第四章 地面灌溉节水技术
《灌溉排水工程学》第四章：地面灌水方法、灌溉技术及原理
灌水方法
②喷灌灌水 ③微灌灌水
④渗灌灌水
1、地面灌水方法：使灌溉水通过田间渠沟或管道输入田
间，水流呈连续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重
力作用兼有毛细管作用下渗湿润土壤的灌水方法，又称重
力灌水法。
地面灌水法 分为三种：
畦灌法 沟灌法 淹灌法
沟灌
畦灌灌溉
2、喷灌灌水方法：即喷洒灌溉，就是利用一套专门的设 备将灌溉水加压或利用地形高差自压，通过管道系统输送 压力水至喷洒装置，将水喷射到空中分散成细小水滴，象 天然降雨一样降落到地面，随后主要借毛细管力和重力作 用渗入土壤灌溉作物的灌水方法。
m K0
1
式中：H t为tn时间渗入到土壤中的水量, m为计划灌水定
额；K 0为第一个单位时间内的平均入渗速度， tn为畦田
内各处入渗水量达到计划灌水定额所需要的下渗时间；
α为土壤入渗指数。
(2)停止灌水时进入畦田的总灌水量应与全畦长达到灌水定 额所需要的水量相等，即：
3.6Qt mbl
q Q/b
式中：
3.6qt ml
Q 为畦首控制的入畦流量(L/s)；t为畦首处供水时间(h)，
q为入畦单宽流量[L/(s*m)]；b为畦宽(m)；l为畦长(m)；
m为灌水定额(m)。
畦首供水时间： t tn t1
式中：t1为畦首处滞渗时间；t n为畦田各处入渗水量达到 计划灌水定额所需要的时间。
x: 任意时间的水流推进长度(m);
z: t时段内任意一点x处的入渗水层深度(m)；
l: 关闭首端进水口后停止供水时的水流推进长度( m)。
地面水流推进函数和土壤入渗函数的确定：
水流推进函数：L aT b
土壤入渗函数：Z ktna
农业水利工程中的灌溉技术与节水措施
农业水利工程中的灌溉技术与节水措施农业水利工程是指利用水资源进行农业生产的技术工程。
灌溉技术是农业水利工程中的重要部分，其目的是为农田提供足够的水分以促进农作物的生长发育。
而节水措施则是指通过各种技术手段减少灌溉水的使用量，提高农业水资源的利用效率。
下面将重点介绍农业水利工程中的灌溉技术与节水措施。
一、灌溉技术1. 地面灌溉：即将水直接从灌溉渠道引入田间，让水顺着土壤自然渗透供给农作物。
这种灌溉技术简单易行，适用于平整田地和土壤渗透性较好的地区。
2. 沟灌灌溉：将水引入田间后，通过沟渠的方式将水流引至农田中。
这种灌溉技术适用于土壤渗透性较差的地区，可以提高水分的均匀分布，减少水分浪费。
3. 地表灌溉：将水流洒在地表，并让其逐渐渗入土壤。
这种灌溉技术适用于具有一定坡度的土地，可以通过水流的重力作用将水输送至田间，并提高土壤水分的利用效率。
4. 雨量灌溉：当自然降水不足时，可以通过人工降水的方式进行灌溉。
常用的人工降水方式包括喷洒灌溉、喷雾灌溉和滴灌等，可以根据农田需水情况进行选择。
5. 井灌灌溉：利用地下水进行灌溉，通过井水泵将水提升至地面，并通过管道输送至农田。
这种灌溉技术适用于没有灌溉渠道的地区，能够有效解决干旱地区的灌溉问题。
二、节水措施1. 科学灌水：根据农作物的需水特性和生长期需水量，确定合理的灌溉量。
通过科学测定土壤含水量，合理安排灌溉时间和灌溉频率，减少灌溉水的浪费。
2. 利用雨水：将雨水收集起来，储存起来，作为农田灌溉的水源。
可以建设雨水收集设施，将雨水收集到集水池中，再通过管道输送至农田。
3. 配套排水：通过合理的排水系统，及时将农田中的积水排除。
合理排水可以减少土壤中的盐分积累，提高土壤的渗透性和肥力。
4. 配套施肥：合理施肥可以提高土壤的肥力，减少农田对水分的需求。
通过合理施肥，将养分有效供应给农作物，提高其抗旱能力，减少灌溉水的使用量。
5. 技术改造：通过技术手段改良灌溉系统，提高其水分利用效率。
《节水灌溉工程》课件——第四章 喷灌理论与技术
二、管材与管件
1、管材——压力和流量
1）塑料管 ❖ 塑料管的规格——以外径标称 ❖ 塑料管的承压能力差 ❖ 塑料管优缺点
内壁光滑，水头损失小 施工容易 能适应一定的不均匀沉陷 放置在地表时，易老化
喷洒范围大，生产率高，耗能高， 水滴大。多用于对喷洒质量要求 不高的大田作物和牧草等。
一、喷头的类型
按结构分类
旋转式
固定式 孔管式
摇臂式 叶轮式 反作用式 折射式 缝隙式 离心式
一、喷头的类型
1、旋转式喷头 喷头绕自身铅直线旋转，边旋
转边喷洒，水从喷嘴喷出时， 呈集中射流状，故射程远，是
中、远射程喷头的基本形式。
3．适应性强
喷灌适用于各种类型的土壤和作物，不受地形条件的限制，对平整土 地要求不高特别适宜于地形复杂、进行地面灌溉有困难的岗地和缓坡 地，以及透水性强的砂土。
4．少占耕地
喷灌可减少田间内部沟渠、田埂的占地，可提高耕地利用率7％一15％ 。
5．节省劳力
喷灌机械化程度高，可以大大降低灌水劳动强度和提高劳动生产率， 节省大量的劳动力。如各种喷灌机组可以提高工效20一50倍。
3）移动式喷灌系统 在田间仅有固定的水源（塘、井或渠道）,而水泵、动力、管道 及喷头都是移动的。 优点：在一个灌溉季节里，一套设备可在不同的地块上轮流使 用，设备的利用率高，单位面积设备的投资低，使用灵活。 缺点：管理、劳动强度大。
半固定式喷灌系统
移动式喷灌系统
三、喷灌系统的分类
2．机组式喷灌系统
一、喷头的类型
简析农田水利灌溉工程节水技术
