农田水利学考试重点

农田水利重点绪论《农田水利学》是一门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，以消除水旱灾害，合理而科学地利用水资源，为农业生产服务的科学。

1. 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应的养分、通气、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产量。

调节农田水分状况一般措施：1）灌溉措施灌溉措施即按照作物的需水要求，通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间，并采用一定的灌溉技术以补充农田水分的不足。

2）排水措施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(江、河或湖泊等)，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的作用。

调节农田水分状况需要研究的问题：1）把土壤—作物—大气作为一个连续体来研究农田水分的微循环过程和水、盐运动规律，探求以土壤水和作物关系为中心的农田水分调控机理及水分、盐分和水肥耦合之间的内在联系，为节水农业提供理论和实际应用的依据，并指导灌排实践和中、低产田的改造。

2）研究节水灌溉的实用技术。

3）研究不同地区灌排系统的合理布置，做到山水田林路综合治理，既便于灌排和控制地下水位，又适应机耕。

4）研究灌排系统管理5）研究和重视灌排工程对水环境的影响及经济评价。

2.改变与调节地区水情(1)改变与调节地区水情措施：（1）蓄水保水措施(2)调水、排水措施需要研究的科学问题：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及联合运用。

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，解除洪涝威胁，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。

第一章 农田水分状况和土壤运动入渗过程的一般规律：干旱类型：大气干旱、土壤干旱、作物生理干旱 （大气干旱和土壤干旱都会造成作物生理干旱）田间持水率：在生产实践中，常将灌水两天后土壤所能保持的含水率叫做田间持水率。

它是土壤中对作物有效水的上限,常以它作为计算灌溉定额的依据。

农田水分过多的原因：① 降雨量过大；② 河流洪水泛滥，湖泊漫溢，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 出流不畅等。

调节措施：分析农田水分过多成灾的原因，采取适当的技术措施，加以治理。

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量大量流失，降雨入渗量少 ③ 土壤保水能力差，水分大量渗漏 ④ 蒸发量过大 调节措施：1.灌溉是补充土壤水分的主要方法。

2.采用适当的农业技术措施可以改善土壤结构，增加降 雨利用量，提高土壤的蓄水保墒能力蒸发过程中一般可分为三个阶段： 第一阶段是稳定蒸发阶段；第二阶段开始于土壤含水率逐渐减少到θ≤θk 称为蒸发强度递减阶段；第三阶段：蒸发强度不仅取决于干土层厚度，而且取决于干土层内水汽扩散的能力．土壤一植物一大气连续体水分运动（SPIC ）：水分经由土壤到达植物根表皮，进入根系后，通过植物茎，到达叶片，再由叶片气孔扩散到大气层，形成一个统一i-t I-t 累积入渗量I （c m ）入渗速率i （m m /m i n ）0x y的、动态的相互连续系统。

可用统一的能量指标——“水势”来研究整个SPAC系统中各个环节能量水平的变化，并计算出水流通量。

植物能否得到足够的水分供应并不单纯决定于土壤含水率及相应的土壤水势，还决定于土壤的导水性能，植物根系的吸水能力和植物体的输水性能以及大气的状况。

在SPAC中，水分运动的驱动力是水势梯度，即从水势高处向水势低处移动。

第二章作物需水量和灌溉用水量植株蒸腾棵间蒸发农田水分消耗的途径深层渗漏或田间渗漏地表径流组成植株体的一部分作物需水量：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。

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。

作物需水量包含生理和生态需水两个方面。

植株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分。

棵间蒸发即属于作物的生态需水。

影响作物需水量的主要因素：（1）作物因素(2)气象因素(3)土壤因素作物需水量（蒸发蒸腾量）的估算：1．水面蒸发量法（蒸发皿法或α值法）：ETc =αE0 或ETc = aE0＋b式中：ETc - 作物需水量（mm）；E0 –表示与ETc同时段的水面蒸发量（mm），采用蒸发皿或蒸发器的测定值。

*（一般水稻用α值法比旱作物用此法好）2．产量法：作物产量反映了水、土、肥、热、气、光等因素的协调及农业措施的综合作用。

在一定条件下，作物需水量将随产量的提高而增加。

但是需水量的增加并不与产量成比例，】】】】】对于旱作物，在土壤水分不足而影响高产的情况下，需水量随产量的提高而增大，用此法推算较可靠。

第二节作物灌溉制度灌溉制度：作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。

制定灌溉制度的方法：1）根据群众丰产灌水经验确定作物灌溉制度2）根据灌溉试验资料制定灌溉制度3）根据作物的生理、生态指标制定灌溉制度4）按水量平衡原理分析制定灌溉制度非充分灌溉不以追求传统的单产最高为目标，而是求得高效用水条件下的净效益最大或费用目标最小。

