灌水率的计算
作物灌溉制度
农作物的灌溉制度：是指作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额。
灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量，各次灌水定额之和，叫灌溉定额。
灌水定额和灌溉定额常以m3 /亩或mm表示，它是灌区规划及管理的重要依据。
充分灌溉条件下的灌溉制度，是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。
⑴ 总结群众丰富灌水经验
多年来进行灌水的实践经验是制定灌溉制度的重要依据。灌溉制度调查应根据设计要求的干旱年份，调查这些年份的不同生育期的作物田间耗水强度(mm/d)及灌水次数、灌水时间间距、灌水定额及灌溉定额。根据调查资料，可以分析确定这些年份的灌溉制度。
⑵ 根据灌溉试验资料制定灌溉制度
我国许多灌区设置了灌溉实验站，试验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌水技术等。实验站积累的试验资料，是制定灌溉制度的主要依据。
但是，在选用试验资料时，必须注意原试验的条件，不能一概照搬。
⑶ 按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度
这种方法是根据水稻淹灌水层和旱作物计划湿润层内水量平衡的原理进行灌溉制度的制定。在实践中一定要参考群众丰富灌水经验和田间试验资料，即这三种方法结合起来所制定的灌溉制度才比较完善。
水稻灌溉制度
水稻具有喜水耐水特性，常采用淹灌方式，因此，渗漏损失水量大，灌水次数多，灌溉定额大。灌溉制度应以满足不同时期稻田淹灌水层的深度要求。通过水量平衡计算，可以确定所需要的水量。
某时段内水稻灌水定额为：
m＝H＋E－P－H0+C
式中m为时段内水稻灌水定额；H0、H分别为时段初和时段末的稻田水层深度；E为时段内田间耗水量(蒸发、蒸腾和渗漏量)；P为时段内降雨量；C为时段内排水量。单位均为mm。
水稻灌溉制度，随着水稻品种和栽培季节的不同而异，多采用浅-深-浅的灌水方法，即分蘖和分蘖以前采用浅灌,分蘖后期到乳熟前采用深灌,乳熟以后浅灌，黄熟以后落干(有时也在分蘖末期落干晒
田一次)。灌溉定额南方一般为300～360m3/亩,北方常在500m3/亩以上。
旱作物灌溉制度
根据旱作物的生理和生态特性，灌溉的作用在于补充土壤水分的不足，要求作物生长阶段土壤计划湿润层内土壤含水量维持在易被作物利用的范围内。其最大允许含水量为田间持水量，而最小允许含水量应保持在田间持水量的50％～60％。
旱作物灌溉制度可通过水量平衡计算来确定。当某一时段内尚未灌水时，时段末土壤储水量为W （m3/亩），则：W＝W0＋P－E＋K
式中W0为时段初的土壤储水量;P为时段内的有效降雨量；E为时段内农田耗水量；K为时段内地下水补给量。单位均为m3/亩。若计算时段较长,计划湿润层加深，则在水量平衡方程式右端加上因计划湿润层增加而增加的水量WH。当时段末土壤储水量W 小于或等于土壤允许最小含水量的土壤储水量时，则应进行灌水。其灌水定额等于土壤允许最大储水量（田间持水量）与时段末土壤储水量W 的差值。旱作物灌溉制度也可用图解法来确定。旱作物的灌溉制度随作物种类和地区不同而异。①北方半干旱地区、中等干旱或干旱年，几种主要农作物灌溉制度如下。冬小麦灌水4～5次，分别在播种
前、分蘖期、返青-拔节期、抽穗期、灌浆期。如遇后期干旱，在成熟期也可灌水一次。灌水定额40～50m3/亩。灌溉定额160～220m3/亩。②玉米灌水3～4次，分别在拔节期、抽穗期、开花期、乳熟期进行灌溉。灌水定额约40m3/亩。灌溉定额120～160m3/亩。③棉花灌水2～4次,分别在现蕾期、开花期、花铃期、成熟期进行灌溉。灌水定额约40m3/亩。灌溉定额80～160m3/亩。
其他灌溉制度：
当采用喷灌、滴灌、地下灌溉或进行某些特种灌溉（如施肥灌溉、洗盐灌溉、防冻灌溉、降温灌溉、引洪淤灌等）时，灌溉制度必须按不同要求另行制定。
对干旱缺水地区，可以制定关键时期的灌水、限额灌水或不充分灌水的灌溉制度，以求得单位水量的增产量最高或灌区总产值最高。
展望：
为了及时和合理调整灌溉制度，需要加强灌溉预报工作，重点是对降水、作物耗水及土壤水分变化进行预测预报。同时需要进一步研究主要作物的节水型灌溉制度，以适应日益紧张的农业水资源供需关系和发展灌溉的需要。
2．计算灌溉制度的原理
（1）计算各时段灌水上下限及田间持水量
（2）推算灌溉制度
列表或图解计算时采用旬为时段,电算时可以日为计算时段。
先设无m、无s，计算该时段末含水量
W2=W1+WT+P0+K－E
如果，则不需灌溉,也无深层渗漏。
如果，则m=Wmax－W2 (实际计算时宜对m取整)
灌水后W2'=W2+m
如果，则s=W2－W田持
