灌溉排水概论
第六章：农田排水原理《灌溉排水工程学》教学用课件
第一节 排水对水土环境及作物生长的影响
一、农田灌溉与农田排水
农田灌溉与农田排水是调节农田水分状况的两种措施。
二、农田排水对土壤理化性质的影响
排水对土壤理化性状的影响有以下几个方而：
1、改善土壤结构
2、排除有毒物质
3、降低土壤含水量，改善土壤热状况
4、改善土壤通气 化
5、降低土壤含盐量，治理盐碱
第二节 排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟
排除地面水的目的主要是防止作物受淹。
1、排涝水量
降水过多就会造成涝灾。
(1)利用超蓄产流法计算净雨深
蓄水量
W H max 0 H s max
径流深
R P Wm W0
(2)利用超渗产流法计算净雨深
蓄水量 I i1 t T 1
1
径流深 R P I
2、田间排水沟的深度与间距 末级固定排水沟的间距，要根据田间作业对田块的要求并 结合田间灌溉渠道的规划布置统考虑确定。一般北方地区 排涝农沟的间距多为200~400m；南方地区农沟间距多为 100~200m。单纯排涝用的农沟深度一般为1.0m左右。 二、控制地下水的田间排水沟 控制农田地下水位的目的是有效地排除渍害和防止土壤盐 碱化。控制地下水位的田间工程，有水平排水和垂直排水 两种形式。当作物允许的地下水埋深△H一定时，排水农 沟的深度D可用下式计算：
三、农田排水对作物生长的影响
1、排水对作物根系生长的影响
2、排水对作物植株生长及产量的影响
四、农田排水对地下水动态的影响 1、排水沟对地下水位的调控作用
2、排水对农田地下水动态的影响 水稻的晒田期间，地下水位迅速下降，其处于动态变化过 程。若无水补给，地下水呈非稳定流状态。 地下水位下降值计算公式为：
灌溉排水工程学绪论
修建时间
地点
主持人 工程概要与效益
龙首渠 坎儿井
公元前 128~前 117年
公元前1世 纪
陕西澄城
新疆吐鲁 番
庄熊罢
开凿十余里隧洞，引洛水至商颜山，可 灌溉下游一万余顷土地，虽通水，但无 实效。
挖暗渠，凿竖井，引取地下潜流灌田， 每井250~500亩。
鉴湖
104~140年 浙江绍兴 马臻
海塘
东汉末期
我国是发展中国家，目前走的是两者结合的道路。
世界各国灌溉排水发展的趋势
1.地面灌溉-向管道化发展。 2.喷灌和滴灌 3.灌溉系统管理自动化控制 4.节能技术 5.渠系建筑物机械化施工技术 6.农田排水
明沟向暗管方向发展； 管材的变化。
第四节 农田水利学的研究对象和基本内容
农田水利学的定义：
是一门研究农田水分状况和有关地区水情的变化规律 以及调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业
▪ 李仪祉（1882~1938年）陕西蒲城人。主要业绩： 引进西方水利科技，培养水利人才，提出治理江河 的意见，主持兴建陕西泾惠渠，渭惠渠等灌区工程， 为我国近代治水新一代人才的先驱。
四、中国古代著名水利工程简介
工程名称 修建时间
地点
主持人
工程概要与效益
芍陂
公元前613~ 公元前 591年
安徽寿县
孙叔敖
我国古代最早，工程规模浩大的蓄水灌溉工 程，芍坡周长120许里，灌田万顷，至今犹存。
邗沟
公元前486年 江苏扬州 吴王夫差
智伯渠 公元前453年 山西太原 智伯
引漳十二 公元前422年 河北临漳 西门豹 渠
综合利用天然湖泊，水道，为军事运粮而建， 是最早联系沟通长江，淮河的人工运河.