简析农田水利灌溉工程节水技术农田水利灌溉工程一直是农业生产中的关键环节之一，而水资源的有效利用和节约一直都是农田水利灌溉工程的重要课题。
随着农业技术的不断发展和水资源的日益紧缺，农田水利灌溉工程节水技术也越来越受到关注。
农田水利灌溉工程节水技术的核心是通过科学合理的水资源管理和灌溉技术手段，实现水资源的高效利用和节约，提高农田水利灌溉的水资源利用效率，减少水资源的浪费和污染，从而实现农业生产的可持续发展。
农田水利灌溉工程节水技术主要包括以下几个方面：一、土地改良土地改良是农田水利灌溉工程节水的重要环节。
通过土壤改良和保护，提高土壤的保水保肥能力，减少灌溉水的流失和渗漏，提高灌溉水的利用率。
土地改良的措施主要包括合理施肥、植被覆盖、植树造林、防风固沙等，这些措施能够有效地保持土壤的肥力和水分，减少水资源的浪费。
二、灌溉设备升级灌溉设备的升级也是农田水利灌溉工程节水的重要手段。
传统的灌溉设备主要包括地面灌溉和灌溉渠道，效率较低，浪费较大。
而现代化的灌溉设备如滴灌、喷灌、微喷灌等，可以根据各种农作物的需要，在不同地形和土壤条件下，实现精准、定量、定时的灌溉，提高水资源的利用效率。
三、灌溉制度改革灌溉制度改革也是农田水利灌溉工程节水的关键环节。
传统的灌溉制度以固定时间、固定水量的方式进行灌溉，浪费严重。
而通过科学测定土壤含水量、植物需水量和气象条件，结合最新的信息技术，建立动态、智能的灌溉制度，可以实现对不同地块、不同作物的精准灌溉，提高水资源的利用效率。
四、水资源综合利用水资源综合利用也是农田水利灌溉工程节水的重要手段。
除了利用地表水和地下水外，还可以通过雨水收集、水源调配、水库调洪、水土保持和水产养殖等手段，实现水资源的综合利用，同时减少水资源的浪费和污染。
地面灌溉节水技术
地面灌溉节水技术7.1概述7.1.1地面灌溉节水技术的发展地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。
地面灌溉是最古老的田间灌水技术，也是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法。
目前，全世界用地面灌水方法灌溉的面积占总灌溉面积的90%以上。
由于我国水资源与能源短缺，广大农村地区经济势力不足，技术管理水平较低，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌溉技术。
我国现有98%以上的灌溉面积依然采用这类方法。
传统地面灌水方法能充分满足作物的需水要求；技术要求不高，容易掌握运用且管理简便；设备投资省，运行费用低；适用于质地较密实的土壤，在砂性土壤上会产生大量深层渗漏损失；容易发生超量灌溉，导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化，或沿田面发生跑水现象，造成水资源的浪费；对土地平整要求较高，地形复杂的地区平整土地的投资相对较大。
因此，地面灌水方法比喷灌和滴灌更要注意改善和提高其灌水技术，以达到节水、省工、稳产、高产和低成本的目的。
目前，地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放，沟、畦规格不合理，田间水的浪费十分严重。
据河南省调查，豫东平原井灌区的畦田，平均田间水利用率只有0.7左右，畦长小于50m的只占9.1%，畦长超过100m的占45%，平均为100m，畦宽小于4m的只占14%，畦宽大于6m的占34%。
西北不少地区则仍沿用大畦大水漫灌的旧习，水的浪费更为严重。
改进传统的沟、畦灌水技术，提高田间水利用率和灌水均匀度，减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。
多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合，并在试验研究和生产性试验的基础上，提出了用于指导生产的灌水技术要素，推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术，取得了显著的节水增产效果。
地面灌溉节水技术
地面灌溉节水技术地面灌溉是一种有效的农田灌溉方式，通过将水直接喷洒在植物根部或土壤表面，为植物提供适量的水分。
在农业生产中，有效利用水资源并实现节水是一项重要的任务，因此地面灌溉节水技术的研究和应用具有重要意义。
1. 地面灌溉系统构成地面灌溉系统通常由水源、输水管道、喷灌设备和控制系统等组成。
水源可以来自地下水、河流、湖泊等，通过输水管道将水输送到农田内；喷灌设备可以是喷头、滴灌带等，通过控制系统控制灌溉的水量和时间。
2. 地面灌溉节水技术2.1 定量灌溉定量灌溉是通过精确控制灌溉水量和灌溉时间，避免水分浪费的一种灌溉方式。
利用现代灌溉技术和设备，可以根据植物需水量和土壤含水量进行精确测算，实现定量灌溉。
2.2 土壤水分监测通过安装土壤水分传感器或测量仪器，监测土壤的含水量，及时调整灌溉水量，避免过度灌溉或水分不足。
这种技术可以根据植物生长需要和环境条件进行适时灌溉，提高灌溉水的利用率。
2.3 雨水利用利用雨水收集系统，将降水收集起来作为灌溉水源，减少对地下水和河流的依赖，实现雨水资源的再利用。
这种节水技术不仅可以有效减少灌溉用水量，还可以降低农业生产的成本。