排水后 W2'=W田持
计算方法
（1）列表或图解逐旬计算
（2）编写电算程序，利用计算机计算
3．列表法计算步骤
（1）收集基本资料；
（2）计算生育期计划湿润层内含水量；
（3）计算各次降雨的入渗雨量及时段入渗雨量；（4）计算因计划湿润层增加而增加的含水量WT；（5）计算各时段地下水补给量；
（6）计算各时段田间需水量；
（7）逐日计算灌溉制度；
（8）校核各生育阶段及全生育期的计算结果。
作物需水量与灌溉制度
2.1作物需水量
2.1.1农田水分消耗途径
农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏。
（一）植株蒸腾
植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水
分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物根系吸入体内的水分有99%以上消耗于蒸腾，只有不足1%的水量留在植物体内，成为植物体的组成部分。
植株蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程，在此过程中，需要消耗作物体内的大量热量，从而降低了作物的体温，以免作物在炎热的夏季被太阳光所灼伤。蒸腾作用还可以增强作物根系从土壤中吸取水分和养分的能力，促进作物体内水分和无机盐的运转。所以，作物蒸腾是作物的正常活动，这部分水分消耗是必需的和有益的，对作物生长有重要意义。（二）棵间蒸发
棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。棵间蒸发和植株蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植株的繁茂而增加，棵间蒸发因植株造成的地面覆盖率加大而减小，所以蒸腾与棵间蒸发二者互为消长。一般作物生育初期植株小，地面裸露大，以棵间蒸发为
主；随着植株增大，叶面覆盖率增大，植株蒸腾逐渐大于棵间蒸发；到作物生育后期，作物生理活动减弱，蒸腾耗水又逐渐减小，棵间蒸发又相对增加。棵间蒸发虽然能增加近地面的空气湿度，对作物的生长环境产生有利影响，但大部分水分消耗与作物的生长发育没有直接关系。因此，应采取措施，减少棵间蒸发，如农田覆盖、中耕松土、改进灌水技术等。
（三）深层渗漏
深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超过了田间持水率，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。深层渗漏对旱作物来说是无益的，且会造成水分和养分的流失，合理的灌溉应尽可能地避免深层渗漏。由于水稻田经常保持一定的水层，所以深层渗漏是不可避免的，适当的渗漏，可以促进土壤通气，改善还原条件，消除有毒物质，有利于作物生长。但是渗漏量过大，会造成水量和肥料的流失，与开展节水灌溉有一定矛盾。
在上述几项水量消耗中，植株蒸腾和棵间蒸发合称为腾发，两者消耗的水量合称为腾发量（Evapotranspiration），通常又把腾发量称为作物需水量（Water Requirement of Crops）。腾发量的大小及其变化规律，主要决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等。渗漏量的大小主要与土壤性质、水文地质条件等因素有关，它和腾发量的性质完全不同，一般将蒸发蒸腾量与渗漏量分别进行计算。旱作物在正常灌溉情况下，不允许发生深层渗漏，因此，旱作物需水量即为腾发量。对稻田来说适宜的渗漏是有益的，通常把水稻腾发量与稻田渗漏量之和称为水稻的田间耗水量。
就某一地区而言，具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量为作物田间耗水量，简称耗水量。所以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，又称为实际蒸散量。需水量与耗水量的单位一样，常以m3·hm-2
或mm水层表示。
2.1.2影响作物需水量的主要因素
（一）作物因素
作物种类不同其需水量不同，表2-1反映了C3作物与C4作物需水量有很大差异，有研究表明：3C作物的需水量显著高于4C作物，4C作物玉米制造1g干物质约需水349g，而3C作物小麦制造1g干物质需水557g，水稻为682g。
表2-1 不同作物生育盛期平均日需水量和最大
日需水量
作物种类
作
物名称
生
育阶段
测
定年份
平均日需水
量（mm）
最大日需水
量（mm）
需
水量
平
均值
需
水量
平
均值
C4作物
玉
米
抽
雄期
198
2
4.4
5.1
8.1
8.3 谷
子
灌
浆期
196
5
5.7 8.5
C3作物
小
麦
灌
浆期
198
2
10.
