农田水利12：灌溉取水方式

农田水利灌溉工程规划设计与灌溉技术研究摘要：随着我国经济快速发展，产业结构不断调整、升级和优化，农业种植面积逐年下降，为了在有限的空间面积内实现应有的产值产量供应，发展技术诱导型农业具有重要意义。

农田水利灌溉技术对农业技术的发展与应用具有积极的正向促进作用。

有学者提出农田灌溉设施能够发挥农业生产过程的资本、劳动力等投入要素的替代或互补作用，能够有效提升农业生产中土地、劳动力、资本的边际产出。

因此农田水利灌溉工程与技术在农业生产中占据了非常重要的地位。

关键词：农田；水利灌溉；规划设计；灌溉技术引言农业的发展需要充足的水资源给予支持。

现阶段，我国水资源处于相对匮乏的状态，水资源紧张问题较为明显。

在这样的背景下，为了确保可为农业生产提供充足的水资源，降低农业生产中的水资源消耗量，须将高效节水灌溉技术应用于农田水利工程中，减少在周边环境中的引水量，保证农业供水的高效性与充足性。

1农田水利灌溉工程规划设计1.1设计标准与原则农田水利灌溉工程规划设计要遵循因地制宜的规则，要考虑不同地区的水文、地质、气候条件、降水、地下水、地表水、地表径流、河流流量等方面存在的差异。

如西北地区干旱少雨，水资源短缺，是我国农业旱灾较易发生的地区；南方地区，受气候条件的影响，水量充沛，但极易发生水涝灾害。

因此，农田水利灌溉工程规划设计应制定科学合理的设计标准，实现农田水利灌溉工程的制度规范化/标准化。

农田水利灌溉工程规划合理性检测有两个指标，一是灌溉设计保证率，二是抗旱天数，即农作物生长期连续干旱时，灌溉工程能确保用水要求的天数,该指标为客观指标。

1.2灌溉取水方式设计灌溉取水方式即水源的来源方式，基于工程地的水源环境设计灌溉取水方式，进行合理的工程规划。

一般将灌溉取水方式分为自流取水和提水取水，自流取水即将临近水源（河流）直接引入农田灌溉；提水取水即将非临近水源引至农田进行灌溉。

在灌溉取水中一般以自流取水方式为主，在实际应用中，又将其分为有坝取水和无坝取水，有坝取水即在河流上游构建堤坝，蓄积水量，提升水位，以供自流取水灌溉。

The Importance(Aki ver.)【绪论】(一)调节农田水分状况农田水分状况一般是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、同期、热状况。

农田水分的不足或过多，都会影响作物的正常生长和作物的产量。

调节农田水分状况的水泥措施一般有：1、灌溉措施即按照作物的需要，通过灌溉系统有计划的降水量输送和分配到田间，以补充农田水分的不足2、排水措施即通过修建排水系统将农田内多余的水分（包括地面水和地下水）排入容泄区（河流或湖泊等），使农田处于适宜的水分状况。

在易涝易碱地区，排水系统还有控制地下水位和排盐作用。

控制地下水位对增产的重要性,近年来已越来越被人们所认识和重视.(二)改变和调节地区水情地区水情主要指地区水资源的数量、分布情况及其动态。

改变和调节地区水情的措施，一般可分为以下两种：1、蓄水保水措施通过修建水库、河网和控制利用湖泊、地下水库以及大面积的水土保持和田间蓄水措施，拦蓄当地径流和河流来水，改变水量在时间上（季节或多年范围内）和地区上（河流上下游之间、高低地之间）的分布状况，通过蓄水措施可以减少汛期洪水流量，避免暴雨径流向低地汇集，可以增加枯水时期河水流量以及干旱年份地区水量储备2、调水、排水措施主要是通过引水渠道，使地区之间或流域之间的水量互相调剂，从而改变水量在地区上的分布状况。

