1、1农田水利学复习提纲（终极版）一、题型 1二、名词解释 1三、各章节重点 2四、习题汇总 .101一、题型名词解释、选择、判断、简答、计算二、名词解释（按拼音排序）SPAC 系统：田间水分运动是在水势梯度的作用下产生的，各环节之间是相互影响和相互制约的，为了完整地解决农田水分运动问题，必须将土壤-植物-大气看作一个连续体统一考虑。这一连续体即为 SPAC 系统。参照作物需水量 ET0：是指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔矮草地上的蒸发量，一般是指在这种条件下的苜蓿草的需水量而言。承泄区：指位于排水区域外，承纳排水系统排出水量的河流、湖泊或海洋等。大田蓄水能力：指田块内部拦蓄
2、雨水能力的限度。地下水临界深度：在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度。其大小与土壤质地、地下水矿化度、气象条件、灌溉排水条件和农业技术措施有关。凋萎系数：使植物发生永久凋萎现象时土壤的含水率。灌溉定额：各次灌水定额之和。灌溉设计保证率：是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，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。灌溉设计保证率是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率。灌溉水利用系数：是实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值。灌溉制度：指作物播种前及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和
3、灌水定额以及灌溉定额。灌水定额：一次灌水单位灌溉面积上的灌水量。灌水率：指灌区单位面积上所需灌溉的净流量，又称灌水模数。计划湿润层：通常以作物主要根系吸水层作为灌水时的土壤计划湿润层。加大流量：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。抗旱天数：是指灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求的天数。临界不冲流速：在稳定渠道中，允许的最大平均流速成为临界不冲流速，简称不冲流速，最小平均流速称为临界不淤流速，简称不淤流速排涝模数：单位排水区域面积上的排涝流量排涝水位：排水沟宣泄排涝设计流量时的水位。排渍模数：单位面积上的排渍流量。排渍水位：排水沟经常
4、需要维持的水位，在平原地区主要由控制地下水位的要求所决定，又称日常水位。渠道断面的宽深比：是渠道底宽和水深的比值。渠道水利系数：渠道净流量与毛流量的比值。2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。水滴打击强度：是单位喷洒面积内水滴对作物和土壤的打击动能，它与水滴的大小、降落速度及密集程度有关。一般采用水滴直径大小来衡量。水力最优断面：指在渠道比降和渠床糙率一定的条件下，通过设计流量所需要的最小过水断面。水力最优断面比较窄深田间持水率：土壤悬着毛管水达到最大值时的土壤含水率。田间工程：是指最末一级固定渠道和固定沟道之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路
5、、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。田间耗水量：腾发耗水量和稻田渗漏量之和。田间水利用系数：是实际灌入田间的有效水量和末级固定渠道放出水量的比值。条田：指末级固定灌溉渠道（农渠）和末级固定沟道（农沟）之间的田块。土壤计划湿润层深度（H）：在旱田进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度。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。作物水分生产函数：指在作物生长发育过程中，作物产量与投入水量或作物消耗水量之间的数量关系。作物需水量：植株蒸腾和株间蒸发消耗的水量，又叫腾发。三、各章节重点绪论1、调节农田水分状况措施：（1）灌溉措施
6、：按照作物的需要，通过灌溉系统有计划地将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：通过修建排水系统将农田内多余水分排入容泄区，是农田处于适宜的水分状况。2、改变和调节地区水情的措施：（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，改变水量在时间上和地区上的分布状况，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贮备。 （2）调水、排水措施：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，