灌溉排水工程学课件
2、畦田规格 畦田规格主要指畦田的长度、畦田的宽度和畦埂断面。 （1）畦宽 主要取决于畦田的横向坡度、土壤性质和农业技术要求， 以及农业机具的宽度。通常，畦宽多为当地农业机具宽度 的整倍数确定，一般约2~4m。为灌水均匀，要求畦田无 横向坡度，以免水流集中，冲刷畦田表面土壤。 （2）畦长 根据畦田纵坡、土壤质地及土壤透水性能、土地平整情况 和农业技术条件等合理确定。 ①纵坡坡度大的畦长宜长，纵坡坡度小的畦长可稍短； ②砂质土壤，土壤透水性强，畦长宜短；
3、畦灌法灌水技术 其要素主要指畦田长度l、畦宽b、单宽流量q和放水入畦时 间t。影响这些要素的因素主要有土壤渗透系数、田面纵向 坡度、畦田粗糙率与平整程度，以及作物的种植倩况等。
为使田间灌水均匀度高，湿润土层基本均匀，畦灌灌水技
术要素之间应满足如下关系：
(1)渗入到畦田内土壤中的水量达到计划灌水定额时，畦田 内各处所需要的入渗时间tn满足下式：
t :放水历时(s)；
y: 停水时刻田面水流推进长度内任一点的地面水深(m);
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： aTb
土壤入渗函数 Z ： ktna
式中：
T ：水流推进时间；
a、b：水流推进函数的系数和指数； t n：向土壤中入渗的时间； k和α：为土壤入渗函数的系数和指数。 上述两个函数中的系数均通过田间试验实测确定。
二、畦灌法：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，灌水时，水从输水垄沟或田间毛渠引 入畦田后，在畦田田面上形成很薄的水层，沿畦长坡度 方向均匀流动，在流动的过程中主要借重力和毛细管作 用，以垂直下渗的方式逐渐湿润土壤的地面灌水方法。
灌溉排水知识点总结图解
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。
灌溉排水工程学》教学用课件-第一章
由于〔lg i1-lg i2〕/ 〔lg t1-lg t2〕=-t gθ=-α 即α为拟合直线与横轴的夹角的正切值 拟和直线与纵轴的截距即为l g i1 则累积入渗量I与入渗时间t的关系
式中i 0为第一单位时间内土壤渗吸的平均速度
用式〔1—10〕 I
t
2> 菲利普入渗公式
式中：S为渗吸系数, i f 为稳定入渗速度[ i f =i <∞>]
〔2〕地下水补给条件下的蒸发 若地下水埋藏较浅,表土蒸发消耗的水分在毛管力的作 用下有地下水补给.如果外界蒸发力不随时间而变,土 壤水分蒸发强度与地下水向上补给的通量处于相对平衡 状态,就形成稳定蒸发.
四、土壤—植物—大气连续体水分运移 〔SPAC〕
土壤 〔S〕
水分连续体
大气〔A〕
植物〔P〕
应用统一的能量指标"水势"来定量研究整个系统中各个环 节能量水平的变化：
2、入渗条件下土壤水运动 〔1〕入渗过程的一般规律
入渗前θ0很小,地面初始入渗速度i 1很大,短时间内就接近 饱和含水率θs,,见图1-3.随时间的延长,入渗路径的加大,入 渗速度i t不断减小,最后趋于i f,即接近该土壤的渗透系数 K.通常用入渗速度i t和累积渗水量I与时间t的关系曲线 描述入渗规律.
二、作物需水量计算 两类计算方法：
1、直接计算出作物需水量的方法； 2、基于参照作物蒸发蒸腾量的半经验方法. 1、直接计算需水量的方法 〔1〕α值法：以水面蒸发为参数的需水量计算法
式中：ET 为某时段内的作物需水量,以水层深度mm计； E0为与ET 同时段的水面蒸发量,以水层深度mm计.
一般而言,水 稻比旱作物更适用 α值法.
Rsr、Rrl、Rla:分别为土壤水分通过土壤到达根表皮,由根表 皮到达叶面,由叶面到达空气中各段路径的水流阻力.