用水时期借引水渠道及取水设备，自水源（河流、水库、河网、地下含水层等）引水，以供地区用水。

某一地区水源缺乏时，可借人工河道自水源充足地区调配水量.研究最有效的利用水资源的科学理论，合理调配水资源，最大限度的保证各部门用水要求，同时解决好洪涝灾害，便成为我国水资源工程现代化的一个重要内容，需要研究以下问题：1、在深入调查水量供需情况的基础上，研究制定地区长远的水资源规划及水土资源平衡措施2、研究当地地面水、地下水和外来水的统一开发机联合运用，应用系统工程的理论与方法，寻求水资源系统的最优规划、扩建和运行方案3、研究洪涝规律，采取有效措施，接触洪涝威胁，并同水资源开发利用结合起来统一规划，做到洪涝旱碱综合治理4、研究水资源开发、利用和保护等方面的经济效益、生态环境和社会福利问题，探求符合社会主义经济市场原则的水资源系统规划、华丽的经济论证方法、总之，无论是调节农田水分状况或是地区水情，都要认识自然规律，总结水利建设的经验，坚持科学态度，讲究经济效益并从理论和技术上解决农田水利现代化中出现的性问题,把农田水利科学技术不断推向前进【第一章农田水分状况和土壤水分运动】(一)农田水分状况凋萎系数——当土壤含水率降低至吸湿系数的1.5-2.0倍时，就会使植物发生永久性凋萎现象田间持水率——灌水两天后土壤所能保持的含水率农田水分过多的原因1、降水量过大2、河流洪水泛滥、湖泊满溢，海潮侵袭和坡地水进入农田3、地形低洼，地下水汇流和地下水位上升4、出流不畅农田水分不足的原因1、降雨量不足2、降雨形成的地表径流大量流失3、土壤保水能力差，水分大量渗漏4、蒸发量过大(二)土壤-作物-大气连续体水分运动的概念SPAC(soil-plant-atmosphere continum)——在研究有作物生长条件下农田水分运动时，大部分需要分析农田水分状况和水分在土壤中的运动，还需要考虑土壤水分向根系的运动和植物体中液态水分的运动以及自植物叶面和土层向大气的水汽扩散运动等。

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。

农田水利期末复习一、名词解释1.灌溉排水工程学：研究利用灌溉排水工程措施来调节农田水分状况及改变和调节地区水情，以消除旱涝灾害，合理而科学的利用水资源，为发展农业生产服务的科学。

2.土壤水分特征曲线：土壤水的基质势或土壤吸水力是随土壤含水量而变化的，通过测定不同含水量时的土壤水吸力的相应值，并绘制成曲线，成为土壤水分特征曲线。

3.作物需水量：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，组成植株体所需的水量。

4.灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效、实现节约用水，所制定的适时适量的农田灌水方案。

（灌水定额与灌溉定额）5.土壤计划湿润层深度：实施灌水时计划调节、控制土壤水分状况的土层深度，一般可取为作物的主要根系活动层6.充分灌溉：指通过灌溉措施，使作物在各个生长阶段处于最优水分状态，作物产量最高。

7.灌水方法：指灌溉水进入田间湿润作物根区土壤的方式8.畦灌：用临时修筑的土埂将灌溉田块分隔成一系列的长方形田块。

适用于小麦、谷子、花生、芝麻等作物种植。

9.淹灌法:先灌溉至土壤水饱和，然后再土壤表面建立并维持一定深度水层的地面灌水技术。

10.灌溉水源：指天然水资源中可利用为灌溉的水体，主要有河川径流、当地地表径流、地下径流、再生水等11.水质：指水的化学、物理和生物性状，水中含有物质的成分及其含量（含沙量、含盐量、有害物质含量、水温）12.集流效率：某时段内或某次集流面的集流量占同一时期内的降水量的比值二、填空题1.农田土壤水分存在的基本形式固体、液体、气体，液态水又可分为吸着水、毛管水、重力水，吸着水包括吸湿水和薄膜水（部分有效），毛管水（有效水）包括上升毛灌水、悬着毛管水。