2.4 水肥一体化通过将水肥一体化技术应用到地面灌溉系统中，可以减少养分和水分的流失，同时提高植物对养分的吸收利用率。
通过合理配置灌溉水和肥料的比例，实现节水与增产的双重目的。
3. 地面灌溉节水技术的优势•降低耕地灌溉强度，减少水资源消耗•提高灌溉水的利用率，增加作物产量•减少土地和水源污染，保护生态环境•降低农业生产成本，提高经济效益4. 地面灌溉节水技术的应用地面灌溉节水技术已经得到广泛应用，特别是在干旱地区和水资源短缺地区具有重要意义。
通过科学合理的灌溉管理和技术措施，可以实现有效节水和增产的双赢局面。
结语地面灌溉节水技术的发展和应用对于解决我国农业面临的水资源紧缺和生态环境问题具有积极意义。
通过不断创新和完善技术，推广地面灌溉节水技术，可以实现农业生产的可持续发展和生态环境的保护。
农业水利工程中的灌溉技术与节水措施
农业水利工程中的灌溉技术与节水措施农业水利工程中的灌溉技术是指将水源输送到农田中，提供植物需求的水分。
节水措施是指通过科学管理和合理利用水资源，减少水的浪费和损失。
本文将介绍几种常见的灌溉技术和节水措施。
一、灌溉技术1. 地面灌溉技术：地面灌溉是最常见、也是最传统的一种灌溉技术。
其优点是简单易行、造价低廉，但相对而言，水分的利用效率较低。
2. 滴灌技术：滴灌技术是一种高效的灌溉方法，适用于果树、菜类和经济作物等。
滴灌通过将水直接滴到植物根系周围，可以最大程度地减少水的损失和淋溶，提高植物水分利用效率。
3. 喷灌技术：喷灌技术是一种将水以雾状或雨水状喷洒到农田上的灌溉方法。
这种技术可以模拟自然降雨的方式，减少了土壤表面的水分蒸发和水分损失。
4. 高效节水灌溉技术：高效节水灌溉技术主要包括井灌、管灌、层灌、满田灌溉等。
这些技术都通过提高灌水效率、减少水分的损失来实现节约用水的目的。
二、节水措施1. 科学调度灌溉：科学调度灌溉是指根据植物的水分需求和土壤水分状况，科学合理地安排灌溉时间和量，避免过度灌溉。
通过合理的灌水方式和灌溉量，可以有效减少水分的浪费。
2. 水肥一体化：水肥一体化是将水的灌溉和施肥结合起来，通过合理配比施用肥料和灌溉水，在减少灌溉水量的提高作物对水分和肥料的利用效率。
3. 土壤改良：土壤改良是通过添加有机质、改善土壤结构和保持土壤湿润度来减少水分的蒸发和流失。
改良土壤可以增加土壤的持水能力和供水能力，降低农田水分的需求。
4. 水资源的回用：将农田灌溉后的排水水再利用于其他用水领域，如再次灌溉其他农田或城市绿化，可以实现资源的循环利用，减少水资源的浪费。
灌溉技术和节水措施是农业水利工程中实现高效用水和节约水资源的重要手段。
通过合理应用灌溉技术和采取节水措施，可以提高农田水分的利用效率，保护水资源，增加农业生产的效益。
节水灌溉理论与技术教案
节水灌溉理论与技术教案第一章：节水灌溉概述1.1 节水的概念与意义1.2 灌溉与节水灌溉的定义1.3 节水灌溉的重要性1.4 节水灌溉的发展现状与趋势第二章：节水灌溉基本原理2.1 作物需水规律2.2 土壤水分特性2.3 灌溉制度与灌溉技术2.4 灌溉水利用效率的提高第三章：节水灌溉技术3.1 地面灌溉技术3.1.1 畦灌3.1.2 沟灌3.1.3 喷灌3.1.4 滴灌3.2 地下灌溉技术3.2.1 地下滴灌3.2.2 地下灌溉系统的设计与施工第四章：节水灌溉系统的设计与管理4.1 节水灌溉系统的设计原则与方法4.2 节水灌溉系统的组成部分4.3 节水灌溉系统的施工与管理4.4 节水灌溉系统的运行与维护第五章：节水灌溉技术应用案例分析5.1 我国节水灌溉典型实例5.2 国外节水灌溉成功案例5.3 案例分析与启示第六章：灌溉水质保护与处理6.1 灌溉水质标准与评价6.2 灌溉水质污染源及污染途径6.3 灌溉水质处理技术6.4 灌溉水质保护措施第七章：节水灌溉设备的选择与维护7.1 节水灌溉设备类型及特点7.2 节水灌溉设备的选择原则7.3 节水灌溉设备的安装与使用7.4 节水灌溉设备的维护与管理第八章：农业水资源管理8.1 农业水资源的特点与分布8.2 农业水资源利用与分配8.3 农业水资源节约与保护8.4 农业水资源管理策略与措施第九章：农业节水技术研究与进展9.1 农业节水技术概述9.2 作物生理节水技术9.3 农业生物节水技术9.4 农业节水技术发展趋势第十章：节水灌溉技术在农业生产中的应用10.1 粮食作物节水灌溉技术应用10.2 经济作物节水灌溉技术应用10.3 果树节水灌溉技术应用10.4 蔬菜节水灌溉技术应用10.5 节水灌溉技术在农业生产中的综合应用案例分析第十一章：非传统水源利用技术11.1 雨水收集与利用11.2 微咸水利用技术11.3 再生水利用技术11.4 海水灌溉技术第十二章：节水灌溉技术的经济性与环境效益12.1 节水灌溉技术的经济效益分析12.2 节水灌溉技术的环境效益评价12.3 节水灌溉技术的成本效益平衡分析12.4 节水灌溉技术推广的障碍与对策第十三章：节水灌溉技术的政策与法规13.1 节水灌溉政策的国际经验13.2 我国节水灌溉政策现状与分析13.3 节水灌溉法规与标准体系13.4 节水灌溉政策的实施与监督第十四章：节水灌溉技术的推广与培训14.1 节水灌溉技术推广的重要性14.2 节水灌溉技术推广的方法与策略14.3 节水灌溉技术培训的内容与形式14.4 节水灌溉技术推广案例分析第十五章：未来节水灌溉技术的发展趋势15.1 节水灌溉技术创新的重要性15.2 新型节水灌溉技术的发展方向15.3 节水灌溉技术的发展挑战15.4 未来节水灌溉技术的应用前景重点和难点解析本文教案涵盖了节水灌溉理论与技术的基础知识、关键技术、应用实践以及相关政策法规等多个方面。