7、自水源引水，以供地区用水。3、农田水分状况面临的问题：1、涝：因当地降雨过多，地面径流不能及时排出而形成的田面积水，使作物受淹减产。2、旱：土壤水分不足不能满足作物需要，使作物暂时凋萎或干枯死亡。3、渍：作物根系活动层中的土壤含水量过大，使土层中的水肥气热关系失调，导致作物作物生长受抑制或死亡。4、盐碱化：作物根系活动层土壤含水量高，导致作物“生理干旱”的现象。3第一章 农田水分状况和土壤水分运动1、农田水分存在的三种基本形式：地面水、土壤水、地下水。土壤水按其形态不同可分为气态水、吸着水、毛管水和重力水。2、凋萎系数：植物发生永久性凋萎现象时的土壤含水率。田间持水率：土壤悬着毛管水达到最大时
8、的土壤含水率。旱作物田间允许平均最大含水率不应超过田间持水率。最小含水率不应小于凋萎系数。3、菲利普入渗公式：i=(S/2)t -1/2+if，S 为吸水率，i f为稳定入渗率 I=St1/2+ift考斯加可夫经验公式：i=i 1t- ， 为经验指数，一般取 0.5；i 1是在第一个单位时间末的入渗速度。时间 t 内入渗总量为 I=i1*t1- /(1-)4、SPAC 系统：田间水分运动是在水势梯度的作用下产生的，各环节之间是相互影响和相互制约的，为了完整地解决农田水分运动问题，必须将土壤-植物-大气看作一个连续体统一考虑。这一连续体即为 SPAC 系统。第二章 作物需水量和灌溉用水量1、农田
9、水分消耗的途径：植株蒸腾、株间蒸发和深层渗漏。2、作物需水量：植株蒸腾和株间蒸发消耗的水量，又叫腾发。田间耗水量：腾发耗水量和稻田渗漏量之和。3、作物需水量的大小的影响因素：气象条件（温度、日照、湿度、风速） 、土壤含水状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施。4、直接计算需水量的方法：（1）以水面蒸发为参数的需水系数法（2）以产量为参数的需水系数法5、参照作物需水量 ET0：是指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔矮草地上的蒸发量，一般是指在这种条件下的苜蓿草的需水量而言。6、灌溉制度：指作物播种前及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额
10、。灌水定额：指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量。灌溉定额：各次灌水定额之和。7、稻田的水量平衡方程：h 1+P+m-WC-d=h2h1时段初田面水层深度 P 降雨量 d 排水量 m 灌水量 WC 田间耗水量旱田的水量平衡方程：W t-W0=Wr+P0+K+M-ET；t=(W 0-Wmin)/(e-k)；这一时段末的 灌水定额 m=Wmax-Wmin=667*n*H*( max- min)W 土壤计划湿润层内的储水量 Wr由于计划湿润层增加而增加的水量 Po保存0.001 0.2 6.25 15 31 104 吸附力饱和含水率 田间持水率 最大分子持水率 凋萎系数 吸湿系数重力水 悬着毛管水 薄膜
11、水 吸湿水过剩水 有效水 难有效水 无效水105烘干土4在土壤计划湿润层内的有效雨量 K 地下水补给量 M 灌溉水量 ET 作物田间需水量 H 土壤湿润层深度 n 土壤空隙率 土壤含水率8、土壤计划湿润层深度（H）：在旱田进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度。9、作物水分生产函数：指在作物生长发育过程中，作物产量与投入水量或作物消耗水量之间的数量关系。10、灌水率：指灌区单位面积上所需灌溉的净流量，又称灌水模数。影响灌水率的因素：灌水延续时间灌水定额作物种植比例11、灌水率图修正的目的：各时期灌水率大小相差悬殊，渠道输水断断续续，不利于管理，因此必须对初步算的的灌水率图进行修正，尽可
12、能消除灌水率高峰和短期停水影响。原则：不影响作物需水要求，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须调整移动，以往前移动为主，前后移动不超过三天；调整其它各次灌水时，要使修正后的灌水率图比较均匀、连续。12、水量平衡图解法 P42第三章 灌水方法1、灌水方法分类：一、全面灌溉 1、地面灌溉：畦灌（借助重力作用湿润土壤）沟灌（借助毛细管作用湿润土壤）淹灌（借助重力作用湿润土壤）漫灌（重力湿润）2、喷灌。二、局部灌溉：渗灌（优：灌水质量好、蒸发损失少，少占耕地便于机耕；缺：地表湿润差，地下管造价高，容易淤塞，检修困难）滴灌（优：非常省水，自动化程度高，可以使土壤湿度始终保持在最优状态；缺
