《农田水利学》课程教学大纲
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— 1 — 《农田水利学》课程教学大纲
Irrigation and drainage engineering
一、课程基本信息
课程名称 农田水利学 课程代码 CB155068
课程性质 通识课程/■学科（专业）基础课程/专业课/专业拓展课程/文化素质教育课程
学 分 2.5 总学时 40 理论学时 40 实验学时
先修课程 土壤学Ⅱ、水文与水资源学
后续课程 土地规划学、土地利用工程学
开课单位 资环学院 适用专业 土地资源管理
主要教学
资料 选用的教材：
王仰仁，灌溉排水工程学,中国水利水电出版社，2014年08月，第1版。
主要参考书：
[1]郭元裕，农田水利学，中国水利水电出版社，2005年06月，第5版。
[2]杨开，水资源开发利用与保护，湖南大学出版社，2005年08月，第1版。
[3]左强、李品芳,农业水资源利用与管理，高等教育出版社，2003年01月，第1版。
[4]史海滨，灌溉排水工程学,中国水利水电出版社，2006年08月，第1版。
二、教学目标
（一）知识目标
农田水利学是一门研究农田水分状况和有关地区水情的变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。农田水利是水利工程的类 — 2 — 别之一，其基本任务是通过各种工程措施，调节和改变农田水分状况及其有关的地区水利条件，以促进农业生产的发展。
本课程的教学目的是使学生掌握灌溉排水的基本理论和灌排技术、灌排系统规划设计方法及地区水利规划的基本知识和方法等。
（二）能力目标
通过理论教学，能根据水源条件选择合理的取水方式，能进行引水工程的水利计算；能进行灌区灌排系统的规划布置；能进行灌排系统的流量计算和纵横断面设计。为土地规划、土地整治工程规划设计打下基础。
（三）素质目标
培养学生爱岗敬业、勤奋好学、细心踏实、思维敏锐、勇于创新、科学认真的职业精神。
三、基本要求
（一）了解
了解我国的农田水利事业和世界灌溉与排水的发展概况；了解灌溉水源和取水方式的类型。
（二）理解
理解农田水分状况和土壤水分运动的基本原理；理解作物需水量和灌溉用水量的计算方法；理解灌水方法的类型、特点及使用条件。
（三）掌握
掌握灌溉渠道系统、灌溉管道系统的组成与规划设计；掌握田间排水的布置与结构、排水沟的设计水位和排水沟断面设计。
四、教学内容与学时分配
绪论 2学时
一、水资源的概念
二、灌溉排水工程在农业生产中的地位和作用
三、灌溉排水工程的发展历程
四、灌溉排水工程学研究对象和内容 — 3 — 知识点：水资源的概念、不同灌溉地带特征、研究对象和内容、灌溉排水工程的发展历程。
本章小结：本章主要介绍了水资源概念的由来和水资源开发利用的发展过程。使学生了解我国的农田水利事业的发展概况和作用，理解水资源利用与保护的重要性，以及我国进行节水农业的必要性。
重点：水资源的概念和不同灌溉地带特征
难点：灌溉排水工程的发展历程
思考题：我国发展节水农业的重要意义？
作业：
1.水资源的含义及其双重性是指什么?包括的价值是什么?
2.水资源的主要特征是什么?
3.中国水资源的特点是什么?
建议教学方法：启发式、讨论式和形象化教学相结合，采用多媒体教学。
第一章 农田灌溉原理 4学时
第一节 农田水分运动基本方程 1学时
知识点：田间水分指标、土壤水分常数、土壤水分运动基本方程
第二节 入渗条件下土壤水分运动 0.5学时
知识点：几个经验公式
第三节 蒸发条件下土壤水分运动 0.5学时
知识点：土壤蒸发、蒸发的条件及过程
第四节 土壤-植物-大气连续体水分运动 自学
知识点：植物中的水流、根系结构及其吸水机制、叶片结构及其蒸发机制
第五节 作物需水量 1学时
知识点：作物需水量概念、作物需水量计算
第六节 非充分灌溉原理与作物水分生产函数 1学时
本章小结：通过对第一章的学习掌握了土壤水分运动的基本方程，较熟练地能分析、计算入渗条件下、蒸发条件下土壤水分运动规律。掌握土壤、植物、水分连续体水分运动的概念。 — 4 — 重点：农田水分三种基本形式、凋萎系数、田间持水率。
难点：地面水、地下水、土壤水的转化过程。
思考题：用上述理论解释（1）为什么盐碱地上，或施肥过多，会使作物枯死？（2）含水率相同的粘土和砂土靠在一起时，水会向哪一测运动？为什么？（3）为什么盛夏午间时分，作物叶片会出现暂性凋萎？
作业：