节水地面灌溉技术及几种新的节水灌溉技术
节水型地面灌水技术
（二）波涌系统的组成和类型
波涌灌系统
水源 管道
间歇阀或多向阀 控制器
波涌灌系统类型
1、双管系统
2、单管系统
（三）波涌灌技术要素
1、周期和周期数 2、放水时间和停水时间
3、循环率
4、放水流量
1、周期和周期数 一个和停水的过程成为周期，周期时间即放水时间、停水时间之和 ， 停放水的次数称为周期数。
3、循环率
循环率是指周期放水时间与周期时间的比值
3、放水流量
放水流量指 入畦流量，一般由水源、灌溉季节、田面和土壤状况确定。 流量越大田面流速越大，水流推进距离越长，灌水效率越高，但流量 过大畦“三改”灌水技术
长畦改短畦
宽畦改窄畦
大畦改小畦
（一）小畦灌的技术要点
节水型地面灌水技术
牛国柱
一、波涌灌
波涌灌又可译为涌流灌或间歇灌，是利用
间歇阀向沟（畦）间歇地供水，在沟（畦） 中产生波涌，加快水流的推进速度，缩短沟 （畦）首尾受水时间差，使土壤得到均匀湿 润。
波涌（涌流或间歇）灌溉技术是一种新型的地面灌水方法，
它采用大流量、快速推进、间断的方式向沟（畦）放水，与 传统的连续灌溉方式相比，波涌灌溉主要根据待灌地块的长 度，把连续供水时间划分为几个供水周期，采用间歇的灌水 形式将水引入田里，使水流快速推进到田畦（沟）尾。
2、放水时间和停水时间 放水时间包括周期放水时间和总放水时间，周期时间指一个周期向灌水 沟畦供水的时间；总放水时间指完成灌水组灌水的实际时间，为个周期 放水时间之和，其值根据根据灌水经验估算，一般为连续灌水时间的 65%~90%。 停水时间是两次放水时间的间歇时间，一般等于放水时间，也可大于防水时间
小畦灌的技术要点是确定合理的畦长，畦宽和入畦单单宽流量。
农田水利学4-(1)灌水方法-地面
地面灌溉
一、地面灌溉概述
地面灌溉方法是水通过渠道或管道系统进入 田间地面，水在地面流动时借助重力及毛 管作用来浸润土壤。这种方法是目前应用 最广泛、最主要的一种灌溉方法。 据统计，全球采用地面灌水方法的灌溉面积 占总灌溉面积的90%左右，我国现有灌溉 面积的95%也是采用这种灌水方法。
地面灌溉
与其它灌溉方法相比，地面灌溉方法优缺点： 优点：投资少；田间工程简单、易行。 缺点： （1）为确保灌水均匀，对土地平整度要求很高； （2）采用渠系输水时，沟渠占地较多（渠系占地 10%左右）； （3）灌水管理时要求劳力多，不易实施自动化； （4）用水量多，地表因全面湿润而蒸发损失大。
沟灌
（3）、灌水时间t的确定： 若沟长、入沟流量已知，则有
t=maL/q 式中：q―入沟流量(L/s)。
沟灌
土壤透水性
河南省引黄灌区灌水沟长度与灌水流量关系表
水沟存水部分
b0为平均沟宽
土壤入渗水部分
P0为湿周
沟灌
（2）、沟长与坡度及沟中水深的关系： 可表示为 L=(h2-h1)/i
式中：h1 、h2―分别为灌水停止时沟首、沟尾的水深 (m)；i―沟底坡度。 为了使土壤湿润均匀，（h2-h1）之值应不超过0.06～ 0.07m（郭元裕，1986）。如灌水沟的最小极限坡 度为0.002，则其最小长度为30～35m。
(4)涌灌
● 涌灌又称涌泉灌溉。是通过置于作物根部附近 开口的小管向上涌出的小水流或小涌泉将水灌 到土壤表面。 ● 灌水流量较大(但一般也不大于220L／h)，远远 超过土壤的渗吸速度，因此通常需要在地表形 成小水洼来控制水量的分布。 ● 其特点是工作压力很低，适用于地形平坦的地 区，与低压管道输水的地面灌溉相近，出流孔 口较大，不易堵塞。
地面节水灌溉技术等
地面节水灌溉技术等作者：乔丽敏赵先利等来源：《农民致富之友》2009年第05期地面灌溉是水从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤。
这种方法是目前应用最广泛、最主要的一种方法。
在地面节水方法中。
重点介绍目前我国比较先进、大面积推广的小畦灌水技术、间歇灌水技术和膜上灌水技术。
一、小畦灌水技术小畦灌溉是我国北方井灌区行之有效的一种节水灌溉技术。
其优点是灌水流程短，减少了沿畦长产生的深层渗漏，因此能节约灌水量，提高灌水均匀度和灌水效率。
缺点是灌水单元缩小，整畦时费工。
小畦灌溉就是相对过去长畦、大畦而言，将灌溉土地单元划小，但畦子的大小也不是越小越好，而是根据一些技术指标来确定畦田的长度。
小畦灌溉田间操作要点：首先要平整土地，合理划分畦田。
对平原地区，可大面积地进行平整，土地平整是小畦灌溉的关键，根据理论和实践经验划分畦田。
灌水时往往采用及时封口的办法，既当水流到离畦尾还有一定距离时，就封闭入水口使畦内剩余的水流向前继续流动，至畦尾时则全部渗入土壤，可以采用七成封口、八成封口、九成封口或灌流封口等。
二、间歇灌水技术间歇灌溉技术是80年代以来研究出的一种新的地面灌溉技术，它突破了传统的地面灌溉模式，具有灌水速度快、节约水量和灌水均匀度高等优点。
间歇灌溉的原理：传统的地面灌溉方式是连续地向沟(畦)田输入一个大致不变的流量，直到灌完一个沟(畦)为止。
在水流推进过程中，入渗水流量尽管沿沟(畦)长逐渐减少，但仍是连续的，所以又称为连续灌溉。
而间歇灌溉则是以一定的或变化的周期循环间断地向沟(畦)田灌水，即交替地向几个沟(畦)田供水。
