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灌溉排水工程学期末复习（1～5章）第一章 农村灌溉原理凋萎系数：作物产生永久凋萎时的土壤含水量，其数量包括全部的吸湿水和部分薄膜水。
它是作物可利用水量的下限。
田间持水量（率）：土壤中悬着毛管水达到最大时的土壤含水量，包括全部吸湿水、膜状水和毛管悬着水。
蒸发过程的三个阶段？答：①稳定蒸发阶段，系指灌水、降雨入渗刚结束，土壤含水量高，向上输送水分的能力强，这时土壤水分的蒸发强度ε（单位时间单位地面蒸发的水量）主要取决于大气的蒸发力。
②开始于土壤含水率逐渐减少到k θθ≤（某一临界含水率值）时，由于土壤含水率降低，土壤向上输送水分的能力减弱，土壤水分的蒸发强度取决于大气蒸发力与土壤向上输送水分能力二者的制约关系。
③水汽扩散阶段，当地表土壤含水率很低时，地表形成一层干土，干土层下的水分向上运动移至干土层底部时，以水汽扩散的形式穿过干土层进入大气。
农田水分不足的原因及调节措施？答：原因：①降雨量不足；②降雨入渗量少，径流损失较多；③土壤保水能力差，渗漏及蒸发损失水量过大。
措施：①灌溉；②采用适当的农业技术措施，改善土壤结构。
农田水分过多的原因及调节措施？答：原因：①大气降水补给农田水分过多；②洪水泛滥、湖泊漫溢、海潮侵袭或地面径流汇集等使低洼地积水成灾；③地下水位过高，上升毛管水不断向上补给；或因地下水从坡地溢出，大量补给农田水分；④地势低洼，出流条件不好。
措施：①防止高地地面径流和地下径流向低地汇集；②加速地面径流的排出；③加速地下径流的排出，把地下水位控制在允许的深度；④排出滞留在作物根系吸水层土壤中的过多水分；⑤改善土壤结构，提高土壤的通气、透水性能，加速土壤水分的下渗和排出，防止土壤积水。
作物需水量：指生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾和棵间蒸发，组成植物株体所需的水量。
作物需水量的影响因素？答：①作物因素：不同种类的作物需水量有很大的差异；②气象因素：降水、辐射、气温、空气湿度、风速等；③土壤因素：质地、颜色、含水量、有机质含量、养分状况等；④农业技术：农业栽培技术水平的高低直接影响水量消耗的速度。
灌溉排水渠系设计规范第一章总则第1.0.1条本规范适用于新建、改建、扩建的大型和10万亩以上的中型灌区的灌溉排水渠系（以下简称灌排渠系）设计。
其他灌区的灌排渠系设计，可参照执行。
第1.0.2条灌排渠系是灌溉工程的一个组成部分。
灌排渠系设计应严格执行基本建设设计程序，根据批准的设计任务书进行。
第1.0.3条灌排渠系设计方案应进行技术经济论证和比较。
力求技术先进，经济合理，运用安全，管理方便，以达到省水、节能、增产的目的。
第1.0.4条灌排渠系设计在保证灌排效益和工程安全的前提下，应考虑综合利用，以取得最优的经济效果。
第1.0.5条灌排渠系设计必须符合《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》、《水利水电工程水利动能设计规范》等有关规范和标准的要求。
第1.0.6条由于灌区自然特点或其他条件的限制，执行本规范有关条款确有困难，或规范未作明确规定的特殊技术问题，应进行专门论证，并在设计文件中予以申述。
喷灌、滴灌、渗灌渠系设计，应按有关规范或标准执行。
第二章基本资料第一节通则第2.1.1条灌排渠系设计应深入灌区调查研究，认真搜集整理灌区地形、气象、水文、工程地质、水文地质、土壤、作物需水量、水利工程现状、自然灾害、社会经济以及农业区划和发展规划等基本资料，并进行必要的勘测试验工作。
第2.1.2条有关基本资料和数据应经过审查鉴定。
资料精度应满足设计要求。
第二节测量资料第2.2.1条地形测量资料应具有：1．灌区总体布置图，比例尺一般采用1／25000～1／100000。
2．灌排渠系平面布置图，比例尺一般采用1／10000。
3．典型田间渠系布置图，比例尺一般采用1／1000～1／5000。