2.土壤水势的分类溶质势、基质势、重力势、压力势、温度势3.土壤干旱分为生理干旱、大气干旱、土壤干旱4.农田水分消耗主要五个方面植株蒸腾（生理需水）、棵间蒸发（生态需水）、深层渗漏、田间渗漏、地表径流、组成植株体的一部分5.作物需水量的影响因素气候因素、作物因素、土壤因素、农业因素6.农田水分亏缺的评价指标有土壤水分指标（包括土壤含水量、土壤水势）、气候指标、作物水分生理指标7.灌水方法类型：地面灌水方法、喷灌灌水方法、微灌灌水方法、地下水浸润灌水方法8.灌水质量评价指标：田间灌溉水有效利用率、田间灌溉水储存率、田间灌水均匀度9.小畦灌“三改”指的是长畦改短畦、宽畦改窄畦、大畦改小畦10.喷灌的工作制度分为齐头并进、交叉前进、两端交叉前进11.喷灌主要分为管道式喷灌系统、机组式喷灌系统，其中管道式由水源工程、水泵和动力机、压力管道、喷头、保护及控制装置等组成12.微灌按照灌水器的出流方式的不同划分为：滴灌、微型喷洒灌溉、地表下灌溉、涌泉灌溉13.微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网、灌水器四部分组成14.地表水取水方式主要包括：无坝取水、有坝取水、水库取水、抽水取水15.地下水取水方式主要包括：垂直取水、水平取水、双向取水建筑物、引泉工程16.坎儿井主要包括竖井、暗渠、明渠、涝池17.雨水蓄集利用工程由集水工程、蓄水工程、灌溉工程构成18.集流面的处理国外主要采用植被管理、地表处理、化学处理19.蓄水设施有涝池、旱井、水窖、水窑窖20.灌溉设计标准一般以灌溉设计保证率、南方小型水稻灌区也可以以抗旱天数进行设计.21.现代化灌区的特点节水高效、设施完善、管理科学、生态良好22.管道输水系统由水源与首部枢纽、输配水管网、田间灌水系统、附属建筑物与装置构成。

1、何谓作物田间需水量和田间耗水量？作物需水量：植株蒸腾量与株间蒸发量之和，又称为腾发量田间耗水量：作物整个生育期中农田消耗的总水量。

稻田：作物需水量＋田间渗漏量＝田间耗水量旱地：作物需水量＝田间耗水量2、什么是作物需水临界期？了解作物需水临界期有何意义？需水临界期：在作物全生育期中，对缺水最敏感，影响产量最大的时期。