间歇灌溉开始时，当水流入沟(畦)一定距离时停止供水(即将水改口人另一沟畦)，待田面水层消退后，再开始供水。
第二次供水推进长度为第一次供水的湿润长度加上新推进的一段长度，尔后再停止供水，等到再次消退后再供水，不断重复这种循环直到灌完全部沟(畦)田为止。
三、膜上灌膜上灌的基本形式有以下几种：1开沟扶埂膜上灌，在膜上灌铺膜装置未研制成功前，利用原有的铺膜机平铺地膜，灌水前在两膜之间用开沟器开沟，在膜侧形成小的土埂，膜床高于两边沟底。
04-第四章-地面灌溉节水技术-节水农业概论-山西农业大学
畦埂是临时性的，应与整地、播种相结合，最好采用筑埂器修筑。 对于密植作物，畦埂也可以进行播种。 为防止畦埂跑水，在畦田地边和路边最好修筑固定的地边畦埂，埂高 不应小于0.3m，底宽为0.5—0.6m，顶宽为0.2—0.3m。
水平畦灌
水平畦田灌水技术是建立在激光控制土地精细平整技术应用基础上 的一种地面灌溉技术。
激光平地技术是利用安装在垂直于农田地面的高架上的激光发射器，以较高 的速度旋转，在农田上方形成一个激光平面，以该激光面作为平整土地的参照 面。激光发射器具有自动调节机制，能根据设计的坡度调节激光面，激光面限 定了激光束与地面上任何一点的距离，使该点与激光束平面之间距离的正差为 挖方深度，负差为填方深度。
土地平整方法包括常规土地平整措施和激光控制平地技术。
常规土地平整措施
常规平地方法有人工法和机械法，机械法采用的设备有推土机、铲运机和刮 平机，它具有土方移动量大、平地效率高、费用相对较低等特点，适合于在 地面起伏较大、地面平整度较差的田面内进行粗平，改变田块的宏观地形。 由于平地效果取决推土机和刮平机的施工精度、人工操作和人工测平精度等 诸多因素的影响，当田面达到一定平整度后便很难有所提高。
由于传统的地面灌水方法灌水均匀度差，田间水利用率低，灌水定额大， 故许多国家均投入力量对其进行改进，形成多种比传统地面灌水方法要节 水的地面灌水技术，也称改进地面灌水技术。在改进的地面灌溉技术中， 融入一些高新技术，使其实现精细节水地面灌溉技术，其中包括水平畦灌 和波涌灌溉等。
农业节水灌溉技术应用手册
农业节水灌溉技术应用手册第1章绪论 (3)1.1 节水灌溉的重要性 (3)1.1.1 节水灌溉是提高农业水资源利用效率的关键 (4)1.1.2 节水灌溉是保障国家粮食安全的需要 (4)1.1.3 节水灌溉是促进农业可持续发展的必然选择 (4)1.2 节水灌溉技术概述 (4)1.2.1 灌溉方式节水技术 (4)1.2.2 农艺节水技术 (4)1.2.3 水资源管理节水技术 (4)1.2.4 节水灌溉设备与材料 (4)1.2.5 智能化节水灌溉技术 (4)第2章节水灌溉基本原理 (5)2.1 灌溉水源与水质 (5)2.1.1 水源类型 (5)2.1.2 水质要求 (5)2.2 灌溉制度与灌溉技术 (5)2.2.1 灌溉制度 (5)2.2.2 灌溉技术 (5)2.3 土壤水分与作物需水量 (5)2.3.1 土壤水分 (5)2.3.2 作物需水量 (5)第3章地面灌溉节水技术 (6)3.1 畦灌技术 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 技术要点 (6)3.1.3 节水效果 (6)3.2 沟灌技术 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 技术要点 (6)3.2.3 节水效果 (7)3.3 膜上灌溉技术 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 技术要点 (7)3.3.3 节水效果 (7)第4章喷灌节水技术 (7)4.1 喷灌系统组成与分类 (7)4.1.1 按水源类型分类 (7)4.1.2 按喷头类型分类 (7)4.1.3 按控制方式分类 (7)4.2 喷灌设备选择与布置 (8)4.2.1 喷头选择 (8)4.2.3 喷头布置 (8)4.3 喷灌系统设计 (8)4.3.1 确定灌溉制度 (8)4.3.2 设计灌溉参数 (8)4.3.3 系统布局设计 (8)4.3.4 喷灌系统施工与调试 (8)4.3.5 喷灌系统运行与维护 (8)第5章微灌节水技术 (8)5.1 微灌系统概述 (9)5.2 滴灌技术 (9)5.3 微喷灌技术 (9)5.4 微灌设备与工程管理 (9)5.4.1 微灌设备 (9)5.4.2 工程管理 (9)第6章渠道防渗与输水节水技术 (10)6.1 渠道防渗材料与结构 (10)6.1.1 防渗材料 (10)6.1.2 防渗结构 (10)6.2 渠道防渗设计 (10)6.2.1 设计原则 (10)6.2.2 设计步骤 (10)6.2.3 设计参数 (10)6.3 输水管道与泵站工程 (10)6.3.1 输水管道 (10)6.3.2 泵站工程 (10)6.3.3 节水措施 (11)第7章节水灌溉调控技术 (11)7.1 灌溉预报与灌溉决策 (11)7.1.1 灌溉预报 (11)7.1.2 灌溉决策 (11)7.2 自动化灌溉控制系统 (11)7.2.1 自动化灌溉控制系统的组成 (11)7.2.2 自动化灌溉控制系统的功能 (12)7.3 智能灌溉技术 (12)7.3.1 智能灌溉技术概述 (12)7.3.2 智能灌溉技术实例 (12)第8章作物灌溉制度优化 (12)8.1 作物水分生产函数 (12)8.1.1 