灌溉排水概论(1)

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。

第四章渠道灌溉系统§1灌排渠系规划布置灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。

按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。

本章介绍渠道灌溉系统。

管道灌溉系统将在第五章中介绍。

一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统：（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠（临时渠道）、灌水沟哇等2、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、腰沟、墙沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置的原则（1）满足作物灌排要求。

1）渠道应布置有高处，排水沟应布置在低处。

2）渠道和排水沟的长度和间距应当适宜，保证灌得上排得出。

（2）灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时，必须同时考虑到排水沟的位置，在平原地区、圩区，渠道一般要服从排水沟布置（因为在平原地区，排水问题更为突出）。

（3）安全可靠如渠道要避免深挖高填，山丘区渠系上方必须修撇洪沟（截洪沟）。

（4）经济合理渠道要尽量短直，以减少土方量；要尽量减少压占耕地；排水沟要尽量利用天然河道。

（5）便于管理便于用水管理和工程管理，布置时要考虑行政区划；也要考虑机耕方便；建筑物尽量联合修建，形成枢纽，以便于管理。

（6）综合利用如渠道落差较大可布置水电站，较大的渠道或排水沟要考虑通航，水产养殖等。

二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。

在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉，但是由于其蓄水能力有限，因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。

因此山丘区灌排渠系的布置，以灌渠道布置为重点。

山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。

（一）干渠的两种布置形式(1)干渠沿等高线布置(2)干渠垂直于等高线布置(二)支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。

斗渠间距一般为：400〜800m农渠间距一般为：100〜200m两种布置形式：(1)灌排相邻适用于单一坡向地形(2)灌排相间适用于平坦，或有微起伏能渠道建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。

第十章排水工程概论第一节概述一、排水工程及其任务在人们生产和生活中产生的大量污水，如从城镇住宅、工厂和各种公共建筑中不断排出的各种各样的污水和废弃物，需要及时妥善地排除、处理或利用。

对这些污水如不加控制，任意直接排人水体或土壤，使水体和土接受到污染，将破坏原有的生态环境，而引起各种环境问题。

为保护环境，现代城镇需要建设一整套工程设施来收集、输送、处理和处量污水，这种工程设施称为排水工程。

排水工程的基本任务是保护环境免受污染，以促进工农业生产的发展和保障人民的健康与正常生活。

1 主要内容①收集各种污水并及时输送至适当地点；②将污水妥善处理后排放或再利用。

2 作用：首先，排水工程的合理建设有助于保护和改善环境，消除污水的危害，对保障人民的健康起着重要的作用。

随着现代工业的发展和城市规模的扩大，污水量日益增加，污水成分也日趋复杂，城镇建设必须随时注意经济发展过程中造成的环境污染问题，并协调解决好污水的污染控制、处理及利用问题，以确保环境不受污染。

其次，排水工程作为国民经济的一个组成都分也具有重要意义。

水是非常宝贵的自然资源，它在人民日常生活和工农业生产中都是不可缺少的。

虽然地球表而的70％以上被水覆盖，但其中便于取用的淡水量仅为地球总水量的0．2％左右。

许多河川的水都不同程度地被其上下游的城市重复使用着。

如果水体受到污染，势必降低淡水水源的使用价值。

排水工程正是保护水体免受污染，以充分发挥其经济效益的基本手段之一。

同时，城市污水资源化后，可重复用于城市和工业，这是节约用水和解决淡水资源短缺的一种重要途径。

第三，污水的妥善处置和雨雪水的及时排除与合理利用，是保证工农业生产正常运行的必要条件之一。

此外，污水利用本身也有很大的经济价值，如有控制地利用污水灌溉农田，会提高产量，节约农肥，促进农业生产；工业废水中有价值原料的回收，不仅消除了污染，而且为国家创造了财富，降低产品成本；将含有机物的污泥发酵，不仅可以获得高效能源，而且能更好地利用污泥做农肥、建筑材料或铺路材料等。

灌溉排水知识点总结图解一、灌溉的概念灌溉是指通过人工手段补充土壤中的水分，以满足作物的生长需要。

灌溉的主要目的是提供足够的水分，维持土壤的湿润程度，保证作物正常生长。

灌溉的作用主要有以下几个方面：1. 补充土壤水分，保证作物正常生长；2. 调节土壤温度，改善作物生长环境；3. 促进作物根系发育，提高作物产量和质量；4. 控制土壤盐分，防止土壤盐碱化，维护土壤生态环境。

二、排水的概念排水是指通过合理的排水系统，将土壤中的过剩水分排出，以维持土壤适宜的湿润程度。

排水的主要目的是排除过剩水分，防止土壤水分过多，导致土壤结构疏松，根系窒息，影响作物生长。

排水的作用主要有以下几个方面：1. 排除土壤中的过剩水分，防止土壤水分过多；2. 保持土壤通气性，促进作物根系呼吸，提高作物产量和质量；3. 防止土壤板结，改善土壤结构，有利于作物生长；4. 防止土壤中盐分累积，减少土壤盐碱化的危害。