了解作物需水临界期的意义：（1）合理安排作物布局，使用水不至过分集中；（2）在干旱情况下，优先灌溉正处需水临界期的作物。

3、什么是作物灌溉制度？灌溉制度包括哪些内容？制定灌溉制度有何意义？定义：通过灌溉向田间补充水量的方案。

内容：灌水定额、灌水时间、灌水次数和灌溉定额。

意义：（1）为灌溉工程规划设计提供依据；（2）为灌区用水管理提供依据。

4、简述以地面径流为水源的灌溉取水枢纽的类型（即灌溉取水方式）及其适用条件？(1) 无坝取水适用条件：水源的水位和流量均能满足灌溉用水的要求。

(2) 有坝取水适用条件：河道的流量能满足灌溉要求，但水位略低于渠首的引水要求。

(3) 抽水取水适用条件：河道水量丰富，但灌区位置较高并且修建其它取水工程困难或不经济时。

(4) 蓄水取水——如水库、塘堰适用条件：年或多年总来水量较丰富，但有时水量水位都不能满足灌溉要求。

5、灌溉设计标准有哪两种表示方式？各表示何含义？各自的适用条件是什么？灌溉设计标准：灌溉设计保证率和抗旱天数。

灌溉设计保证率定义：在灌溉工程设计使用期内，灌溉用水得到保证的年数占总年数的百分数，即：P=m/(n+1)*100% 。

适用条件：大中型灌溉工程和综合利用工程。

抗旱天数定义：指在连续干旱情况下，灌溉工程能确保作物用水要求的天数。

适用条件：小型灌区和农田基本建设的规划设计。

6、无坝引水取水口位置如何选择？取水口一般选在凹岸中部偏下游处，因为此处弯道环流发展最充分，引水可靠，可防止泥沙入渠，而且可以避开凹岸水流冲顶的部位；另外，需考虑选在河床坚固，河槽稳定，无支流汇入的河段；顺直河道上选在河床坚固，河槽稳定，无支流汇入的河段；如果由于客观条件限制，取水口必须选在凸岸，则应选在凸岸中部偏上游处。

农田水分状况：一般指农田中上午土壤水地面水地下水的状况及其相关的土壤养分通气热状况等。

2，吸湿系数：当空气相对湿度接近饱和时，吸湿水达到最大，此时的土壤含水率为吸湿系数。

3，最大分子持水率：膜状水达到最大时的土壤含水率。

4，田间持水率：悬着毛管达到最大时的土壤含水率。

5，作物需水量：植物蒸腾和棵间蒸发合称腾发，两者消耗的水量合称为腾发量，又把腾发量称为作物需水量。

6，需水临界期：日需水量最多，水缺水最敏感，影响产量最大的时期。

7，灌溉制度：根据作物需水特性和当地气候、土壤农业技术及灌水技术等条件，为作物高产及节约用水而制定的适时适量的灌水方案。

8，灌水定额：指一定灌水单位灌溉面积上的灌水量。

9，灌溉定额：指播种前和全生育期内单位面积上的总灌水量，即名灌水额之和。

10，综合灌水定额：全灌区综合定额是同一时段内各种作物灌溉水定额的面积加权值， 11，灌溉率：值灌溉渠单位灌溉面积上所需要的净灌溉用水量，又称灌水模数。

12，灌溉水质：指灌溉水的化学、物理性状，水中含有的成分和数量。

13，灌溉设计保证率：指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的几率，一般以正常供水的年数或供水不破坏的年数占总年数的百分数表示。

14，抗旱天数：作物生长期间遇到连续干旱时，灌溉设施的供水能保证灌区作物用水要求的天数。

15，田间水利系数：田间水利系数是实际灌田间的有效水量（对旱作农田指蓄存在计划湿润层中的灌溉用水量；对水稻田，指蓄存在格田内的灌溉水量）和未级固定渠道放出水量的比值。