灌溉排水知识点总结
灌溉排水知识点总结一、灌溉的基本概念1. 灌溉是指在自然降水不足或不适时，通过人工手段将水引入农田，以满足农作物的需水量。
灌溉分为表面灌溉、滴灌、喷灌和地下灌溉等方式。
根据灌溉水的来源，又可分为地表水灌溉和地下水灌溉。
2. 灌溉的目的是为了保证农作物生长发育需要的水分，提高农作物的产量和质量，促进农田的持续利用，保障农业生产。
3. 灌溉的原则有合理用水、科学施水、节约用水和提高效率等。
二、灌溉的方式和方法1. 表面灌溉：是指将水直接从渠道或河湖等地表入渗到土壤中，包括沟灌、田间灌溉、冲洗灌、滩田灌溉等。
2. 滴灌：是指通过输水管道和滴灌带，将精确计量的水滴直接滴到植物根部进行灌溉，适用于果树、蔬菜等作物的灌溉。
3. 喷灌：是通过喷头将水以一定速度和压力喷洒到作物上，适用于大田作物、果园等的灌溉。
4. 地下灌溉：是通过地下管道将水引入土壤根带进行灌溉，适用于土壤墒情要求较高的作物。
5. 梯田灌溉：是指将水引入梯田，通过水流层层滑下进行灌溉，适用于山区农田。
6. 溉水方式：包括定量灌溉、固定时间灌溉、自由排灌、压力灌溉等。
三、灌溉水质要求1. 灌溉水的化学性质：灌溉水的化学性质直接影响到土壤肥力、土壤结构和地下水的质量。
水中的含盐量、重金属、硫酸盐和氯化物等成分对土壤和植物都有一定的影响，因此在选择灌溉水源时需要进行水质分析，保证灌溉水质量符合植物的需求并不会对土壤和地下水造成不良影响。
2. 灌溉水的适用性：灌溉水的适用性包括含盐量、PH值、含矿物质种类和浓度、微量元素含量等，一般土壤较强的耐盐碱，对水质有很高的要求，而土壤较低的耐盐碱，对水质要求就较低。
四、灌溉技术1. 灌溉设施：包括水源设施、引水渠、输水管道、滴灌带、喷灌设备等。
2. 灌溉管理：包括定量施水、测土定水、节水灌溉等。
3. 灌溉制度：包括定时灌溉、间歇灌溉、地膜灌溉等。
4. 灌溉调度：包括施水时机、施水量、施水频率、施水方法等。
五、排水技术1. 排水系统：包括土垄排水、基槽排水、排渣渠、排水沟等。
灌溉与排水工程学复习要点
灌溉与排水工程学复习要点
一、灌溉与排水工程学
1、灌溉与排水系统的基本构成
灌溉与排水系统由水源、管道、设备、管网、控制设备、管布布置和操作组成，其中，水源包括河流、湖泊、地下水以及人工灌溉水源等；管道分为压力管道和自流管道；设备包括水泵机组、减压阀、活门、节流阀等；管网系统由管道、设备、控制设备、阀门等组成，可将指定的水量分配到指定的灌溉核心区域；控制设备由水位控制装置、水质控制装置、电气控制装置等组成，能实现供水量和排水量的控制；管布由灌溉管网、灌溉施肥管网、灌溉阀控管网以及排水管网等构成；操作是指管道系统运行的调节，包括水质控制、水位控制和电气控制等活动。
2、灌溉与排水系统的基本特性
（1）可靠性：灌溉与排水系统的可靠性指的是系统运行的可靠性，包括灌溉和排水系统设计的合理性、设施的完备性以及管网的维护等；
（2）安全性：灌溉与排水系统的安全性指的是系统抗洪能力和防汛能力，这两项性能是灌溉与排水系统可靠运行的基础；
（3）可操作性：灌溉与排水系统的可操作性是指它的调节性和操作规程。
灌溉排水工程学
1.灌溉排水工程学的任务是：研究和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，为发展农业生产服务。
2.灌溉研究的内容可概括为水源工程、输水工程和田间工程的规划设计、施工、管理的学科；排水研究的主要内容有：产生农田水分过多的原因及相应的排水方法，田间排水工程的规划设计，排水输水沟道的的规划设计、施工、管理和承纳排水系统排出水量的承泄区治理的学科。
×106 Pa（15atm）的土壤含水率称为凋萎系数。
4.田间持水率：在生产实践中，常将灌水2天后土壤所能保持的含水率叫做田间持水率。
5.土壤含水率的测定方法：烘干法、负压计法、TDR法、中子法、γ射线法。