13、：需要大量塑料管，投资高，滴头极易堵塞）微喷灌（湿润面积大，出流流速大，堵塞可能性小）涌灌（工作压力低，与低压管道输水的地面灌溉相近，出流孔口大，不易堵塞）膜上灌（减少渗漏损失，又和膜下灌一样减少地面无效蒸发，比膜下灌投资低）膜下灌2、湿润土壤方式：畦灌、淹灌、漫灌 借助重力作用逐渐湿润土壤。沟灌 借助毛细管作用湿润土壤，适用于宽行距的中耕植物。3、喷灌优点：对地形适应性强，机械化程度高，灌水均匀，灌溉水利用系数高，尤其适合透水性强的土壤，并可调节空气湿度和温度。缺点：基建投资较高，而且受风的影响大。4、滴灌优点：非常省水、自动化程度高、可以使土壤湿度始终保持在最优状态。缺点：需要大量塑料管，
14、投资较高，滴头极易堵塞。5、畦灌延续时间：t=(m/K 0) 1/(1-) K0第一个单位时间内的土壤平均渗吸速度进入畦田的灌水总量应与畦长 l 上达到灌水定额 m 所需的水量相等 3.6qt=mlq 每米畦宽上的灌水流量，L/（sm） t 灌水延续时间，h6、喷灌的主要灌水质量指标：喷灌强度、喷灌均匀度、水滴直径。喷灌的设计灌水定额：m 设 =0.1H（ max- min）(mm)； 设计灌水周期：T 设 =m 设 /e5e 作物耗水最旺盛时期的日平均耗水量7、滴灌的灌溉制度：灌水定额 m 滴 =pH/1000 设计灌水周期 T=m 滴 /e 允许消耗的水量占土壤有效持水量的比例 p 土壤湿
15、润比，%第四章 灌溉渠道系统1、农田灌水的工程系统：包括渠首工程、输配水工程和田间工程。灌溉渠系的组成：灌溉渠系由各级灌溉渠道和退（泄）水渠道组成。大、中型灌区固定渠道分为：干支斗农四级。2、灌溉渠道的规划原则：（1）干渠应布置在灌区的较高地带，以便自流控制大的灌溉面积。其他各级渠道亦应该布置在各自控制范围内的较高地带。对面积很小的局部高地宜采用提水灌溉的方式，不必据此抬高渠道高程。 （2）使工程量和工程费用最小（3）灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单位都有独立的用水渠道，以利管理。 （4）斗、农渠的位置要满足机耕要求。渠道线路要直，上、下级渠道尽可能垂直，斗、农渠的间距要有利
16、于机械耕作。（5）要考虑综合利用。山区、丘陵区的渠道布置应集中落差，以便发电和进行农副业加工。 （6）灌溉渠系规划应和排水系统规划结合进行。 （7）灌溉渠系布置应和土地利用规划相配合，以提高土地利用率，方便生产和生活。3、干、支渠的规划布置形式：（1）山区、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置。 （2）平原区的干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置。 （3）圩垸区灌溉干渠多沿圩堤布置，灌溉渠系通常只有干、支两级。4、 斗、农渠的规划布置要求：（1）适应农业生产管理和机械耕作要求；（2）便于配水和灌水，有利于提高灌水工作效率（3）有利于灌水和耕作的密切
17、配合（4）土地平整工程量较少5、灌溉渠道和排水沟道的配合与适用条件：（1）灌排相间布置：在地形平坦或有微地形起伏的地区，宜把灌溉渠道和排水沟道交错布置，沟、渠都是两侧控制，工程量较省。 （2）灌排相邻布置：在地面向一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流，灌溉渠道和排水沟道只能并行，上灌下排，互相配合。6、渠系建筑物的规划布置类型：（1）引水建筑物：从河流无坝引水灌溉时的引水建筑物即渠首进水闸：调节引入干渠的流量；有坝引水时的灌溉引水枢纽：壅高水位、冲刷进水闸前的淤沙、调节干渠的进水流量、满足灌溉对水位、流量的要求；需要提水灌溉时渠首的水泵站和需要调节河道流量满足灌溉要求
18、时修建的水库。 （2）配水建筑物：分水闸（建在上级渠道向下级渠道分水的地方，控制和调节向下级渠道的配水流量） 、节制闸（垂直渠道中心线布置，根据需要抬高上游渠道的水位或阻止渠水继续流向下游。适用情况：A、下级渠道中，个别渠道的进水口处的设计水位和渠底高程较高，当上级渠道的工作流量小于设计流量时，进水困难，需在分水口的下游设置一节制闸；B、下级渠道实行轮灌时；C、为了保护渠道上的重要建筑物或险工渠段，退泄降雨期间汇入上游渠段6的降雨径流时） （3）交叉建筑物：当渠道穿越山岗、河沟、道路时，需要修建交叉建筑物。包括隧洞（当渠道遇到山岗时，或因石质坚硬，或因开挖工程量过大不能采用深挖方渠道时） 、渡