16，渠道水利用系数：某渠道的净流量与毛流量的比值。

17，渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量与毛流量的比值。

18，灌溉水利用系数：是实际灌入农田的有效水量和渠道引入水量的比值。

19，渠道不冲流速：在稳定渠道中，允许的最大平均流速称为临界不冲流速。

20，渠道不淤流速：在稳定渠道中，允许的最小平均流速称为临界不淤流速。

21，喷灌强度：指单位时间内喷洒在单位面积上的水量，以水深表示单位mm/h或mm/min。

(二)灌溉系统的组成一般灌溉系统应包括水源取水工程,各级输配水渠道,渠系配套建筑物和田间工程等.实际上很多灌区都有灌溉与排水两个方面的要求,旱时灌溉,涝时排水.所以还要安排与灌溉渠系相对应的排水沟系,组成灌溉排水系统.1,水源取水工程自水源取水并引入农田灌溉所需修筑的进水闸,拦河坝,水库,泵站等,均属于取水工程.2,各级输配水渠道按照灌区的地形条件和所控制灌溉面积的大小,灌溉渠系一般分为干,支, 斗,农四级固定渠道.对于小型灌区,地形平坦,面积较小,只设干,支两级渠道即可.干渠主要起输水作用,它把从渠首引入的水量输送到各灌溉地段.支渠主要起配水作用,把从干渠分来的水量,按用水计划分配给各用水户.3,渠系配套建筑物灌溉渠系配套建筑物,一般包括分水闸,节制闸,泄水闸,渡槽,倒虹吸,跌水,陡坡,涵洞,桥梁和量水建筑物等,其作用主要是输送,控制,分配和量测水量等.4,田间工程32田间工程是指农渠以下的毛渠,输水沟,畦和灌水沟以及护田林网,道路等,水田还包括格田田埂.其主要作用是调节农田水分状况,满足作物对灌溉,排水的要求,促进农业增产.(三)灌溉水源和取水方式1,灌溉水源选择灌溉水源,除考虑水源的位置要靠近灌区便于引水外,还应根据灌溉方式考虑水源的水质,水位和水量是否符合要求.1)灌溉对水质的要求灌溉对水质的要求,包括水的物理性质,化学性质及生物性质等方面.灌溉对水质的基本要求是保证作物正常生长发育.并保证作物产品符合卫生标准.具体要求见国家制定的《农田灌溉水质标准》(GB5084-92).2)灌溉对水源水位与水量的要求灌溉对水源水位的要求,是要保证自流灌溉控制面积最大所需要的水位高程;在水量方面是要满足灌区不同时期的用水需要.实际上,水源来水过程与灌溉用水过程之间经常不相适应,不能满足水位上和水量上的要求.因此,要考虑修建壅水坝,节制闸,水库等水利工程建筑物,以抬高水源的水位,并调节水源的流量,或者兴建泵站,将所需的灌溉水提到灌区所要求的高程.2,取水方式不同的灌溉水源,其取水方式也不同.但大致上可分为自流取水灌溉和提水取水灌溉两种方式,上海市主要是提水取水灌溉方式.提水取水是在水源水量丰富,但水位较低,自流引水灌溉困难或不经济,应考虑采用提水取水,就近建泵站提水灌溉,这种方式可使干渠长度大为缩短, 输水建筑物工程量相应减少,但增加了机电动力设备以及年运行费用.(四)渠系建筑物的规划布置骨干与田间工程配套合理与完善,才能充分发挥工程效益.因此搞好渠系建筑物的配套工作至关重要.1,渠系建筑物的规划要求农田水利配套建筑物面广量大.为加快建设进程,应注意革新改造原有设备, 挖掘当地资源潜力,作出经济论证方案比较,择优选用,降低工程造价.在规划布置上应满足下列要求.331)满足渠系输水,分水,量水,泄水,排水和防洪等要求,保证渠系正常运行.2)建筑物的数量,类型,应在符合安全运行便于管理的条件下,方便实用,费省效宏.3)应使流态稳定,水头损失小,能控制较大的自流灌溉面积.4)保证灌区交通顺畅,满足群众生产,生活需要.5)应成片建设,配套一片成一片,发挥一片效益.2,渠系建筑物的选型与布置渠系建筑物按其构造,作用与位置的不同,可分为下列几种:1)交叉建筑物当渠道遇到特殊地形,河流或排水沟时,为使渠水通过这些障碍而修建的建筑物,如渡槽,倒虹吸,渠道涵洞等.