6.土壤含水率的表示方法：质量含水率θm（g/g）、体积含水率θv（cm3/cm3）和水层厚度h（mm）。
θv=Yθm。
7.土壤水分蒸发的强度取决于两个因素：①外界蒸发能力；②土壤自下部土层向上的输水能力。
P318.SPAC系统的组成：土壤、植物和大气中的水分。
P349.农田水分的消耗主要包括：①植株蒸腾；②株间土壤蒸发；③深层渗漏。
10.作物需水量：植株蒸腾和株间土壤蒸发所消耗的水量。
P3911.参照作物需水量：指土壤水分充足、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔（长、宽均在200m以上）绿草地（高3～15cm）的蒸发腾发量。
P4212.灌水定额：一次灌水单位面积上的灌水量。
灌溉定额：各次灌水定额之和。
P4713.灌水率：指灌区单位面积上所需灌溉的净流量q净，又称灌水模数，以m3/（s·万亩）计。
14.灌溉用水量：指某一灌溉面积上所需水源供给的总灌溉水量。
P6915.地面灌溉分：畦灌、沟灌、淹灌和漫灌。
微灌分：滴灌、微喷灌、渗灌和涌灌。
P7616.灌溉系统和排水系统布置的基本形式：灌排相邻布置、灌排相间布置。
P13317.低压管道输水灌溉系统的组成：①水源与引水取水枢纽；②输水配水网管③；田间灌水系统；④低压管道输水灌溉系统的附属建筑物和结构。
灌溉排水概论(1)
灌溉排水概论(1)
积水条件下的干土入 渗：
➢积水后，表土含水率 很快增加到θ0 (<θs )
➢地表处含水率梯度由 大变小，t足够大时地 表含水率不变
➢地表入渗率逐渐减小
➢湿润锋不断下移，含 水率变化平缓
灌溉排水概论(1)
描述土壤入渗过程的物理量：
入渗率i：单位时间内通过单位面积的入渗水 量（地表水通量），mm/min, mm/h, mm/d
灌溉排水概论(1)
1.2.2 土壤水分再分布
• 再分布：降水、灌溉之后，水分在土壤剖 面中的运动
Ø表层水分由于蒸发、继续向下运动而减小 Ø深层水分继续向下运动，湿润锋下移 Ø田间持水量
灌溉排水概论(1)
1.2.3 蒸发
• 陆面蒸发：
Ø土面蒸发：soil evaporation Ø植物蒸腾（散发）：plant transpiration Ø腾发（蒸散）：evapotranspiration
灌溉排水概论(1)
2020/11/21
灌溉排水概论(1)
要求：
• 熟悉北方主要作物需水规律，掌握灌溉制度 的方法
• 熟悉农田土壤水分特征参数及基本运动规律 • 掌握灌溉排水工程类型及适用条件 • 掌握灌溉系统（渠道、管道）的组成、渠系
建筑物的分类及其作用 • 熟悉不同灌水方法及其技术特点 • 了解排水系统及特点 • 掌握灌溉、排水管理基本内容
灌溉排水概论(1)
• 土壤含水量（soil water content）：105℃烘 干至恒重时失去的水量。以单位质量干土 中水的质量或单位土壤总容 积中水的容积 表示（质量含水量、体积含水量）
• 主要测定方法
Ø称重法（烘干法） Ø核技术测量：中子仪， γ射线仪 Ø电磁测量：时域反射仪(TDR) Ø核磁共振测量 Ø热脉冲测量 Ø遥感测量：大面积地表含水率
灌溉用水与灌溉排水工程
灌溉用水与灌溉排水工程一、灌溉用水灌溉管理和排水管理是灌区管理工作的两个重要方面。
灌溉排水管理的主要任务是通过对各种工程设施的管理运行，充分利用水资源，合理调配灌、排水量，开展试验研究，实行科学用水和排水，促进农作物高产稳产；并采取经济措施，搞好经营管理，发挥工程最大效益。
灌排管理包括工程管理、用水管理、生产管理与组织管理四方面内容。
工程管理主要是渠系工程的检查、观测、养护，维修、改建、扩建和防汛、抢险等。
只有做好工程管理，使渠系工程配套完善，并不断提高工程质量，才能保证工程安全运行，才能实行科学用水管理。
用水管理主要指灌、排水量和流量的调配以及灌、排水时间的安排等，它对充分发挥灌、排工程效益，促进农业生产起着重要作用。
生产管理指灌区内结合工程管理，用水管理开展的综合利用、多种经营以及水费征收等工作。