19、槽（渠道穿越河沟、道路时，如果渠底高于河沟的最高洪水位或渠底高于路面的净空大于行驶车辆要求的安全高度时，或穿越洼地采取高填方渠道工程量太大时） 、倒虹吸（渠道穿越河沟、道路时，若渠道水位高出路面或河沟洪水位，但渠底高程却低于路面或河沟洪水位时；或渠底高程虽高于路面，但净空不能满足交通要求时） 、涵洞（渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且流量较小时；当渠道与河沟相交，河沟洪水位低于渠底高程，而且河沟洪水流量小于渠道流量时，可用填方渠道跨越河沟，在填方渠道下面建造排洪涵洞） 、桥梁（渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且流量较大、水面较宽时） （4）衔接建筑物：当渠道通过坡度较大的地段时，为了防
20、止渠道冲刷，保持渠道的设计比降，就把渠道分成上、下两段，中间用衔接建筑物联结。跌水：当渠道通过跌差较小的陡坎时；陡坡：跌差较大、地形变化均匀时。 （5）泄水建筑物：为了防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级渠道事故停水而使渠道水位突然升高，威胁渠道的安全运行。 （6）量水建筑物：控制和量测灌溉工程的水量时。7、田间工程：是指最末一级固定渠道和固定沟道之间的条田范围内的临时渠道、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。8、条田：指末级固定灌溉渠道（农渠）和末级固定沟道（农沟）之间的田块。9、土地平整的要求：取生保熟。 （1）田面平整，符合灌
21、水技术要求（2）精心设计，合理分配土方，就近挖、填平衡，运输路线没有交叉和对流，使平整工程量最小，劳动生产率最高（3）注意保持土壤肥力（4）改良土壤，扩大耕地。10、灌溉渠道流量：（1）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。作用：A、满足灌溉用水要求 B、是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据（2）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：校核对下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置（3）加大流量：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：是设计渠堤堤顶高程的依据
22、。11、灌溉渠道水量损失计算：（1）经验公式估算输水损失量：=A/(100Q nm);（2）经验系数估算输水损失量：A、渠道水利用系数（某渠道的净流量与毛流量的比值）： c=Qn/Qg B、渠系水利用系数（灌溉渠系的净流量与毛流量的比值）： s= 干 支 斗 农 C、田间水利用系数（是指实际灌入田间的有效水量）： f=A 农 *mn/W 农净 A 农 农渠灌溉面积 mn净灌水定额 W 农净农渠供给田间的水量 D、灌溉水利用系数（指实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值）： 0=A*mn/Wg 712、轮灌的优点：缩短了各条渠道的输水时间，加大了输水流量，工作渠道长度短，减少了输水损失量，有
23、利于农业耕作和灌水工作的配合，有利于提高灌水工作效率。缺点：增加了渠道的土方量和渠道建筑物的工程量。13、渠道设计的主要参数：渠底比降、渠床糙率系数、渠道的边坡系数、渠道断面宽深比（水力最优断面：指在渠道比降和渠床糙率一定的条件下，通过设计流量所需要的最小过水断面。水力最优断面比较窄深） 、渠道的不冲不淤流速（在稳定渠道中，允许的最大平均流速成为临界不冲流速，简称不冲流速，vcs，最小平均流速称为临界不淤流速，简称不淤流速，v cd）第五章 灌溉管道系统1、灌溉管道系统与灌溉渠道系统相比的优点：（1）由于输配水部分大部分或全部埋在地下，一般可以少占 7%13%耕地，提高了土地利用率，并减少了对
24、交通和耕作的影响。 （2）在工程完好的情况下，可以基本没有输水损失，节约了用水，提高了灌溉水利用系数，同时可以避免因渠道渗水浸水而引起的盐渍化和冷浸田等问题。 （3）由于管道不但可以输送无压水，还可以输送有压水，这样不仅可以适应地面灌水方法的需要，还能符合喷灌、滴灌、微喷灌等有压灌水方法的要求。 （4）使用方便，便于控制，便于与施肥和施农药等相结合，便于实现自动化。 （5）管道不一定要布置在最高处，不仅可以下坡也可以上坡布置。在地形复杂的情况下工程量少。 （6）杂物不易进入管道，减少了清淤的工作量，也不存在杂草的问题，所以管理劳动量少。2、管道系统的组成：首部枢纽、输配水管网、灌水器。首部枢纽