4．有特殊要求的渠道带状地形图，比例尺一般采用1／1000～1／2000。
带状图宽度，视地形条件而定。
5．灌排渠、沟的纵断面图，比例尺一般采用：水平1／5000～1／25000，垂直1／50～1／200；横断面图，比例尺一般采用1／100～1／200。
农田水利工程灌溉规划设计一、引言农田水利工程是农业生产的重要基础设施，而灌溉规划设计则是农田水利工程的核心环节。
科学合理的灌溉规划设计能够有效地提高水资源利用效率，保障农作物的生长需求，增加农业产量，促进农业可持续发展。
二、农田水利工程灌溉规划设计的重要性（一）保障农作物生长农作物在不同的生长阶段对水分的需求不同。
通过合理的灌溉规划设计，可以根据农作物的需水规律，及时、适量地提供水分，确保农作物正常生长发育，提高农作物的产量和品质。
（二）提高水资源利用效率我国水资源总量有限，且分布不均。
科学的灌溉规划设计能够采用先进的灌溉技术和方法，减少水资源的浪费，提高水资源的利用效率，实现水资源的优化配置。
（三）促进农业可持续发展良好的灌溉规划设计有助于保持土壤肥力，防止土壤盐碱化和水土流失，改善农田生态环境，为农业的可持续发展提供有力保障。
三、农田水利工程灌溉规划设计的原则（一）因地制宜原则根据当地的地形地貌、气候条件、土壤特性、农作物种类等因素，选择合适的灌溉方式和灌溉系统，使灌溉工程与当地的自然条件和农业生产特点相适应。
（二）节水高效原则采用先进的节水灌溉技术和设备，降低灌溉用水量，提高灌溉水的利用效率，实现水资源的节约和可持续利用。
（三）经济合理原则在满足灌溉需求的前提下，充分考虑工程建设和运行管理的成本，选择经济实用的灌溉方案，确保工程的投资效益和社会效益。
（四）可靠性原则灌溉系统应具备稳定可靠的性能，能够在不同的气象条件和用水需求下正常运行，保证农作物的灌溉需求。
（五）生态环保原则在灌溉规划设计中，要注重保护生态环境，避免因灌溉造成的土壤污染、水污染和生态破坏。
四、农田水利工程灌溉规划设计的内容（一）水源工程规划设计水源是灌溉工程的基础，常见的水源有河流、湖泊、水库、地下水等。
在规划设计时，需要对水源的水量、水质、水位等进行详细的勘察和分析，确定合适的取水方式和取水位置。
（二）灌溉渠道系统规划设计灌溉渠道系统包括干渠、支渠、斗渠和农渠等各级渠道。
农业技术灌溉系统的规划和设计农业技术的不断进步和发展为农业生产提供了更科学和高效的方式。
而灌溉系统作为农业技术中的重要组成部分，在提高水资源利用效率、增加农业产量和改善农田生态环境方面起到了关键作用。
本文将针对农业技术灌溉系统的规划和设计进行探讨，以期提供一些有益的建议和指导。
一、规划灌溉系统的规划是整个设计过程的基础，它涵盖了灌溉系统的布局和组成要素。
在规划初期，需要考虑以下几个方面：1. 农田规模和地形首先需要了解农田的实际规模和地形特点。
通过绘制农田的地形图和测算农地的面积，可以为后续的灌溉系统设计提供基础数据。
2. 农作物需求和生长周期不同的农作物对水资源的需求不同，且在不同的生长期需要的水量也不同。
因此，了解农作物的需水量和灌溉周期对灌溉系统的规划至关重要。
3. 水源和水质状况根据实际情况确定水源，可以是地表水、地下水或其他适宜的水源。
同时需要关注水的供应稳定性和水质状况，确保灌溉水质符合农作物生长的要求。
4. 灌溉方式和灌溉设施灌溉方式可以是喷灌、滴灌、渗灌等，根据农田的特点和作物需求进行选择。
灌溉设施包括管道、喷头、滴灌带等，需要根据农田规模和布局进行合理的配置。
二、设计在完成灌溉系统的规划后，需要进行详细的设计工作。
设计过程中需要注意以下几方面：1. 灌溉水量和灌溉周期根据农作物的需水量和生长周期，计算出每次灌溉的水量和灌溉的时间间隔。
合理安排灌溉周期，避免过量或不足的灌溉对农作物的影响。
2. 灌溉管网的布局和管道选择根据农田的形状和地势，合理布局灌溉管网。
选择合适的管道材料和管道直径，保证灌溉系统的输水效率和耐久性。