(1)渡槽渡槽,又名过水桥,在上海地区主要是在渠与河流相交,渠底高于河流最高水位,河道没有通航要求时采用.(2)倒虹吸倒虹吸适合于渠与道路或河流相交,渠底高于路面或河流,为不影响通车或行船,要求渠道从路下或河底穿过时采用..(3)涵洞涵洞适用于渠与道路相交,渠水位低于路面,且流量较小时采用.2)分水建筑物上级渠道向下级渠道分配水量,需建分水建筑物,如分水闸,斗门,农门等, 位于各级渠道的首端.(五)灌溉渠道流量计算1,渠道设计流量设计流量表示渠道在正常工作条件下通过的最大流量,用符号Q设表示.它是渠道和渠系建筑物设计的主要依据,与渠道控制灌溉面积大小,作物组成,作物需水量,渠道配水方式,以及渠道的输水损失有关.1)渠道田间净流量渠道田间净流量系指渠道应该输送主田间的实际净流量,用Q田净表示.34Q田净=Aq净 (1-32)式中:A――渠道控制的灌溉面积(万亩)q净――设计灌水率,m3/s/万亩.2)渠道净流量渠道净流量系指某渠道(或渠段)未计入输水损失的流量,用Q净表示.如农渠净流量Q农净考虑到田间水量损失,用下式计算Q农净=Q农田净/η田 (1-33)式中:Q农田净――农渠控制面积上的田间净流量(m3/s)η田――田间水利用系数3)渠道损失流量渠道损失流量系指渠道在输水过程中损失掉的流量,用Q损表示.4)渠道毛流量在确定渠道设计流量时.必须计入损失流量,即将净流量与损失流量相加.便得毛流量,用Q毛表示,也可用下式表示Q设=Q毛=Q净 + Q损 (1-34)例如农渠毛流量Q农设=Q农毛=Q农净 + Q损,依此类推,设计渠核对道断面尺寸就是采用毛流量作设计流量.2,渠道输水损失和水的利用系数1)渠道输水损失渠道的输水损失,包括渗水损失,漏水损失和水面蒸发三部分.其中渠道渗水损失约占渠道输水总损失量的 80%,水面蒸发损失只占百分之几,常忽略不计.因此,把渗水损失近似地作为渠道在输水过程中的总损失水量.其数值对己建渠道最好通过实测确定,在规划设计阶段,常采用经验公式或经验系数来估算渠道损失水量.2)水的利用系数水的利用系数是衡量灌区在输水,配水,灌水过程中灌溉水的有效利用程度, 也是表示灌区工程质量,管理水平和灌水技术水平的指标.通常用下述四个利用系数来表示:35(1)渠道水利用系数η渠渠道水利用系数是指某一条渠道在沿途无分水的情况下,渠道末端放出的净流量Q净与进入渠道首端的毛流量Q毛的比值,即η渠 = Q净/Q毛.它是衡量该渠道的输水损失,工程质量和管理水平的指标.根据上海渠道基本为砼衬砌或暗渠, η渠的一般范围是:η干渠 = 0.92～0.97η支渠 = 0.90～0.96η斗渠 = 0.85～O.95(2)渠系水利用系数η系渠系水利用系数表示灌区整个渠道系统对水的利用程度,为各条末级固定渠道(农渠)放出的净流量与从渠首引入的毛流量的比值.其数值等于各级渠道水利用系数的乘积:斗渠系水利用系数η斗系 =η斗η农支渠系水利用系数η支系 =η支η斗η农干渠系水利用系数η干系 =η干η支η斗η农(3)田间水利用系数η田田间水利用系数指灌到田间的有效水量(旱田包括叶面蒸腾和棵间蒸发,水稻田还包括渗漏量,但不包括田间流失)与农渠放入田间的水量的比值.它是反映田间工程质量和灌水技术优劣的指标,上海地区水稻灌区为 0.90-0.95,旱地为0.85-0.95.(4)灌溉水利用系数η水灌溉水利用系数指灌区实际灌溉面积上田间有效利用水量与渠首引入水量之比.其数值等于渠系水利用系数与田间水利用系数的乘积,即:η水 =η系η田它是评价全灌区灌溉水利用程度,渠道工作状况,灌溉管理和灌水技术水平的综合指标.3,渠道设计流量的简化计算方法渠道设计流量包括净流量和损失流量两部分.一般应自田间由下而上逐级计入输水损失,来推算各级渠道的设计流量.