25、的作用是从水源取水，并进行处理以符合管道系统与灌溉的要求。管网的组成：直管、管件、控制部件。管网的基本形状：树枝状、环状。3、管道系统的分类：（1）按结构形式分类：开敞式、封闭式、半封闭式（2）按工作压力分类：无压灌溉管道系统、低压灌溉管道系统，中压灌溉管道系统，高压灌溉管道系统（3）按各部分在灌溉季节中可移动程度分类：固定式灌溉管道系统、移动式灌溉管道系统、半固定式灌溉管道系统（4）按灌水方法：喷灌系统、滴灌系统、微喷灌系统、低压管道输水地面灌溉系统（5）按压力来源分：自压灌溉管道系统、机压灌溉管道系统。4、管网布置的原则：（1）在控制整个灌区的前提下应使管道的总用量最少；不仅使管道总长度短
26、，还应使管径最小。 （2）应使管网内的压力尽量均匀，一方面不应造成压力很高的点，另一方面又应使每个灌水器处的压力尽可能相同。一根支管首末端压力差不能超过工作压力的 20%。 （3）应满足各用水单位的需要，便于管理。 （4）管道的纵横断面应力求平顺，减少折点，有较大起伏时应避免产生负压。 （5）在平坦地区支管应尽量与作物种植和耕作方向一致，以减少竖管对机耕的影响。 （6）要尽量减少输水的水头损失，以减少总能量消耗。（7）应根据轮灌的要求设有适当的控制设备，一般每根支管应装有闸阀。 （8）在管道起伏的高处应设排气装置，低处应设泄水装置。 （9）当管线需要穿过道8路与河流时，应尽可能与之垂直。 （1
27、0）为了便于施工与管理，管线尽量沿道路和耕地边界布置。 （11）管线布置应尽可能避开软弱地基和承压水分布区。5、管道配件：控制件：作用是根据灌溉的需求来控制管道系统中水流的流量和压力，如给水栓、阀门、安全阀、逆止阀、空气阀、流量调节器、配水井、放水井。连接件：作用是根据需要将管道连接成一定形状的管网，如三通和四通、弯头、异径管、堵头、乙字管、短管。第六章 灌溉水源和取水方式1、地表水取水方式、适用条件及构成：1、无坝引水：灌区附近河流水位、流量均能满足灌溉要求时，即可选择适宜的位置作为取水口修建进水闸引水自流灌溉，形成无坝引水，一般由进水闸、冲沙闸和导流堤三部分组成。2、有坝引水：当河流水源虽
28、较丰富，但水位较低时，可在河道上修建壅水建筑物，抬高水位，自流引水灌溉，形成有坝引水方式，主要由拦河坝、进水闸、冲沙闸及防洪堤等组成。3、抽水取水：河流水量比较丰富，但灌区位置较高，修建其他自流引水工程困难或不经济时，可就近采取抽水取水方式。4、水库取水：河流的流量、水位均不能满足灌溉要求时，必须在河流的适当地点修建水库进行径流调节，以解决来水和用水之间的矛盾，并综合利用河流水源。地下水取水建筑物：1、垂直取水建筑物管井筒井 2、水平采水工程坎儿井卧管井截潜流工程 3、双向取水建筑物2、灌溉设计保证率是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率。3、抗旱天数是指灌溉设施在无降雨情况下能满足作
29、物需水要求的天数。4、设计引水流量的确定：长系列法、设计代表年法第七章 田间排水1、农田对除涝排水的要求：要能及时排除由于暴雨产生的田面积水，减少淹水时间和淹水深度，以保证作物的正常生长。棉花、小麦等作物耐淹能力较差，一般在地面积水 10cm 的情况下，淹水 1d 就会引起减产，受淹 67d 以上就会死亡。一般粮食作物当积水深 1015cm 时，允许的淹水时间不超过 23d。2、地下水临界深度：在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度。3、大田蓄水能力：指田块内部拦蓄雨水能力的限度。旱田蓄水能力计算：V=H( max- 0)+H
30、1( s- max) 或 V=H( max- 0)+H 14、控制地下水位的田间工程，有水平排水和垂直排水两种。水平排水又可分为明沟和暗管两种。排水沟对地下水位的调控作用：P1955、暗管排水系统的组成：吸水管、集水管、检查井、集水井第八章 排水沟道系统1、排水沟道系统的构成：排水区内的排水沟系和蓄水设施、排水区外的承泄区以及排水枢纽。92、排水地区的涝渍成因：来水过多：（1）当地暴雨形成的地面径流（2）以地面径流的形式流入本地区的外来水（3）以地下径流形式流入本地区的外来水；排水不良：（1）承泄区和排水出口方面的问题（2）排水区内部问题（3）管理方面的问题 P2273、排水方式：（1）汛期排
31、水和日常排水（2）自流排水和抽水排水（3）水平排水和垂直排水（4）地面截流沟和地下截流沟排水4、布置排水沟的原则：（1）各级排水沟要布置在各自控制范围的最低处，以便能排除整个排水地区的多余水量（2）尽量做到高水高排，低水低排，自排为主，抽排为辅；即使排水区全部实行抽排，也应根据地形将其划分为高、中、低等片，以便分片分级抽排，节约排水费用和能源。 （3）干沟出口应选在承泄区水位较低和河床比较稳定的地方。 （4）下级沟道的布置应为上级沟道创造良好的排水条件，使之不发生壅水。 （5）各级沟道要与灌溉渠系的布置、土地利用规划、道路网、林带和行政区划等协调。 （6）工程费用小，排水安全及时，便于管理。