三、灌溉排水的方式灌溉排水的方式主要有两种：自然灌溉排水和人工灌溉排水。

1. 自然灌溉排水：指利用自然降雨和地下水，通过土壤渗透和植物蒸腾等自然作用，补充土壤水分和排除过剩水分。

自然灌溉排水的特点是依赖自然条件，成本低廉，但受天气和地形等因素的影响大，难以控制和调节。

2. 人工灌溉排水：指通过人工设施，如灌溉管道、喷灌器、水泵等，进行土壤水分的补充和排除。

人工灌溉排水的特点是能够根据作物需水情况进行科学、合理的水分调控，提高灌溉效率，但投入成本较高，管理和维护工作较为繁琐。

四、灌溉的方法灌溉的方法可以分为地面灌溉和地下灌溉两种。

1. 地面灌溉：指将水直接从地面输送到作物根部的灌溉方式，包括渠道灌溉、闸门灌溉、撒灌、滴灌等。

地面灌溉的优点是投资成本较低，易于管理和维护，但存在浪费水资源、易产生水土流失和表面积盐等问题。

2. 地下灌溉：指将水通过地下管道输送到作物根部的灌溉方式，包括滴灌、喷灌、沟灌等。

地下灌溉的优点是能够直接将水输送到作物根部，水分利用率高，浪费少，且不易造成水土流失和表面盐渍化，但投资成本较高，管理维护难度较大。

一．名词解释1.灌溉排水工程学：灌溉排水工程学是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，并利用水利资源为发展农业生产而服务的科学。

2.气态水：存在于土壤空隙中的水汽。

3.吸湿水：紧束在土粒表面，不能自由移动的水分。

4.薄膜水：吸附于吸湿水外部，只能沿土粒表面做微小移动的水分。

5.毛管水：受毛管力的作用保持在土壤中的水分。

6.上升毛管水：地下水在毛管作用下上升并保持在土壤中的水分。

7.悬着毛管水：当地下水位较低时，降雨或灌溉后，因毛管力的作用而保持在土壤中。

8.土壤水的有效性：土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。

9.土壤水分常数：是指土壤水分类型和性质的数量特征。

10.吸湿系数：吸湿水达到最大时土壤含水率，此时土壤水分所受吸力约为3.14X106Pa。

11.最大分子持水率：薄膜水达到最大时的土壤含水率，此时土壤水所受吸力均为6.31X105Pa。

12.凋萎系数：作物产生永久凋萎时的土壤含水率，作物根系的最大吸水力1052X106Pa。

农业生产中相于吸持力为1.52X106Pa的土壤含水率称凋萎系数。

13.田间持水率：悬着毛管水达到最大时的土壤含水率，此时土壤水所受吸力约为3.03X104Pa。

田间持水率通常以灌水两天后土壤所能保持的含水率表示，外国一般以灌溉水24小时后的土壤含水率表示。

14.饱和含水率：所有土壤孔隙都为水所充满时的土壤含水率，吸力为0。

15.土水势：在标准大气压下，从规定高度等温可逆地移运到土壤中某一吸水点使之成土壤水，所做的每单位的功。

16.土壤水吸力：土壤基质对水分的吸持能力称为土壤水吸力。

17.土壤水分特征曲线：土壤水吸力随土壤含水量变化的关系曲线。

18.土壤含水率的下限：是指不影响作物生长的适宜含水率，使作物不受干旱影响。

19.干旱：是指因天气、土壤、生理等原因导致作物体内水分亏缺的现象，或指作物由根吸水不足而导致其体内水分失去平衡和协调的现象。

水利工程概论考试题及答案一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、溢洪道按位置不同,可分河床式和( )两种。

A、溢流坝B、泄洪洞C、河岸式D、泄水孔正确答案：C2、明钢管的底部应高出地表( )m以上,以便安装检修。

A、0.8B、0.9C、0.7D、0.6正确答案：D3、不能降低浸润线的是A、褥垫排水B、贴坡排水C、组合排水D、棱体排水正确答案：B4、对于粘土心墙,其顶部高程应高于设计洪水位(B)且不低于校核洪水位。

A、0.1~0.3mB、0.3~0.6mC、0.4~0.8mD、0.5~1.0m正确答案：B5、工程水文学不包括( )内容。

A、水工计算B、水文计算C、水力计算D、水文预报正确答案：A6、堤坝常发生的险情有( )等。

A、管涌、渗漏、滑塌B、漫溢、渗漏、决口C、滑坡、渗漏、滑塌D、漫溢、渗漏、滑塌正确答案：D7、对于深度不超过5 m的土坝裂缝,大都采用( )方法处理。

A、开挖回填B、压力灌浆C、重力灌浆D、兴利库容正确答案：A8、( )直接决定着水能的大小。

A、水头和水位B、水头和水量C、水头和流量D、水头和水位高度正确答案：C9、水库在正常运行情况下,为满足设计的兴利要求,在设计枯水年(或枯水段)开始供水时就蓄到的水位称为( )。

A、正常蓄水位B、死水位C、防洪限制水位D、设计洪水位正确答案：A10、压力管道的主要荷载是( ),压力管道内直径D(m)和水压H(m)及其乘积HD值是标志压力管道规模及其技术难度的特征值。

A、径向力B、内水压力C、轴向力D、法向力正确答案：B11、为利用重力坝上游坝面水重,增加坝体的稳定性,上游坝坡系数常采用( )。

A、0.4~0.6B、0.0~0.2C、0.6~0.8D、0.8-1.0正确答案：B12、由于水文现象具有( )的特点,故在同一地区,只需选择一些有代表性的河流设站观测,然后将其观测资料经综合分析,应用到相似地区。

A、地段性B、地区性C、地域性D、地点性正确答案：B13、坝式进水口孔口前设置拦污栅,孔口设检修闸门和( )。