在缺乏资料情况下,可用利用系数法进行简化计算.36设计流量计算公式如下:Q设 = Q净/η渠 (1-35)式中:Q净――渠道净流量(m3/s)η渠――渠道水利用系数,参考数值见上述本节内容.(六)灌溉渠道纵横断面设计灌溉渠道断面设计的任务,一是使渠道具有足够的输水能力,并具有稳定的渠床;二是具有足够的水位,以自流控制全部灌溉面积内的农田.渠道断面结构设计,包括纵断面和横断面两部分.1,渠道的横断面设计1)渠道设计应满足的要求(1)渠道断面应有足够的过水能力,满足作物的需水要求.(2)渠中流速要适当.渠道设计流速必须小于渠床土壤的允许不冲流速,大于允许不淤流速.(3)渠道应有稳定的渠床,渠中水流不发生左右摇摆,不致于冲刷渠床和边坡,冲淤要平衡.(4)适当考虑综合利用,如结合通航和居民供水点的建设等.(5)渗漏损失小,水的利用系数高.2)渠道横断面结构(1)横断面形状渠道横断面形状,常见的有矩形,梯形,"U"形等三种.矩形和"U"形,多在衬砌渠道或岩石地段上采用.土质渠道明渠断面以梯形为主.(2)横断面组成渠道横断面的组成,见图1-4.渠道底宽以b表示,边坡系数以m表示,渠道边坡则以1:m表示,设计水深以h表示,Δh表示超高,是超出加大水深h 加大以上的高度.渠堤顶宽以d表示.37图1-4渠道横断面组成示意图3)渠道的水力计算横断面设计主要是按照设计流量通过水力计算,确定渠道横断面的底宽(b) 和水深(h)等尺寸.通常采用下述明渠均匀流公式:Q = ωV = ωC Ri (1-36)式中:Q――渠道设计流量(m3/s)ω――渠道过水断面面积(m2)ω=(b +mh)h (1-37)式中:V――渠道平均流速(m/s)R――水力半径(m)R =ω/Χ (1-38)式中:Χ――湿周(m)Χ= b + 2h/21m+ (1-39)式中:i――水力比降,在均匀流中与渠底比降一致C――谢才系数,一般采用公式C = 1/nR 1/6进行计算38n――渠床糙率在进行渠道水力计算时,必须首先确定公式中的各项参数.表1-14 不同性质渠床糙率表渠床渠道特征渠床糙率士渠床1,输水流量大于25m3/s的渠道(1)平整顺直,养护良好(2)平整顺直,养护一般(3)渠床多石,杂草滋生,养护较差2,输水流量为25～lm3/s的渠道(1)平整顺直,养护良好(2)平整顺直,养护一般(3)渠床多石,杂草滋生,养护较差3,输水流量小于 lm3/s的渠道4,毛渠0.0200.02250.0250.O2250.0250.02750.0250.030石渠床5,经过良好修整的表面6,经过中等修整无凸出部分的表面7,经过中等修整有凸出部分的表面8,未经修整的有凸出部分的表面0.02250.0250.0300.035～0.045有护面的渠床9,抹光的水泥抹面10,不抹光的水泥抹面11,光滑的混凝土护面12,粗糙的混凝土护面13,干砌块石护面14,浆砌块石护面15,料石砌护16,卵石铺砌17,砌砖护面0.0120.0140.0150.0170.0275～0.030.0250.010.02250.013(1)渠底比降i渠底比降关系到渠道输水能力的大小及其冲淤问题,也关系到灌溉面积的大小及工程造价.规划设计时应根据渠道沿线实际地面坡度,下级渠道分水点的水位要求,渠床土质,设计流量大小等因素,综合分析比较后,确定适宜的渠底比降.(2)渠床糙率n渠床糙率是用以表示渠床粗糙程度,其数值是否符合实际,直接关系到水力计算的精度.所以,糙率n的选用必须力求符合实际,表1-14可供参考.一般支,斗,农渠道选用对n = 0.0225～0.0275,田间临时渠道n = 0.030～0.0325.(3)边坡系数m边坡系数m值的大小关系到渠道的稳定.按照《灌溉排水渠系设计规范》,一般梯形渠道断面的m值,依土质情况选定.见表1-15,表1-16.(建议根据39下面是余秋雨经典励志语录，欢迎阅读。