3. 灌溉设备和控制系统选择适宜的灌溉设备，如喷头、滴灌带等，并配备相应的控制系统。
控制系统可以根据农作物需水量、土壤湿度等参数，自动调节灌溉水量和时间，提高灌溉的精确度和效率。
4. 节水措施和农田环境保护在灌溉系统的设计中，应考虑采用一些节水措施，如覆膜灌溉、精确灌溉等，以减少水的浪费。
第一章工程概况一、工程概况（一）基本资料灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约12万亩。
气候温和，无霜期长，适宜于农作物生长。
年平均气温16.5℃，多年平均蒸发量1065mm，多年平均降水量1112mm，马清河灌区地形图见附图。
灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。
申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。
根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m 等高线以下则以大田作物为主，种植稻、麦、棉、豆等作物。
灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带属轻砂壤土。
地下水埋深一般为4~5m,土壤及地下水的PH值属中性，无盐碱化威胁。
界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属中粘壤土，地表5~6m以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪均有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。
吴家沟等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为7~8m，上游宽50~60m，下游宽70~90m，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。
马清河灌区为马清河流域规划的组成部分。
根据规划要求，已在兴隆峪上游20km 处（图外）建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0m，兴利库容1.2×1380m,总库容2.3×138A-断面处修建拦河坝式取水枢纽，0m。
马清河灌区拟在该水库下游A引取水库水发电则利用尾水进行灌溉。
AA-断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚2.5m，下为基岩，河道比降1/100，河底宽82m，河面宽120m。
水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。
（二）气象根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）4~11月水面蒸发量（80cm 口径蒸发皿）及降水量见表1及表2。
表1 设计年蒸发量统计表2 设计年降水量统计（三）种植计划及灌溉经验灌区以种植水稻为主，兼有少量旱作物，各种作物种植比例见表3。
表3 作物种植比例根据该地区灌溉试验站观测资料，设计年（1972）早稻及棉花的基本观测数据如表4及表5所示；中稻及晚稻的丰产灌溉制度列于表6。
农田水利工程灌溉的规划设计1预测分析规划的建设规模1.1社会发展及国民经济度灌区灌溉面积的要求应当切实的按照当期增加农民收入和保障粮食安全的要求，在当地农业生产中小型灌区占据着极其重要的地位，根据当期旱作农业及大中型灌区发展规划对粮食生产目标加以确定，试分析农业及农村经济发展对建设小型农田水利设施的总体要求，从而更好确实立小型灌区节水改造规模、发展灌溉面积的规模、续建配套规模以及新建小型水源工程规模。
1.2分析小型灌区灌溉面积的发展潜力应当以县为单位全面的复核水资源的承载能力，立足于水资源的角度对发展小型灌区灌溉面积的潜力开展论证。