1.农田水分存在的基本形式？
2.什么叫作物需水量？
3.农田水分存在的基本形式有哪些，能够被作物利用的土壤水是哪些？
4.凋萎系数？
5.农田水分状况调节措施是什么？
6.田间持水率？（旱作物）土壤的最大田间持水率，最小田间持水率？
建议教学方法：启发式、讨论式和形象化教学相结合，采用多媒体教学。
第二章 灌溉制度与灌溉用水量 4学时
第一节 充分供水条件下灌溉制度的确定 2学时
知识点：灌溉制度的概念及内容、充分供水条件下的灌溉制度（旱作与水田）
第二节 非充分供水条件下灌溉制度的优化 0.5学时
知识点：非充分供水条件下灌溉制度概念、优化方法
第三节 灌溉用水量 0.5学时
知识点：灌溉设计保证率、典型年、灌溉用水量的计算
第四节 灌水率 1学时
知识点：灌水率的概念、灌水率图的绘制及修正
本章小结：通过对第二章的学习掌握作物需水量的估算方法，了解农作物灌溉制度制订的一般方法，掌握作物灌溉制度制定中有关参数（如土壤含水量上下限、计划湿润层、有效降雨量、地下水利用量等）的拟定方法；重点掌握利用农田水量平衡方程式制定农作物灌溉制度的方法；了解我国主要农作物的灌溉制度；了解非充分灌溉原理与作物水分生产函数的一般概念；净灌溉用水量和毛灌溉用水量概念及计算方法；单一作物一次灌溉用水量和灌区多种作物灌溉用水量；灌水流量与灌水率；灌水率图 — 5 — 的绘制与修正。
重点：作物需水量的构成、计算方法；灌水率及灌溉用水量。
难点：灌溉制度的概念及其确定方法，制定旱作物灌溉制度的水量平衡法。
思考题：何谓作物需水量？需水量与耗水量有什么不同？影响作物需水量大小的因素有哪些？如何计算作物需水量？
作业：
1.试述旱作曲水量平衡方程各要素的含义及用图解法确定旱作物灌溉制度步骤。
2.水稻的灌溉制度的确定。
教学方法：启发式、讨论式和形象化教学相结合，采用多媒体教学。
第三章 灌水方法 6学时
第一节 灌水方法的分类及使用条件 0.5学时
知识点： 灌溉性能评价内容、灌水方法分类及适用条件
第二节 地面灌溉技术 1.5学时
知识点：畦灌、沟灌、涌流灌、灌溉节水技术的评价指标
第三节 喷灌 2学时
知识点：喷灌的组成及分类、喷灌灌水质量指标、喷头种类及水力参数、喷灌工程规划设计。
第四节 微灌 1.5学时
知识点：微灌的组成及分类、微灌的主要设备、微灌工程规划设计。
第五节 设施农业灌溉工程 0.5学时
知识点：设施农业灌溉工程特点与要求、设施农业灌溉的组成与选择
本章小结：通过对第三章的学习了解灌水方法的分类及其特点和适应条件、对灌水方法的基本要求、评估灌水质量的指标。掌握地面灌水系统及微灌系统的规划与设计。
重点：各种灌水方法的特点、适用条件；地面灌溉的技术要素。
难点：喷灌的主要技术指标、喷头种类及工作原理、喷头组合方式、喷灌的灌水定额和灌水周期。滴头种类及工作原理、滴灌系统的布置设计。
思考题：何谓灌水方法和灌水技术？灌水方法有哪几类？各适用什么作物？试比 — 6 — 较其优缺点？
作业：
1.课后参观校园草坪喷灌系统，平时喷水时注意观察。
2.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可知：第1小时内平均渗吸速度K0=150mm/h,5.0,地面坡度为0.002。
要求：（1）计算灌水时间（h）
（2）选择畦长和宽度（m）
（3）计算入畦单宽流量{l/(s.m)}
3.某地种植玉米，用沟灌法灌溉，土壤透水性中等，顺沟灌水方向的地面坡度J=0.003,采用灌水定额m=40m3/亩。
要求：（1）确定灌水沟的间距，长度与流量
（2）计算灌水沟的灌水时间。
教学方法：启发式、讨论式和形象化教学相结合，采用多媒体教学。
第四章 灌溉渠道工程 8学时
第一节 灌溉渠道工程的组成 0.5学时
知识点：渠道系统的组成和分类、渠系建筑物
第二节 灌溉渠道工程的规划 0.5学时
知识点：灌溉渠道工程的规划原则、干支渠的规划布置、干支渠的规划步骤、斗农渠的规划布置
第三节 田间工程及其规划 1.5学时
知识点：田间工程的概念、规划要求及原则、条田规划、田间渠系布置、田间道路布置。
第四节 渠道设计流量的推算 3学时
知识点：灌溉渠道流量的概念、渠道水量损失、渠道的工作制度、渠道设计流量的推算、渠道最小流量和加大流量的计算。
第五节 渠道纵横断面的设计 2学时
知识点：设计原理、梯形渠道断面设计、渠道横断面结构、渠道纵断面设计。
第六节 渠道防渗及抗冻胀 0.5学时 — 7 — 知识点：渠道防渗形式、渠道抗冻胀技术