它是充分利用水土资源和灌排工程设施创造财富，增加收入，从而促进工程管理和用水管理的必要环节。
组织管理是指建立与健全专业的与群众性的灌区管理组织，配备管理人员，才能完成工程管理、用水管理和生产管理的任务。
可见在这四方面管理之中，工程管理是基础，用水管理是中心，组织管理是开展这些工作的组织保证，生产管理则是促进、巩固与发展以上三种管理的重要手段，它们彼此联系，相互促进。
灌溉用水管理是整个灌溉管理工作的中心环节。
用水管理工作的好坏，直接影响灌溉工程的效益和农业的增产。
用水管理的主要任务是实行计划用水。
计划用水就是有计划地进行蓄水、取水(包括水库供水、引水和提水等)和配水。
无论是大、小灌区，都要实行计划用水，做好用水管理工作。
实行计划用水，需要在用水之前根据作物高产对水分的要求，并考虑水源情况，工程条件以及农业生产的安排等，编制好用水计划。
在用水时，视当时的具体情况，特别是当时的气象条件，修改和执行用水计划，进行具体的蓄水、取水和配水工作。
在用水结束后，进行总结，为今后更好地推行计划用水积累经验。
计划用水是一项科学的管水工作，要进行认真的调查研究与分析预测，要充分地吸取当地先进经验，作到因地制宜和简便可行。
灌溉与排水工作
灌溉与排水工作灌溉与排水工作是农业生产中不可或缺的环节。
它们对于提高作物产量、保护土壤资源、改善农业生态环境起着重要作用。
本文将介绍灌溉与排水工作的重要性、工作原理以及现代化的发展趋势。
一、灌溉工作灌溉工作是通过人为手段，向农田供给水分，满足植物的生长需要。
灌溉工作的重要性在于提供充足的水源，确保农作物正常生长发育。
灌溉工作可以分为自引灌溉、供水灌溉以及喷灌等方式。
自引灌溉是通过挖掘河渠、建设水利工程，将山区的水源引入到田地中。
供水灌溉则是通过输水设施，将地下水或堰塞湖水引入农田。
而喷灌则是利用喷头喷洒方式，将水分均匀地分布在农田中。
二、排水工作排水工作是为了在农田中排出多余的水分，保证作物的良好生长。
对于一些低洼地区或经常有积水现象的地方，排水工作尤为重要。
排水工作主要采用开挖渠道进行排水，确保农田积水不超过合理标准。
为了更好地实施灌溉与排水工作，我们可以运用现代化技术手段，如自动控制系统。
自动控制系统可以根据土壤湿度，通过传感器感知土壤湿度并自动开启或关闭灌溉系统，使得灌溉工作更加精确和高效。
此外，还可以利用无人机技术来进行农田的巡查和监测工作。
无人机可以通过航拍农田，收集影像数据，并借助人工智能算法分析土壤湿度、植物生长情况等信息，为灌溉工作提供科学决策依据。
另外，要注重科学规划和合理管理灌溉与排水工作。
在灌溉工作中，我们可以采用分区灌溉的方式，根据不同农作物的水需求，在不同地块进行灌溉管理。
在排水工作中，可以按照地势高低进行农田分块，采用相应的排水方式。
总之，灌溉与排水工作在农业生产中具有重要地位。
通过科学技术手段的应用，可以更好地实施灌溉与排水工作，提高农业生产效益，保护土壤资源，促进农业可持续发展。
我们应该重视灌溉与排水工作，推动其现代化发展，为农业提供良好的基础条件。
农业的灌溉与排水
农业的灌溉与排水农业的灌溉与排水是农业生产中至关重要的一环。
随着人口增加和土地资源有限，合理有效的灌溉与排水系统不仅可以提高农作物产量，还可以保护土壤和水资源，减少环境污染。
本文将从灌溉和排水两方面展开阐述。
一、灌溉灌溉是指通过人工方式向农田提供水源来满足植物对水的需求。
一般来说，灌溉可以分为地面灌溉、滴灌和喷灌等多种方式。
地面灌溉是最传统的一种方式，通过将水源直接泵送至田地，让水源流向作物根部。
然而，地面灌溉会导致水资源浪费和土壤流失，不利于土壤保护和植物生长。
因此，现代农业更多采用滴灌和喷灌方式。
滴灌系统可以根据植物的需水量来进行精确供水，可以最大限度地减少水资源浪费。
而喷灌系统则可以使水源均匀、高效地覆盖到整片农田上，提高灌溉的效率。
二、排水排水是指将农田内部和降水过程引入农田内的水，通过渠道、排灌站等设备将多余的水排出农田的过程。