作物水分生产函数的类型 (13)8.1.2 作物水分生产函数的特点 (13)8.1.3 作物水分生产函数在灌溉制度优化中的应用 (13)8.2 灌溉制度优化方法 (13)8.2.1 灌溉制度优化目标 (13)8.3 节水灌溉制度实践 (14)8.3.1 节水灌溉制度实践方法 (14)8.3.2 节水灌溉制度实践案例 (14)第9章节水灌溉工程管理与维护 (15)9.1 灌溉工程质量控制 (15)9.1.1 工程质量控制原则 (15)9.1.2 工程质量控制措施 (15)9.2 灌溉工程运行管理 (15)9.2.1 运行管理制度 (15)9.2.2 运行管理措施 (15)9.3 灌溉设备维护与故障排除 (15)9.3.1 设备维护 (15)9.3.2 故障排除 (16)第10章节水灌溉技术综合应用 (16)10.1 节水灌溉技术在粮食作物中的应用 (16)10.1.1 概述 (16)10.1.2 节水灌溉技术 (16)10.1.3 应用实例 (16)10.2 节水灌溉技术在经济作物中的应用 (16)10.2.1 概述 (16)10.2.2 节水灌溉技术 (17)10.2.3 应用实例 (17)10.3 节水灌溉技术在设施农业中的应用 (17)10.3.1 概述 (17)10.3.2 节水灌溉技术 (17)10.3.3 应用实例 (17)10.4 节水灌溉技术在区域农业水资源管理中的应用 (17)10.4.1 概述 (17)10.4.2 节水灌溉技术 (17)10.4.3 应用实例 (18)第1章绪论1.1 节水灌溉的重要性水是生命之源，农业用水是维持粮食生产、保障国家粮食安全的重要基础。
地面节水灌溉技术工作原理
地面节水灌溉技术工作原理今天咱就来唠唠地面节水灌溉技术的工作原理，这可是个特别有趣又超级实用的事儿呢！咱先说说滴灌技术吧。
滴灌啊，就像是给每一株植物都安排了一个小保姆，特别贴心。
滴灌系统有好多细细的滴管，这些滴管上面还有小小的滴头呢。
你想啊，水就从水源那里，通过压力被送到这些滴管里，然后一滴一滴地从滴头出来，慢悠悠地就到植物的根部啦。
这就好比是我们喝水，不是一下子给倒一大桶，而是一小口一小口地喝，这样植物能更好地吸收。
每一滴水滴到土里，就会在植物根部周围形成一个小小的湿润圈，就像给植物的根做了一个小小的水窝窝。
这种方式超级节水呢，因为水几乎没有浪费，都直接给到植物最需要的地方了。
而且啊，因为是一滴一滴地浇水，地面也不会有积水，这样就减少了水分的蒸发。
不像我们以前那种大水漫灌，水到处流，很多都被浪费掉了，还容易把土地弄得坑坑洼洼的。
再说说喷灌技术。
喷灌就像是给植物们下一场小雨。
有那种可以旋转的喷头，水从喷头里喷出来，就像小喷泉一样。
喷头会慢慢地旋转，这样水就可以均匀地洒在一片区域里。
这个工作原理其实也不复杂，就是利用水泵把水抽到一定的压力，然后通过管道送到喷头那里。
水喷出来的时候是分散的小水滴，就像下雨一样落在植物和地面上。
这样做的好处是可以覆盖比较大的面积，而且喷灌的时候还能增加空气湿度呢，就像给植物们做了一个小小的水汽SPA。
不过呢，喷灌相对滴灌来说，可能会有一点点水的浪费，因为有一些水会喷到叶子上，然后蒸发掉一部分。
但是只要调整好喷头的高度和角度，也能达到很好的节水效果。
还有一种叫微喷灌的技术，它就像是滴灌和喷灌的结合体。
微喷灌的喷头喷出的水比喷灌的水滴要小很多，更像是小雾滴。
它也是通过压力把水送到喷头，然后喷头把水喷出来。
这种小雾滴落在植物上和地面上，就像是给植物蒙上了一层薄薄的水汽面纱。
微喷灌既可以像滴灌那样比较精准地给植物根部附近补充水分，又能像喷灌那样照顾到一定的面积。
而且啊，这种小雾滴的形式，让水的蒸发量也比较小，是一种很巧妙的节水灌溉方式呢。
地面灌溉节水新技术共51页文档
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
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地面灌溉节水技术
地面灌溉节水技术7.1概述7.1.1地面灌溉节水技术的发展地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。
地面灌溉是最古老的田间灌水技术，也是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法。
目前，全世界用地面灌水方法灌溉的面积占总灌溉面积的90%以上。
由于我国水资源与能源短缺，广大农村地区经济势力不足，技术管理水平较低，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌溉技术。
我国现有98%以上的灌溉面积依然采用这类方法。
传统地面灌水方法能充分满足作物的需水要求；技术要求不高，容易掌握运用且管理简便；设备投资省，运行费用低；适用于质地较密实的土壤，在砂性土壤上会产生大量深层渗漏损失；容易发生超量灌溉，导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化，或沿田面发生跑水现象，造成水资源的浪费；对土地平整要求较高，地形复杂的地区平整土地的投资相对较大。
因此，地面灌水方法比喷灌和滴灌更要注意改善和提高其灌水技术，以达到节水、省工、稳产、高产和低成本的目的。
