灌溉排水工程学灌溉管道系统

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。

灌溉排水工程学课程教学大纲课程名称：灌溉排水工程学（Irrigation and Drainage Engineering）课程编码：Z106004 总学时/总学分：48/3理论学时/理论学分：40/2.5 实验学时/实验学分：8/0.5 适用专业：农业水利工程开课单位：水利建筑工程学院一、课程性质及目的1、课程性质灌溉排水工程学是农业水利工程专业的专业必修课。

2、课程目的课程教学所需达到的目的主要是使学生掌握农田灌溉排水工程的规划设计理论及方法，其中要求学生了解农田土壤水分的基本知识，非充分灌溉原理与作物水分生产函数，灌排系统管理的基本知识，灌溉排水对环境的影响与评价，灌排工程效益与经济评价，掌握农田土壤水分的基本理论，作物需水量与灌溉制度的确定，灌溉用水量与灌水率的制定，灌水方法与灌水技术；重点掌握灌溉渠道系统流量推算的基本理论，灌溉排水渠道的横纵断面设计的计算方法。

二、课程内容及要求绪论1学时教学要求：要求了解灌溉排水工程学的研究对象和基本内容，我国灌溉排水事业现状及发展趋势，学习本课程的方法。

查阅我国和世界古代灌溉排水工程发展历程相关资料。

采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。

第一章农田灌溉原理10学时实验6学时教学要求：要求了解农作物对农田水分状况的要求和土壤水分运动的基本原理。

理解土壤—作物—大气连续体水分运动原理，掌握作物需水量、灌溉制度，作物水分生产函数、灌溉用水量与灌水率概念。

掌握农田水分和土壤含水量的表示和测定方法，作物需水量确定，充分灌溉条件下农作物灌溉制度制定、设计灌水率和灌溉用水过程线的方法。

采用课堂讲授为主，多媒体课件为辅的教学方法和教学形式。

实验内容：土壤水势、水分特征曲线测定，测定土壤的饱和含水率、田间持水率、凋萎系数，4学时植物需水量测定，植物的耗水量，2学时第二章灌水方法与灌水技术4学时实验2学时教学要求：了解地面灌水方法，提高地面灌水技术对于节省灌溉水量和增加作物产量的重要性。

一体化灌溉排水管道系统及施工方法一、背景技术在农田水利工程建设中，为了作物灌溉、排水降渍，一般需要分别埋设灌溉压力管道、排水暗管(渗管)，令两者结合形成灌溉排水系统进行使用。

其中，灌溉管道用于灌溉，排水管道用来除地下水，降低过高的地下水位。

但是在使用过程中发现，虽然在预埋排水暗管时做了一定的防护措施，但是仍然会因为长久时间积累或防护措施损坏导致排水暗管内出现泥土淤积，在泥土淤积过多时则严重影响了其排水效果，而对其进行清理需要重新将排水暗管挖出，其操作步骤繁琐、费时费力，严重影响了灌溉排水系统的使用效果。

二、技术方案针对上述问题，提供一种结构简单、使用便利的一种一体化灌溉排水管道系统及施工方法。

（一）为了实现上述目的，技术方案是：一种一体化灌溉排水管道系统，包括灌溉管、排水管，灌溉管与排水管相连接，所述灌溉管有若干个且若干个灌溉管均呈左低右高的倾斜状设置在土地上方，若干个灌溉管的右端均与第一分流管相连通，第一分流管顶端与第一进水箱体相连通；所述排水管有若干个且排水管与灌溉管相对应设置，排水管与灌溉管之间通过连接架固定连接；若干个排水管均呈左高右低的倾斜状设置在土地内，若干个排水管左端均与第二分流管相连通，第二分流管与设置在土地上方的第二进水箱体相连通，若干个排水管右端均与汇流管相连通，汇流管与设置在土地内的汇流箱体相连通，汇流箱体与第一进水箱体通过返流管道相连通，返流管道上设置有抽水水泵。

1、灌溉管前后两侧等间距设置有灌溉通孔并通过灌溉通孔进行土地灌溉操作。

2、灌溉管底端设置有支撑组件并通过支撑组件与土地表面相连接；所述支撑组件包括弹性环、安装柱、套筒，安装柱底端套接在套筒顶端内侧且安装柱与套筒螺纹连接；套筒底端呈圆锥状插入土地内，安装柱顶端与弹性环底端固定连接，弹性环呈开口圆环状且开口朝上设置。