排水的主要目的是保持土壤湿度适宜，预防水涝和土壤盐碱化等问题。
有效的排水系统可以帮助土壤保持适宜的湿度，减少作物根部缺氧和根腐病的发生。
同时，排水还可以将农田内部的多余水分排出，防止水涝对作物的危害。
此外，排水还可以降低土壤盐碱化的风险，保护土壤质量，保证作物正常生长。
综上所述，农业的灌溉与排水是农业生产中不可或缺的一环。
合理有效的灌溉与排水系统可以提高农作物产量，保护土壤和水资源，减少环境污染，为农业生产可持续发展提供保障。
希望农业生产者和政府部门能够重视灌溉与排水工作，不断改进技术，提高管理水平，实现农业的可持续发展。
灌溉与排水
农田水利主要包括灌溉和排涝，以及土壤改良工作。
农田水利工程主要是灌溉工程和排涝工程。
当农田水分不能满足作物需要时，则应增加水分，这就是灌溉；当水分过多时，则应减水，这就是排水。
灌溉与排水是农田水利的两项主要措施。
一、灌溉方法1.地面灌溉这是我国采用最广泛的方法，将地面水直接引入农田内，称为自流灌溉。
由于地势关系，有时需抬高水源的水位才能引水入田。
有的利用水泵引水，称为提水灌溉或扬水灌溉。
地面灌溉有三种方式：（1）畦灌将农田用土埂分成许多畦田，将水引入畦田内，每块畦田的地面应平整，以利水流均匀散漫。
畦灌的管理工作较简便，畦灌的缺点是灌水过程中水流容易破坏土壤结构，干时表土易结成硬盖。
（2）沟灌在农田内修建灌水沟网，将水引进作物行间的灌水沟。
灌水沟的横断面呈梯形，间距等于作物行距或行距的两倍。
水分借毛细管作用浸湿土壤，不致破坏土壤结构，可以使作物根部得到适宜的水分和通气条件（3）淹灌此法与畦灌类似，只是农田分块较畦田大。
淹灌之前，将田地用土埂隔成格田，然后灌水。
每块格田在平原地区一般为1～5亩，在丘陵区和山区要小一些，随地形而异。
灌水层深度一般为20～30cm。
每块格田应平整，其地面高差不应大于水深。
此法多用于水稻灌溉和冲洗灌溉。
灌水方式有串灌和单灌两种：串灌，即由渠道灌水进入第一块格田后，可经田埂上放水口依次流入其它格田（图a）；单灌，各格田有独立进水口和出水口（图b）。
2.喷灌由管道和喷头组成。
当需要灌溉时，打开管道上的阀门，压力水自喷头洒出，形成均匀的水滴洒布在农田里，也称人工降雨灌溉。
3. 滴灌在地下修建专门管道网，亦有用专门沟道代替管网，将灌溉水引入田间耕作层，借毛细管作用自下而上湿润土壤，目前我国有的地区正在试用。
喷灌与滴灌因无地表渠道，增加了耕地的有效面积。
二、灌溉水源1．天然河水2．水库蓄水3．湖泊、池塘、洼地蓄水4．城市污水5．高山融雪6．地下水三、农田排水主要目的是排除地面积水和降低地下水位。
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60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
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农田水分调控(Regulation of field water regime)：利用农田水利措施对农田水分状况进行调节与控制，以改善土壤中的气、热、养分状况及农田小气候，达到农业增产的目的。
畦田规格：长度30~100 m，宽度2~4 m且为农机具宽度的整倍数，1亩约5~10个畦田
坡度：0.001~0.003
入畦单宽流量：3~6 l/s/m，均匀、不冲刷
灌水技术要素的关系：
灌水时间t内渗入水量与灌溉定额m相等
进入畦田的灌水总量=畦长l上达到m所需水量
2、沟灌：
灌水沟布置：
坡度i：0.005~0.02
3、地表水、地下水联合调度
灌溉用水控制技术
通过在闸门等渠系建筑物上安装控制设备，对灌溉系统进行部分或全部运行操作。
现场人工控制：由管水员完成节制闸门和分水口闸门等建筑物的运行操作
现场自动控制：由现场安装的自动控制设备完成节制闸门和分水口闸门等建筑物的运行操作