《农田水利学》复习资料一、名词解释灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制订的向农田灌水的方案。

包括作物播前及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额的总称。

灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水量。

灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。

非充分灌溉：允许作物受一定程度的缺水和减产，但仍可使单位水量获得最大的经济效益。

非充分灌溉制度：是在有限灌溉水量条件下，为获取最佳的水分利用效率与产量目标，对作物灌水时间和灌水定额进行最优分配的优化灌溉制度。

渠道水利用系数:某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利用系数。

渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量与毛流量的比值。

田间水利用系数：实际灌入田间的有效水量（对旱作农田，指蓄存在计划湿润层中的灌溉水)和末级固定渠道（农渠）放出水量的比值。

有效降雨量:一般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。

地下水补给量:指地下水借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。

田间工程：田间工程通常指最末一级固定渠道（农渠）和固定沟道（农沟）之间的条件范围。

一般称为灌水地段或地块。

地面灌溉：是水从地表进入田间并借重力和毛管作用浸润土壤的一种灌溉方法。

可分为畦灌、沟灌和淹灌。

畦灌：是用田埂将灌溉土地分割成一系列狭长地块——畦田，水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后，在畦田表面形成很薄的水层，沿畦长坡度方向均匀流动，边流边渗，润湿土壤。

在流动过程中主要借重力作用，以垂直下渗的方式逐渐湿润土壤。

畦灌适用于小麦，谷子等窄行距密播作物以及牧草和某些蔬菜。

沟灌：是在作物行间开挖灌水沟，使水在沟中边流动边渗透的一种灌水方法。

沟灌适用于宽行距中耕作物。

淹灌：先使水分饱和土壤，然后在土壤表面形成水层的一种灌水方法，仅适用于水田。

需水临界期：通常指作物在整个生育期中对缺水最敏感，需水最迫切以致对产量影响最大的生育期的时期。

农田水分状况：农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、通气、热状况。

调节农田水分状况的水利措施：灌溉措施和排水措施地区水情:主要指地区水资源的数量、分布情况及其动态改变和调节地区水情的措施：蓄水保水措施和调水、排水措施淤灌工程（概念）：引洪淤灌的优点：改良盐碱地，提高土壤肥力第一章土壤含水量的测定方法：以重量百分数表示（重量／％）：100%100%=⨯=⨯原土壤重－烘干土重水重土壤含水量烘干土重烘干土重以容积百分数表示（容积／％ ）：100100100⨯⨯⨯⨯⨯水分容积水分重量／水分密度土壤含水量＝％＝％土壤容积烘干土重／土壤容重水分重量 ＝％土壤容重烘干土重 ＝土壤重量含水量土壤容重田间持水率（概念）：（理论上）灌水两天后土壤所能保持的含水率///（实际上）指土壤不受地下水影响所能保持水分的最大数量指标，使土壤对作物有效水的上限。

土壤水分入渗规律：1) 当入渗前土壤的初始含水率很小时，地面维持有薄水层的初始入渗速度很大，地面处的土壤含水率在很短的时间内就接近于土壤的饱和含水率。

2) 随着入渗时间的延长，由于入渗路径加长，从地面到入渗锋面的水势梯度逐渐减小，所以入渗速度也不断地减小，最后趋于一稳定值，它接近于土壤的渗透系数K 。

凋萎系数：作物产生永久凋萎时的土壤含水率，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，可用吸湿系数的1.5~2.0倍代替凋萎系数，也可通过实测求得．第二章作物需水量：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、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量。

农田水分消耗的途径（作物需水量的表示方法）：植株蒸腾 棵间蒸发 深层渗漏或田间渗漏 地表径流 组成植株体的一部分 作物耗水量，简称耗水量：就某一地区而言，指具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量。

需水量与耗水量的区别与联系：需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在腾发量），而耗水量是一个实际值，又称实际蒸散量。