3、排水管包括导流件、顶环、无纺布，导流件呈半截圆管状，导流件上沿导流件的长度方向等间距设置有若干个顶环，顶环呈圆弧状设置在导流件上方，顶环的两端与导流件前后侧面固定连接，顶环外侧粘附有无纺布。

第五章管道灌溉系统地面灌溉的缺点：（1）水的利用率低；（2）灌水质量差；（3）劳动强度大。

优点是投资费用低。

经济条件较好或水资源短缺的地区应尽量采用更高效、节水的灌水方法。

比地面灌溉更高效、更节水的灌水方法就是管道灌溉。

管道灌溉分喷灌、微灌、低压管灌等类型。

首先学习如何进行喷灌系统规划设计。

第一节喷灌一、概述（一）什么是喷灌利用机械加压或利用高处自然水头，使水通管道经过喷头射到空中，并分散成水滴洒落到田面上，如同降雨一样湿润土壤的灌水方法。

曾叫人工降雨，后来为了与高空撒干冰和碘化银等人工降雨相区别，改称为喷灌。

（二）优缺点1.优点：（1）增产灌水均匀度好；能调节田间空气的温度和湿度。

（2）节水避免了渠灌的输水损失；可避免田间深层渗漏（旱作）。

（3）节地减少了渠道占地。

（4）省工节省田间灌水管理劳力；减少土地平整费用；利用喷灌可以施化肥、喷农药。

（5）保持水土可避免地表径流，防止水土流失要求喷灌强度≤土壤渗吸速度，即不允许产生地表径流。

（6）适应性强可适用于不平整的土地，坡地。

2.缺点: （1）投资和运行费用高（2）受风影响大一般风力大于３级就不宜喷灌。

二、喷灌系统的组成与分类（一）组成（1）水源工程河流、水库、塘坝、水井、渠道等。

（2）水泵和动力机离心泵、长轴井泵等；电动机、柴油机（3）管道系统干管、支管、竖管（立管）（4）喷头（5）附属工程或设备如管道上的镇墩、阀门井；控制阀、安全阀、压力表、水表等。

（二）喷灌系统的分类根据组成特点的不同，分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统，前者以管道为主，后者以机组为主体。

1、管道式喷灌系统管道为系统的主体部分（1）固定式机泵、干支管均固定。

（2）移动式机泵和干、支管均可移动。

（3）半固定式机泵和干管固定，支管可移动。

优点缺点适用作物固定式管理方便投资高灌水频繁、经济价值较高的作物，如蔬菜、经济苗木等移动式投资低管理不便一般的经济作物或大田作物半固定式介于前者之间一般的经济作物2、机组式喷系统（1）行喷式绞盘式、中心支轴式、平移式、滚移式（2）定喷式单喷头机组、多喷头机组；手抬式、手推车式、拖拉机悬挂。

灌溉排水工程学（二版）灌溉排水工程学是一门研究和解决农业灌溉和排水问题的学科，它涉及到许多科学技术的综合运用，如水文学、土木工程学、水利、地质学、农业工程学、经济学和社会学等。

灌溉排水工程学的研究主要包括两个方面：一是灌溉系统设计，主要研究灌溉工程的设计和建设，包括灌溉工程水源的开发、灌溉系统的组织、灌溉系统的成本估算、灌溉系统的运行和维护等；二是排水系统设计，主要研究排水工程的设计和建设，包括排水系统的组织、排水系统的设计、排水系统的运行和维护等。

灌溉排水工程学的研究方法主要有水文学方法、水资源规划方法、水利工程设计方法、水利工程运行方法、水利工程维护方法、经济学方法等。

灌溉排水工程学是一门综合性学科，它涉及到许多学科的研究，并将它们综合起来以解决农业灌溉和排水问题。

它的研究不仅是为了提高农业生产能力，而且还为社会经济发展提供了重要的支撑。

灌溉排水工程学的发展受到了越来越多的重视，其研究也得到了越来越广泛的应用，因此，灌溉排水工程学的研究已成为当今世界农业发展的重要组成部分。

The research of irrigation and drainage engineering mainly includes two aspects: one is the design of irrigation system, which mainly studies the design and construction of irrigation engineering, including the development of water source for irrigation engineering, the organization of irrigation system, the cost estimation of irrigation system, the operation and maintenance of irrigation system, etc.; the other is the design of drainage system, which mainly studies the design and construction of drainage engineering, including the organization of drainage system, the design of drainage system, the operation and maintenance of drainage system, etc.The research methods of irrigation and drainage engineering mainly include hydrological methods, water resources planning methods, water conservancy engineering design methods, water conservancy engineering operation methods, water conservancy engineering maintenance methods, economic methods, etc.。