中心监控系统：由灌溉调度中心通过遥控终端（RTU）对灌溉系统的运行进行监测和遥控
潜在蒸发一般用水面蒸发强度表示
灌溉制度：作物播种前、生育期内的灌水次数、每次灌水时间及灌水定额、灌溉定额
充分灌溉制度的确定方法：
总结群众丰产灌水经验
根据灌溉试验资料制定灌溉制度
根据水量平衡原理制定灌溉制度
非充分灌溉下的灌溉制度
经济灌溉制度：确定效益最大的灌溉定额
衔接建筑物：
渠道通过坡度较大的地段时，为防止渠道冲刷，保持渠道的设计比降，将渠道分为上下两段，中间用衔接建筑物联结
跌水：用于跌差较小的陡坎
陡坡：用于跌差较大、地形变化均匀
泄水建筑物：
作用：防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级（游）渠道事故停水而使渠道水位突然升高，进而威胁渠道安全
位置：重要建筑物和大填方段的上游，山洪入渠处的下游
三维垂直、水平入渗：水库、湖泊入渗
入渗条件下土壤水分运动
非饱和土壤水运动
饱和－非饱和土壤水运动
再分布：降水、灌溉之后，水分在土壤剖面中的运动
表层水分由于蒸发、继续向下运动而减小
深层水分继续向下运动，湿润锋下移
田间持水量
辐射、气温、湿度、风速等气象因素决定了大气蒸发能力
土壤条件：土壤表层的含水率状况决定了土壤供水能力
灌溉排水管理的内容：
工程管理：灌排工程的检查、观测、养护、维修、改建、扩建、防汛、抢险…
用水管理：灌、排水量、流量的时空调配
生产管理：结合工程管理、用水管理开展的综合利用、多种经营、水费征收等
组织管理：建立、健全专业与群众性的灌区管理组织
预测技术
在监测数据的基础上对计划期内的灌溉可利用水量、土壤墒情、作物需水量与产量等进行预测，是制订合理的灌溉水资源配置方案的基本依据
间距a：50~80cm，轻质土间距较窄
技术参数：沟长l、入沟流量q
计划灌溉定额m=灌水时间t内渗入水量+灌水停止后沟中存蓄水量
沟长l与坡度i、水深h关系：l=(h2-h1)/i
灌水时间：t= mal /(3.6q)
喷灌
1、灌水质量指标：
喷灌强度：与土壤透水性相适应
喷灌均匀度：
均匀系数：Cu=100(1-|Δh|/h)，应>70%~80%
2）根据灌溉试验资料制定灌溉制度，在选用试验资料时，必须考虑原试验条件与需确定灌溉制度地区条件的相似性；
3）用水量平衡分析原理推算（耗水量于补给量）。
排水制度
涝：指田间水深超过作物的耐淹水深，积水时间超过作物的允许耐淹时间而使作物减产乃至死亡的一种灾害。
渍：指作物耕作层中土壤水分过多，氧气缺乏，从而影响作物根系的正常呼吸，大量有害物质不断产生又不能及时分解，最终导致作物中毒减产乃至死亡的一种灾害。
下级渠道轮灌时，在轮灌组分界处设节制闸
在泄水闸和被保护建筑物之间设节制闸
交叉建筑物：
作用：穿越山岗、河沟、道路
类型：
隧洞：穿越山岗
渡槽：穿越河沟、道路，渠低高程较高
倒虹吸：穿越河沟、道路，渠底高程较低
涵洞：与道路相交，渠道水位低于路面且流量较小；与河沟相交，河沟洪水位低、流量小，排洪涵洞
桥梁：与道路相交，渠道水位低于路面且流量大、水面宽
内容：排水定额、排水时间、排水次数和排水总定额
灌水率（灌溉模数）：指单位面积上所需要的灌溉净流量。
灌区灌水率：是将灌区内同时灌水的各种作物的灌水率叠加。
在设计暴雨时保证农田积水不超过作物允许的耐淹历时和水深
雨后在允许的时间内将田间积水排除
排除地下水：防渍排水、防盐碱化排水
设计排涝标准：在设计暴雨时保证农田积水不超过作物允许的耐淹历时和水深
设计暴雨重现期：5～10a
设计暴雨历时和排除时间：作物耐淹水深和耐淹历时
排水系统的组成：田间沟系、输水沟系、排水枢纽工程、容泄区
水库取水：河流水位、流量不满足灌溉要求……自流灌区
抽水取水：河流水量丰富，灌区位置较高……扬水灌区
井灌区：
垂直取水：
管井：适用于开采深层承压水、浅层水，有完整井和非完整井之分
筒井：适宜于开采浅层地下水
水平采水工程：