目前，地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放，沟、畦规格不合理，田间水的浪费十分严重。
据河南省调查，豫东平原井灌区的畦田，平均田间水利用率只有0.7左右，畦长小于50m的只占9.1%，畦长超过100m的占45%，平均为100m，畦宽小于4m的只占14%，畦宽大于6m的占34%。
西北不少地区则仍沿用大畦大水漫灌的旧习，水的浪费更为严重。
改进传统的沟、畦灌水技术，提高田间水利用率和灌水均匀度，减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。
多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合，并在试验研究和生产性试验的基础上，提出了用于指导生产的灌水技术要素，推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术，取得了显著的节水增产效果。
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然后放水形成水层，从而实施灌溉的方法。 要求 ：为使淹灌水层深浅一致，要求格田田面 平整，坡度宜控制在0.05%左右。格田通常为长 方形，埂高30～40cm。面积视地形土质而定， 一般2～5亩。
格田灌溉类型 1、串灌格田：指格田与格田互相联通，共 用一个进水口和出水口。因串灌不利于格 田独立调控水层，又易引起肥料流失，应 尽量避免。 2、单灌格田：指每个格田都有独立的进水 口和出水口，便于格田独立调控水层 • 适用范围 主要适用于水稻等水生作物，另 外，利于盐碱地冲洗改良。
河南省引黄灌区灌水沟长度与灌水流量关系表
土壤透水性 强 沟底比降 1～0. 4 % 0. 4～0. 2% < 0. 2% 1～0. 4 % 中 0. 4～0. 2 % < 0. 2 % 1～0. 4% 弱 0. 4～0. 2% < 0. 2 % 沟长(m) 60～80 40～60 30～40 80～100 70～90 40～50 90～100 80～100 50～80 入沟流量(L/s) 0.6～0.9 0.7～1.0 1.0～1.5 0.4～0.6 0.5～0.6 0.7～1.0 0.2～0.4 0.4～0.5 0.5～0.6
97%灌溉采用地面灌溉方式。在今后相当长的一段时间内， 我国还仍会以地面灌溉为主 。地面灌溉节水技术很多，如
平整土地、长畦改短畦、宽畦改窄畦、隔沟灌、膜上灌、
波涌灌等。
优点：耗能少，投入低，不需特殊设备，农民易于 掌握，节水效果也比较明显。 不足：易超量灌溉，渗漏量大，抬高地下水位，发 生土壤次生盐碱化；
畦长与灌水均匀度之间的关系
畦
长 ／m
单宽流量 ／L.S .m
-1 -l
灌水定额 ／15m ．hm
3 -2
灌后土壤含水率／％
灌水均匀度
畦
首
畦 22．9 21．4 18．9 18．5 17．6
尾
／％
30 50 100 200 300
3．0 3．0 3．0 3．0 3．0
45．5 56．6 63．0 66．5 75．5
第四章 地面灌溉节水技术
地面灌溉：送入田块的灌溉水在沟、畦、格田中流动， 形成连续的薄水层或细小的水流，借重力和毛细管作用浸 润土壤的灌水方法。它包括漫、沟、畦、格田灌溉等。 目前，世界90%采用此法。 鉴于目前我国经济实力不 足，广大农村地区的技术管理水平较低的现实，大面积推
广喷灌、滴灌、渗灌等先进灌水技术还受到很大的限制，
优点：
1、节水效果好。节水率的大小与畦（沟）长短、土壤性质和灌 溉季节有关。一般比连续灌可节水15-30%。 2、水流推进速度快，节省时间，缩短灌期。例如，在相同的田 块上用连续灌要24小时，而波涌灌为16小时。 3、解决长畦（沟）灌水难的问题。目前一些灌区的畦（沟）比 较长，有的长达300-400m，若采用连续灌，田间深层渗漏 严重；若长畦改短畦又存在一定的难度，群众怕占地、费 工。采用波涌灌可解决这个问题。 4、灌水均匀、保肥。减少畦首（头）入渗量，避免大量深层渗 漏损失，而使畦尾的入渗量增加。这就缩小了畦首、尾入 渗量的差距，灌水更加均匀。同时，还可防止肥料淋失， 把肥料保存在根层内。
三、 畦灌(border)
概念：在田间起土筑埂，将田块分割成许多狭长平整地块， 即灌水畦，又称畦田。把水从输水沟或毛渠放入畦中，水流 以薄层沿畦长方向向前移动，边流边渗润湿土层的灌水方法。 畦灌法主要适用于灌溉窄行密植作物或撒播作物或保护地多 数蔬菜、露地花卉、苗圃和密植果树等。
畦灌也称改进地面灌水技术，以往畦田灌溉方式比较
不要超过4m。尤其在水源流量较小时或井灌区，为了迅
速在整个畦田面上形成流动的薄水层，一般畦田的宽度都 较小。
2、畦长 畦长随畦田纵向坡度、土壤质地及土壤透水 性能、土地平整度等情况变化。
畦田田面纵向坡度大时畦长可长些； 砂质土壤透水性能强，畦田长度宜短；黏质土壤透 水性能弱，畦长稍长。 保护地畦长取决于保护地设施的长度或宽度。
-1 -1
3．畦埂 畦埂断面一般为三角形，畦埂高0.2-0.25m，底 宽0.3—0.4m，引浑水灌溉的地区应适当加大些。 畦埂是临时性的，应与整地、播种相结合，最好采 用筑埂器修筑。对于密植作物，畦埂也可以进行播 种。为防止畦埂跑水，在畦田地边和路边最好修筑 固定的地边畦埂，埂高不应小于0.3m，底宽为 0.5—0.6m，顶宽为0.2—0.3m。