32、（7）在有外水入侵的排水区或灌区，应布置截流沟或撇洪沟，将外来地面水和地下水引入排水沟或直接泄入承泄区。5、排涝设计标准的三种表达方式：（1）以治理区发生一定重现期的暴雨，作物不受涝为标准。 （2）以治理区作物不受涝的保证率为标准。 （3）以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准。6、排涝模数：单位排水区域面积上的排涝流量7、国内计算排涝流量的方法：（1）排涝模数经验公式法：q=KR mFn q 设计排涝模数 F 排水沟设计断面所控制的排涝面积 R 设计径流深 K 综合系数 m 峰量指数 n 递减指数(2)平均排除法：Q=R*F/(86.4*t) 水田：R=P-h 田蓄 -E 旱田：R
33、=aP Q 设计排涝流量 q 设计排涝模数 F 排水沟控制的排水面积 R 设计径流深 a 径流系数 P 设计暴雨量 h 田蓄 水田滞蓄水深 E 历时为 t 的水田田间腾发量 t 规定的排涝时间，d 圩垸地区排涝模数计算公式：q=PF-(h w+Ew+S)Fw-hfFf-(hg+E)Fg-(h2+E)Fz/(3.6TtF）8、排渍模数：单位面积上的排渍流量。9、排渍水位：又称日常水位，是排水沟经常需要维持的水位。10、排水沟纵断面图的绘制方法与步骤：通常先根据沟道的平面布置图，按干沟沿线各桩号的地面高程依次绘出地面高程线；其次，根据干沟对控制地下水位的要求以及选定的干沟必降等，逐段绘出日常水位线
34、；然后在日常水位线以下，根据宣泄日常流量或同行，养殖等要求所确定的干沟各段水深，定出沟底高程线；最后再由沟底向上，根据排涝设计流量或蓄涝要求的水深，绘制干沟的最高水位线。11、承泄区：是指位于排水区域以外，承纳排水系统排出水量的河流、湖泊或海洋等。12、承泄区的要求：（1）在排水地区排除日常流量时，承泄区的水位应不使排水系统产生壅水，保证正常排渍；（2）在汛期，承泄区应具有足够的输水能力10或容蓄能力，能及时排泄或容纳由排水区排出的全部水量。此时，不能因承泄区水位高而淹没农田，或者虽然局部产生浸没或淹没，但淹水深度和淹水历时不得超过耐淹标准；（3）具有稳定的河槽或安全的堤防。13、承泄区的整治
35、：（1）疏浚河道（2）退堤扩宽（3）裁弯取直，整治河道（4）治理湖泊、改善蓄泄条件（5）修建减流、分流河道（6）清除河道阻碍四、习题汇总（参考网址 http:/ 深以内土壤质地为壤土，其空隙率为 47%，悬着毛管水的最大含水率为 30%，凋萎系数为 9.5%（以上各值皆按占整个土壤体积的百分数计） ，土壤容重为1.40t/m3，地下水面在地面以下 7m 处，土壤计划湿润层厚度定为 0.8m。要求：计算土壤计划湿润层中有效含水量的上、下限，具体要求有：（1） 分别用 m3/亩，m 3/ha 和 mm 水深三种单位表示有效含水量的计算结果；（2） 根据所给资料，将悬着毛管水的最大含水率转换为以干土
36、重的百分比及用空隙体积的百分比表示。参考 P9【习题二】用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻耗水量基本资料（1） 根据某地气象站观测资料，设计年 4 月至 8 月 80cm 口径蒸发皿的蒸发量（E 0）的观测资料见表 1表 1 某地蒸发量（E 0）的观测资料月 份 4 5 6 7 8蒸发量E0（mm） 182.6 145.7 178.5 198.8 201.5（2） 水稻各生育阶段的需水系数 值及日渗漏量，见表 2表 2 水稻各生育阶段的需水系数及日渗漏量生育阶段 返青 分蘖 拔节孕穗 抽穗开花 乳熟 黄熟 全生育期起止日期4 月 26至5 月 35 月 4 至5 月 285 月 29至6
37、月 156 月 16至6 月 307 月 1 至7 月 107 月 11至7 月 194 月 26至7 月 19天数 8 25 18 15 10 9 85阶段 值 0.784 1.060 1.341 1.178 1.060 1.133日渗漏量 1.5 1.2 1.0 1.0 1.0 0.8 0.8要求：根据上述资料，推求该地水稻各生育阶段及全生育期的耗水量。参考 P30【习题三】用“以产量为参数的需水系数法”求棉花需水量基本资料（1） 棉花计划产量，籽棉 300kg/亩（2） 由相似地区试验资料得，当产量为籽棉 300kg/亩时，棉花需水系数11K1.37m 3/kg。（3） 棉花各生育阶段的
38、需水量模比系数，见表 3表 3 棉花各生育阶段的模比系数生育阶段 苗期 现蕾 开花结铃 吐絮 全生育 期起止日期 4 月 11 至 6月 10 6 月 11 至 7月 6 7 月 7 至 8月 24 8 月 25 至 10月 304 月 11至 10 月30天数 61 26 49 67 203模比系数（%） 13 20 49 18 100要求：计算棉花各生育阶段需水量累积值，以备在用图解法制定灌溉制度时绘制需水量累积曲线之用。参考 P30【习题四】冬小麦播前灌水定额计算播前灌水的目的是使土壤在播种时的含水率适于发芽需要，并供给苗期蒸发蒸腾的需水；同时使最大计划湿润层储存足够的水分，以便在作物根