为了提高水分利用效率，达到节水增产，提高经济效益的目的。

（1）物种资源中存在着一系列的对水分亏缺的适应机制，可用来增加作物在遭受干旱逆境时的定植、生长、发育和生产能力。

（2）干旱和半干旱地区某些土壤的水分特征，提供了低定额灌溉的可能性。

（3）作物具有一种有限缺水效应，在适度的水分亏缺情况下并不一定会显著降低产量。

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。

第三节 灌溉用水量和灌水率 灌溉用水量：指灌区灌溉面积上要求水源供给的总灌溉水量。

全灌区某时段的毛灌溉用水量为：计入水量损失，综合毛灌水定额：灌水率：指灌区单位面积（例如以万亩计）上所需灌溉的净流量。

又称灌水模数。

在修正灌水率图时，以不影响作物需水要求为原则，一般常用以下方法：1.尽量保持主要作物关键用水期的各次灌水时间不动或稍有移动（前后移动不应超过3天）。

2.在允许范围内适当调整各次灌水时间，延长或缩 短，要使修正后的灌水率图比较均匀连续。

3.为了减少输水损失，应使渠道工作制度比较平稳4.应避免短期停水现象。

第三章 灌水方法 灌水方法的评价指标：1)灌水均匀2)灌溉水的利用率高3)少破坏或不破坏土壤团粒结构4) 便于和其他农业措施相结合5) 应有较高的劳动生产率6)对地形的适应性强7)基本建设投资与管理费用低8)田间占地少常见的灌水方法可分为全面灌溉与局部灌溉两大类。

Am M 综，净净=水综，净毛综ηm m =,沟灌新技术：1.尾水回收系统２.波涌沟灌第三节 喷灌喷灌的主要灌水质量指标：1、喷灌强度2、喷灌均匀度3、水滴直径 滴头的选用原则：1.流量符合设计要求,组合后能满足作物的需要又不产生深层渗漏与径流．2.工作可靠,不易堵塞,一般要求出流空口大,出流流速大．3.性能规格整齐，制造误差小，最大误差不能超过10％．4.结构简单，价格便宜． 滴灌系统堵塞的原因：1.悬浮固体堵塞2.化学沉淀堵塞3.有机物堵塞 滴灌系统堵塞的处理方法：1.酸液冲洗法2.压力疏通法 第四章 灌溉渠道系统大、中型灌区的固定渠道一般分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级 常见的交叉建筑物有隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、桥梁等 常见的衔接建筑物有跌水和陡坡田间工程:最末一级固定渠道(农渠)和固定沟道(农沟)之间的条田范地面灌溉全面灌溉喷灌畦灌沟灌 淹灌 漫灌局部灌溉渗灌 滴灌 微喷灌 涌灌 膜上灌围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。

田间渠系布置：1、纵向布置2、横向布置设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求，需要渠道输送的最大流量。

通常是根据设计灌水模数（设计灌水率）和灌溉面积进行计算的。

作用：设计流量是渠道的毛流量，它是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据。

最小流量：在灌溉设计标准条件下，渠道在工作过程中输送的最小流量。

作用：校核下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置等。

加大流量：考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现一些难以准确估计的附加流量，把设计流量适当放大后所得到的安全流量。

作用：它是设计渠堤堤顶高程的依据渠道的水量损失包括渠道水面蒸发损失、渠床渗漏损失、闸门漏水和渠道退水等。

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量；对水稻田，指蓄存在格田内的灌溉水量。

)和末级固定渠道（农渠）放出水量的比值。

gnc Q Q =η农斗支干ηηηηη=s 农净农W m A n f=η灌溉水利用系数灌溉水利用系数：实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值。

渠道的工作制度就是渠道的输水工作方式，分为续灌和轮灌两种。

坡度均一的渠段内，两端渠底高差和渠段长度的比值称为渠底比降。

横断面结构形式:1、挖方渠道断面结构2、填方渠道断面结构3、半挖半填渠道分水闸上游水位的升高可用两种方式来实现：1 、抬高渠道水位，不变渠道比降；2、不变渠道水位，减缓上级渠道比降灌溉水源是指天然资源中可用于灌溉的水体，有地面水和地下水两种形式，其中地面水是主要形式。

地面水包括河川、湖泊径流、以及在汇流过程中拦蓄起来的地面径流。

地下水一般是指潜水和层间水灌溉取水方式，随水源类型、水位和水量的状况而定。

利用地面径流灌溉，可以有各种不同的取水方式，如无坝引水、有坝引水、抽水取水、水库取水等；利用地下水灌溉，则需打井或修建其它集水工程。

1）无坝引水 引水渠一般较长。

由进水闸、冲沙闸、导流堤组成。

2）有坝引水 A 、水源丰富、单水位较低时，需要引水渠较短 B 、由进水闸、冲沙闸、拦河坝组成 3）抽水取水 4）水库取水 地下水的取水方式1）垂直取水建筑物 A 、管井 B 、筒井2）水平取水建筑物 A 、坎儿井 B 、截潜流工程 3）双向联合取水建筑物 辐射井,井塘,水柜灌溉设计保证率：灌区用水量在多年期间能得到充分满足的机率田间排水的任务:除涝、防渍、防止土壤盐渍化、改良盐碱土以及为适时耕作创造条件等农作物对农田排水的要求 1.农田对除涝排水的要求 2.农田对防渍排水的要求 3.防盐碱化对排水的要求 4.耕作条件对排水的要求田间排水沟是排水系统中的末级固定排水沟。