局部水头损失；44.排水方法：地面排水（明沟排水）、暗沟排水（管排）、竖井排水（垂直排水）…45.三种排水方法的优缺点：（1）明沟排水：优点，有利于排除地下水，也能降低和控制地下水位，投资较低。缺点，占地多，不利于机耕和交通，沟道易于坍塌淤积，维修费工。（2）暗沟排水：优点①暗沟管可以埋入地下较深，密度不受耕地要求和土地面积利用率高低等因素的限制。