39、系深扎后使用。基本资料（1） 土壤最大计划湿润层 H0.8m（2） 土壤平均孔隙率 n41.3%（占土体）（3） 土壤田间持水率 max75.0%(占孔隙体积的百分比)（4） 播前土壤天然含水率 048.0% (占孔隙体积的百分比)要求：计算播前灌水定额。参考 P42 及例 2-1【习题五】北方半干旱、半湿润地区棉花灌溉制度设计图解法基本资料（1） 设计年为中等干旱年，在棉花生长期渗入土壤内的降雨量，见表 4表 4 棉花生长期渗入土壤内的降雨量月 4 5 6 7旬 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下P 渗(mm)9.0 1.2 22.5 4.8 52.5 45月 8 9 10旬 上
40、 中 下 上 中 下 上 中 下合计P 渗(mm)97.534.521.0 331.2（2） 计划籽棉产量为 120kg/亩，农业技术条件能满足丰产要求。据实验分析，需水系数 K2.67m 3/kg，棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数如表 5表 5 棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数生育阶段 幼苗期 现蕾期 结铃期 吐絮期起止日期 1/415/6 16/613/7 14/726/8 27/831/10计划湿润深度（m） 0.5 0.50.6 0.60.7 0.7阶段值 10.5 31.0 46.5 12.0需水模比系数（%）累积值 10.5 41.5 88.0 100.0（3）
41、 表层土壤为粘壤土，肥力一般，经测定 070cm 土层内平均容重为 1.49t/m3，空12隙率为 42.5%（占土壤体积的百分数） ，田间持水率为空隙体积的 75%；田间适宜含水率以田间持水率为上限，以田间持水率的 60%为下限。播前土壤天然含水率约为空隙体积的 50%，播种前灌水达 田 至播种时土壤含水率已降至 0.9 田 。因计划湿润层加深所增加水量，按 0.9 田 计算土壤含水量。（4） 灌区内有排除地下水的排水沟，在棉花生育期内地下水面在地面以下 2.5m 处，故地下水补给量较小，可忽略不计。要求：（1） 计算播前灌水定额（2） 根据上述资料，按土壤水分平衡原理，用图解分析法设计棉花
42、灌溉制度。参考 P42【习题六】水库灌区灌溉用水量计算基本资料某灌区需从水库引水，灌溉面积 40 万亩，种植小麦、棉花等作物，复种指数 1.40，各种作物种植面积如下： 冬小麦 18 万亩棉 花 8 万亩春玉米 8 万亩夏玉米 16 万亩其他杂粮 6 万亩中旱年各种作物净灌水定额，见表 6，全灌区灌溉水利用系数 水 为 0.6。表 6 中旱年各种作物净灌水定额统计表作物名称 灌水次数 灌水时间 净灌水定额（m 3/亩）冬小麦播前123459 月下旬11 月下旬3 月上旬4 月上旬4 月下旬5 月中旬606050404545棉花播前12343 月下旬4 月下旬5 月下旬6 月下旬7 月下旬604
43、0404040春玉米冬灌123412 月上旬5 月中旬6 月上旬6 月下旬7 月中旬6040404040夏玉米12346 月中旬7 月上旬7 月下旬8 月下旬50404545其他杂粮冬灌123412 月上旬4 月中旬5 月上旬6 月上旬6 月下旬6050404040要求：13用直接算法，计算全灌区需从水库引取的逐旬毛灌溉用水量及全年毛灌溉用水总量。参考 P48【习题七】畦灌灌水技术要素计算基本资料某灌区种植小麦，灌水定额 m50m 3/亩，土壤透水性中等。由土壤渗吸试验资料得知：第 1 小时内平均渗吸速度 i0150mm/h，0.5，地面坡度（畦田纵方向）为 0.002。要求：（1）计算灌水时
44、间 （h）（2）选择畦田长度 和宽度（3）计算入畦单宽 流量L/(s.m)。参考 P57【习题八】喷灌灌 溉制度设计基本资料已知某灌区种植大 田作物，土质量中壤土，土壤适宜含水 率的上、下限，分别为田间持水率与田 间持水率的 70%。田间持水率为 30%（占土体积的百分数） ，计划湿润层深度为 0.6m。据试验，耗水高峰期日平均耗水强度为 5mm/d，灌溉期间平均风速小于 3.0m/s。要求：计算大田作物喷灌的设计灌水定额与灌水周期。参考 P73【习题九】 续灌渠道流量的推算基本资料：某干渠下有 3 条支渠皆实行续灌，如下图所示。干渠 OA 段长 2.5km，AB 段长 2km，BC段长 1.