应当按照水资源综合规划对灌溉的水资源使用情况和控制用水量的指标等因素开展确定，对内部农业水资源的需求状况开展分析，并且对改造区域的供水资源量加以分析规划。
对改造区域的水资源需求平衡的情况加以进一步证明。
1.3预测发展小型灌区灌溉面积的规模通过分析土资源和水资源的供需平衡，预测小型灌区发展灌溉面积规模、新建小型水源工程规模、小型灌区节水改造及续建配套规模。
2规划设计水利工程灌溉的建设内容主要内容包括：（1）小型扬水灌区建筑物的建设诸如涵闸、泵站及改造固定渠道续建配套的节水；（2）灌排泵站的更新改造；（3）小型水库自流灌区的固定渠道续建配套、取水枢纽、涵闸等的建设；（4）排涝泵站的建设；（5）水源T 程（提水建设、新建塘坝、小水池窑等）。
3农田水利工程灌溉规划的实施及设计技术主要内容包括：（1）更新改造小型扬水灌区的泵站，同定渠道节水改造及续建配套，拆掉重建完好率低于50％的涵闸；（2）改造或重建水库自流灌区取水枢纽，固定渠道的节水改造和续建配套，拆掉重建完好率低于50％的涵闸；（3）更新完好率高于50％的排涝泵站的机电设备，对需要重建的开展拟重建，改造相应的建筑物；（4）水源丁程新建、改造及除险加固。
4经济效益建设完成小型农田水利工程以后，通常规划区的经济效益、社会效益及环境效益会非常显著。
灌溉渠道系统规划设计第一节灌溉渠道系统规划布置一、任务1、供水、引水、配水要求：对水源供水状况进行调节对水位、水量有控制，调节能力控制流速，使渠道达到防冲，防淤二、系统分类1、组成：1）水源和引水部分：水源：水库、湖泊、河流、井、泵建筑物：要求有调节、控制能力（闸、坝、抽水站）2）输水配水系统：把渠道分为五个等级：总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠，其中，总干渠、干渠、支渠输水；斗渠、农渠配水。
3）田间渠道系统：农渠、毛渠、灌水畦[qí]通常是：干、支、斗、农、毛。
大的有总干渠，较小的有灌水畦4）排水泄水系统：干、支、斗、农、毛沟2、分类：从结构上分：明渠、暗渠按建筑材料分：土渠、砖石砌渠、砼渠、水泥管按开挖方式分：挖方渠道、填方渠道三、渠道系统布置1、布置原则：总的来说，要求投资少、效益大、渠线尽可能小，输水速度快、沿线地质无严重渗漏或坍塌现象2、平原布置为例，说明其布局原则，见教材3、布置：田间渠道系统一般为沟、路、渠相邻或相间布置。
第二节渠道系统设计流量的确定渠道设计流量是渠道所控制灌溉范围内农作物的灌溉净流量和渠道损失流量之和，即：Q设＝Q净+Q损一、渠道净流量1、Q 净 = q 次大 A （立方米/秒）q 次大 ：灌区次大灌水率 （米3/秒/万亩）， A ：灌溉面积（万亩）2 、Q 净= m1A1 + m2A2 +…/ 86400t （立方米/秒）或： 式中：M 综—综合灌溉定额（米3/亩）， T —作物允许灌水延续天数。
二、渠道损失流量四、渠道的加大流量和渠道的最小流量1、加大流量：当灌溉区的灌溉面积扩大或出现特大干旱或上游渠道出现失事情况Q 加大=Q 设(1~1.3)2、渠道最小流量：当灌溉区某一种作物需灌溉或某一支渠需灌溉 Q 最小=0.4Q 设渠道一般都应考虑设计流量、加大流量和最小流量 第三节 渠道纵横断面设计 一、渠道横断面的设计100净损Q L Q ⨯⨯=σ （米3/秒）L ：渠道长度σ：每公里长渠道渗水损失占所通过净流量的百分比，根据土壤性质确定mQ D净＝σ (σ、D 、m 值见教材) 2、通过测定损失直接确定渠道设计流量 设净＝Q Q η三、渠道设计流量损净设＝Q Q Q + (大型) 或：η净设＝Q Q (中小型)t86400⋅⋅A M Q 综净＝Tii i 64.8m q ⋅α＝(一) 断面形状1、按几何形状和材料分为：梯形(大多数土渠)、矩形(砼渠、石渠)、半圆形(砼渠)2、按开挖宽深比：窄深式：挖方省、占地少、渗漏小、但渠床不稳，施工不便宽浅式：渠床稳定，施工容易，水流稳定但占地多。