沟灌：在作物行间开沟，灌水时，水在沟中边流边渗的 灌溉方法。 种类：细流沟灌与蓄水沟灌。 细流沟灌 — 水在沟中边流边渗，灌完后沟尾不封闭， 沟中不留积水；细流沟灌适于地面坡度较大、土壤渗透性 良好的地区； 蓄水沟灌 — 沟较深，灌水后沟尾封闭，沟中留有水层。 蓄水沟灌适于土壤透水性差、地形平缓的地区。
二、水平畦灌
水平畦灌是将田间做成水平的畦田，水以较大流量流人 畦内，并作均匀分布，在重力作用下渗入根区。 水平畦灌需建立在激光控制精细平整土地技术基础上的 一种地面灌溉技术。它具有灌水技术要求低，田间灌水利 用率高，拦蓄降雨，劳动生产率高等优点，特别适合地势 平坦、面积较大、机械化程度较高的地区。
2006年5月1日，由四川省农业科学院引进的激光平地系统完 成整机组装，进行测量的3块田中： 1号地面积1.6亩，平地前高低差异14.5cm，平地后差异2.0cm。 2号地面积3.2亩，平地前高低差异7cm，平地后差异3cm。
3号地面积2.7亩，平地前高低差异12.5cm，平地后差异2cm。
第二节 地面灌溉方法
24．3 24．2 23．9 24．2 24．3
94．2 88．4 79. 0 76. 4 72. 3
土壤性质、畦田纵向坡度与畦长和畦宽以及 单宽流量之间的关系
田面坡度<2／1000 畦长 ／m 强透水性轻壤土 30—50 中透水性壤土 50—70 弱透水性壤土 70—80 畦宽 ／m 3．0 3．0 3．0 单宽流量 L·S ·m 5—6 5—6 4—5
激光控制平地技术。激光控制装置使土地平整 精度得到大幅度的提高，其感应系统的灵敏性比
人工视觉判断准确10—50倍。激光平地的作业效
率高，适宜在常规粗平基础上完成田面精平，改 善地面微地形条件，但平地费用相对较高，铲运 设备容积有限。利用常规粗平方法和激光精平技 术的长处及特点，二者结合可获得较好的土地平
-1 -1
田面坡度＝2／1000—1／100 畦长 ／m 50—70 70—80 80—100 畦宽 ／m 3．0 3．0 3．0 单宽流量 ／L·S ·m 5—6 4—5 3—4
-1 -1
田面坡度＝1／100—2.5／100 畦长 ／m 70—80 80—100 100—130 畦宽 ／m 3．0 3．0 3．0 单宽流量 ／L·S ·m 3．0 3．0 3．0
（4）减轻土壤冲刷，减少养分淋失，减轻土壤板结 （5）土地平整费用低，技术简单、易掌握和推广。
（二）、畦田的坡度：
沿长边方向一定的畦田坡度，便于流入畦田的
水在田面上形成流动的薄水层，实现均匀灌溉的 目的。一般布置适宜的田面坡度为1/1000— 3/1000，最大可达0.02。坡度过大会造成水对土 壤的冲刷，而引发水土流失。畦面面积与畦面坡
粗放，近年来在激光控制平地技术基础上不断改进，自20 世纪80年代起已在许多国家得到推广应用，是地面灌溉中 推广应用最广泛的灌水方法之一 。 畦灌包括水平畦灌和波涌灌等。水平畦灌指田间做成水
平的畦，水以较大流量流入畦内，并均匀分布后由重力作
用渗入根区的畦灌。水平畦田灌水技术在我国的应用尚处 于起步阶段，随着现代化规模经营农业的发展，传统的地
灌水沟规格
断面，梯形或三角形，上口宽20～40cm，沟深8～25cm；
适宜坡度0. 5～2%；
沟长取决于地面坡度、土壤透水性。当坡度小、土壤透水性强， 沟长宜短些；反之，宜长些。一般30-100m； 间距取决于质地，因质地与灌水沟的湿润范围有关。轻质土壤 间距较窄，50-60cm；重质土壤较宽，75～80cm；中等质地， 65-75cm。具体确定时还要结合作物的行距来考虑。 入沟流量 取决于地面坡度及土壤透水性。坡度小，透水性强，入沟流量 要大些；反之，要小些。一般为0.2～2.0 L s-1 。
度大小要相适应，畦面越平灌溉水在畦面内的流
动越慢，畦块就应该设计得小一些，这样才能减
少畦首的渗漏损失。
(三)、畦田规格设计
畦田规格设计主要有畦田的长度、宽度和畦埂断面等。
1．畦宽 畦宽主要取决于畦田的土壤性质和农业技术要求以及农 业机具的宽度。通常畦宽多按当地农业机具宽度的整倍数 确定，一般为2—4m，传统畦灌法的畦宽一般都要求最宽
对土地平整要求高，投工大； 地面蒸发所占比重大，水分利用效率低； 易板结。
第一节
平整土地
要实现地面灌溉用水的高效率，首先要确保土地
平整，平整的土地可以使水均匀地流向田间各处，
避免局部积水。美国把平地作为灌区改造的第一位
工作，埃及的经验是灌区建设投资平地占70％。
平整土地要满足以下一些基本要求：
①
面灌溉技术向现代地面灌溉技术的转变已成为大势所趋。
畦田改造在我国有两种方案：一是大畦改小畦
实施小畦灌溉；另一种方案是采用激光平整土地 技术，对土地进行精平，进行水平畦灌。
一、小畦灌溉 （一）、优点： （1）节约水量，易于实现小定额灌水 （2）灌水均匀，灌水质量高
（3）防止深层渗漏，提高田间水的利用率
整效果。
激光平地机配套的激光发射设备可 按照操作人员输入的坡度等参数，在 待平土地上方扫射形成激光面，安装 在平地机上方的激光接收装置在平地 机运动时，将地形起伏与激光面比较 高差，同时将数据传送至驾驶室主控 电脑，主控电脑通过牵引设备液压系 统控制铲土框高地铲土，洼地卸土， 达到全自动精确土地平整。
一、 漫灌(wild flooding)
在田间不做沟、不做埂，灌水时任水四处漫溢的灌溉方 法。粗放和原始的方法。