45、5km。支一毛流量 3m3/s，支二毛流量 2.5m3/s，支三毛流量 2 m3/s。干渠沿线土壤透水性中等（A=1.9，m=0.4） ，地下水埋深介于 2.02.5m 之间。渠道布置示意图要求：计算干渠各段的设计（毛）流量。 参考 P103 及例 4-1（必考）【习题十】土质渠床渠道断面的水力计算基本资料某渠道设计流量 Q3.0m 3/s。灌溉水源取自河流。该河在灌溉季节水流含沙量0.5kg/m 3，泥沙为极细的砂质粘土；加权平均沉降速度为 2mm/s。渠道沿线土壤为重粘壤土，地面坡度为 1：2500 左右。渠道按良好的质量施工及良好的养护状况设计。要求：设计渠道的断面尺寸。参考 P113【
46、习题十一】灌溉管道系统1.某输水干管长 110m，设计流量 Q=72m3/h，采用内径为 100mm 的铝合金管，计算管道沿程水头损失。2.某喷灌支管采用 75mmPVC 管（硬塑料管） ，全长 108m，装有 5 个喷头，喷头间距24m，第一个喷头距干管 12m，每个喷头流量 9m3/h，计算支管的沿程水头损失。oABC干 渠支一 支二 支三14参考 P150【习题十二】灌溉取水方式1.某灌区采用无坝引水工程自河流引水灌溉农田。渠首设计引水流量为 Q 引32m3/s，渠首设计水位 53.82m，渠底高程 51.57m，渠首处河底高程 51.00m；灌溉临界期河流最低水位 54.50m，相应流
47、量 130m3/s；当河流流量为 100m3/s 左右时，河流流速1.1/m/s；河流水位流量关系曲线如图所示。计算引水闸闸前水位及闸孔尺寸。补充条件：进水闸采用尖圆形闸墩，450 度斜角边墩，闸坎前缘为上游面倾斜 450。参考 P1712.某灌区以河流为灌溉水源，设计干渠渠首灌溉引水流量 35.5m3/s，设计渠首闸后水位 48.6m，河流流量充足，但水位较低，不能满足渠首引水水位要求，需筑拦河坝抬高水位。坝址处河床为梯形断面，河床底宽 100.0m，高程 42.0m，上口宽 150m，两岸地面高程52.5m；汛期河流设计泄洪流量 600.0m3/s，下游河床允许单宽流量为 10(m3/s)
48、/m。试确定：拦河坝溢流坝段的坝顶高程、坝高及坝长；拦河坝非溢流坝段的坝顶高程及坝高。补充条件：溢流坝采用 WES 型剖面，闸墩头部形状为半圆形，边墩为圆弧形，汛期河流设计泄洪流量相应的上下游设计水位分别为 50.5m、49m,参考 P175【习题十三】田间排水1.某排水地区，排水农沟深 1.8m，沟内日常水深 0.2m，地下水埋深 1.6m，不透水层埋深 11.6m。降雨后，地下水位上升趋近于地面，雨停后，地下水位逐步回落。根据农作物生长要求，在雨停后 4 天，地下水位下降 0.4m；雨停后 7 天，地下水位下降 0.7m；雨停后 10 天，地下水位下降 1.0m。0.05，k1m/d。试计算排水农沟间距。48.0951.02534.056501015020250河 流 水 位 流 量 关 系 曲 线流 量 (m3/s)水位（m） 水 位15参考 P200 及例 7-2【习题十四】排水沟道系统1.某水网圩区总面积 80km2，其中旱地（包括村庄、道路）20 km2，水田 56 km2，湖泊及河流水面 4 km2。根据观测，旱地径流系数 0.5，水田允许滞蓄水深 30mm，日腾发量4mm，湖泊及河流平均滞涝水深 1.0m，日发量 6mm。排涝设计标准为：1 日暴雨 200mm，2天排出。由于该地区地势低洼，需建一座排涝泵站，试用平均排除法计算排涝泵站的排涝流量。参考 P237