坎儿井：新疆等干旱地区引取山前地下水
卧管井：埋设于地下水位以下的水平集水管
截潜流工程：河道渗漏，地下径流丰富
土壤含水量（soil water content）：105℃烘干至恒重时失去的水量。
土壤含水量的主要测定方法
称重法（烘干法）
核技术测量：中子仪，γ射线仪
电磁测量：时域反射仪(TDR)
核磁共振测量
热脉冲测量
遥感测量：大面积地表含水率
入渗：水分进入土壤的过程
入渗类型：
一维垂直入渗：降水、灌溉入渗
二维垂直、水平入渗：河道、渠道入渗
类型：溢流堰，泄水闸
量水建筑物：
作用：控制和量测水量，以维持灌溉工程的正常运行，实施科学的用水管理
位置：各级渠道进水口：量测入渠水量
末级渠道：量测进入田间水量
退水渠：量测退泄水量
类型：量水堰（三角形、矩形、梯形薄壁堰）
巴歇尔水槽
水位－流量
流速仪
管道系统
优点：
部分或全部输配水管网埋在地下，少占7%~10%耕地，提高土地利用率，减少对交通和耕作影响
工作可靠，不易堵塞
性能规格整齐划一，制造误差小
结构简单，价格便宜
3、滴头与毛管的布置
单行直线布置、双行直线布置、单行带环状布置、单行带微管布置
滴灌灌水质量指标
灌水均匀系数
灌溉效率
4、滴灌堵塞的原因：悬浮固体堵塞、化学沉淀堵塞、有机物堵塞
滴灌系统堵塞的处理：酸液冲洗、压力疏通
排水类型：
排除地表水：除涝排水，防止作物受淹
特点：排水速度快、排水效果好
优点：工程量小、地面建筑物少、土地利用率高、利于交通和机械耕作
鼠道排水系统：用鼠道梨形成的无衬砌地下排水通道
截面：椭圆形
不需要管材和滤料（无材管道）
适宜地区：粘土、重壤土、中壤土，田面平整
优点：投资省，用工少，节省人力、物力
缺点：易坍塌，使用年限短
类型：单层、双层
竖井排水的特点：降低地下水位，防止土壤返盐
输水损失（蒸发、渗漏）小，节约用水，提高灌溉水利用系数
有压输水、无压输水，能满足地面灌水方法和喷灌、滴灌、微喷灌等有压灌水方法的要求
使用方便，便于控制，便于与施肥、施农药结合，便于实现自动控制
在地形复杂情况下易于布置管道
清淤工作量小，无杂草影响
组成：
首部枢纽：从水源取水，并进行处理以符合管道系统与灌溉的要求（水量、水压、水质）
防涝防渍，增加灌溉水源（调控地下水库）
抽咸补淡，改善水源
土方工程量小，占地少，便于机耕
缺点：消耗能源，运行管理费高，需要有合适的水文地质条件
灌溉排水管理的任务：
1、通过对灌溉排水工程的管理运行，充分利用水资源，合理调配灌、排水量
2、根据灌排试验研究成果实行科学用水和排水，促进农作物高产、稳产
3、发挥灌排工程最大效益
灌溉可利用水量预测：
1、河道径流预测：流域水文模型方法、时间序列分析方法、混沌、模糊、灰色系统等非线性方法
2、地下水位预测：
确定性模型：地下水均衡，地下水动力学模拟
随机性模型：回归，时间序列，考虑影响因子随机性的机理性模型
灌溉用水调度技术
1、可用水量>灌溉需水量——按需水分配
2、灌溉水量不足：按灌溉面积比例分配、按毛灌溉用水量比例分配、按灌区总效益最大分配
水量分布图
水滴打击强度
2、喷灌技术参数：
喷头水量分布图
喷头沿支管的间距
支管间距
喷头组合形式
矩形
三角形
支管方向
3、喷头组合间距：
几何组合法
修正几何组合法
经验系数法
支管方向
地形、风向
滴灌
1、滴头的种类：微管式滴头、管式滴头、孔口式滴头、涡流式滴头、双壁毛管
2、滴头选择：
流量：组合后满足作物需要、不产生深层渗漏和径流，一般6~8 l/h
维护各级排水沟道和建筑物，保证排水畅通
及时排涝，减少作物受淹减产
降低、控制地下水位，排除土壤渍水，防治土壤盐碱化
灌区地下水盐动态监测与分析
灌溉试验：灌水方法和灌溉制度试验
方法：小区对比试验
灌水技术要素：
灌溉制度：
作物需水量试验
测定方法：蒸渗仪（lysimeter）：筒测、坑测
田测
作物水分生产函数（非充分灌溉）试验
容泄区的选择
地面排水系统的组成：干、支、斗、农沟
类型：除涝、防渍、防止土壤盐碱化