7
11.
2
14.
9
17.
4
大豆
开
花期
196
4
11.
2
14.
6
棉花
结
铃期
198
3
11.
7
22.
6
作物需水有如下规律：
（1）不同作物的需水量有很大的差异，如就小麦、玉米和水稻而言，水稻的需水量最大，其次是小麦，玉米的需水量最小。
（2）每种作物都有需水高峰期，一般处于作物生长旺盛阶段。如冬小麦有两个需水高峰期，第一个高峰期在分蘖期，第二个高峰期在开花至乳熟期；大豆的需水高峰期在开花结荚期；谷子的需水高峰期为开花-乳熟期；玉米为抽雄-乳熟期。
（3）作物任何时期缺水，都会对其生长发育产生影响，作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同。通常把作物整个生育期中对缺水最敏感、缺水对产量影响最大的生育期称为作物需水临界期或需水关键期。各种作物需水临界期不完全相同，但大多数出现在从营养生长向生殖生长的过渡阶段，例如小麦
在拔节抽穗期，棉花在开花结铃期，玉米在抽雄至乳熟期，水稻为孕穗至扬花期等。
（二）气象因素
气象因素是影响作物需水量的主要因素，它不仅影响蒸腾速率，也直接影响作物生长发育。气象因素对作物需水量的影响，往往是几个因素同时作用，因此各个因素的作用，很难一一分开。表2-2说明，当气温高，日照时数多，相对湿度小时，需水量会增加。
表2-2 冬小麦生长期的气象要素与需水量
年份
降
水量
零
度以
上积
温
（℃）
相
对湿
度
（
%）
日
照时
数
土
壤水分
（g ）
蒸
发量
（
mm）
需
水量
（
mm）
19 73~197
4
1
02.
8
2
183.
5
5
8.6
1
634.
6
17
.2~25.
7
1
069.
1
3
92.7
1
19 74~197
5
1
79.
4
2
148.
7
6
6.8
1
434.
18
.5~36.
8
94.8
2
95.9
5
（三）土壤因素
影响作物需水量的土壤因素有土壤质地、颜色、含水量、有机质含量和养分状况等。砂土持水力弱，蒸发较快，因此，在砂土、砂壤土上的作物需水量就大。就土壤颜色而言，黑褐色的吸热较多其蒸发就大，而颜色较浅的黄白色反射较强，相对蒸发较少。当土壤水分多时，蒸发强烈，作物需水量则大；相反，土壤含水量较低时，作物需水量较少。
（四）农业技术
农业技术农业栽培技术的高低直接影响水量消耗的速度。粗放的农业栽培技术，可导致土壤水分无效消耗。灌水后适时耕耙保墒中耕松土，使土壤表面有一个疏松层，就可以减少水量消耗。密植，相对来说需水量会低些；两种作物间作，也可相互影响彼此的需水量。
2.1.3作物需水量的计算方法
影响作物需水量的因素有气象条件（温度、日照、
湿度、风速）、土壤水分状况、作物种类及其生长发育阶段、土壤肥力、农业技术措施、灌溉排水措施等。这些因素对需水量的影响是相互联系的，也是错综复杂的，目前尚不能从理论上精确确定各因素对需水量的影响程度。在生产实践中，一方面是通过田间试验的方法直接测定作物需水量；另一方面常采用某些计算方法确定作物需水量。
现有计算作物需水量的方法，大致可归纳为两类，一类是直接计算作物需水量，另一类是通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量。
（一）直接计算需水量的方法
该法是从影响作物需水量的诸因素中，选择几个主要因素（例如水面蒸发、气温、日照、辐射等），再根据试验观测资料分析这些主要因素与作物需水量之间存在的数量关系，最后归纳成某种形式的经验公式。目前常见的这类经验公式大致有以下几种：
1、以水面蒸发为参数的需水系数法（简称“ 值
法”或称蒸发皿法）
大量的灌溉试验资料表明，气象因素是影响作物需水量的主要因素，而当地的水面蒸发又是各种气象因素综合影响的结果。因腾发量与水面蒸发都是水汽扩散，因此可以用水面蒸发这一参数估算作物需水量，其计算公式为：
0E ET α=（式2-1）
或 b E
ET +=0α（式2-2） 式中：
ET ——某时段内的作物需水量，以水层深度计，mm ；
0E ——与ET 同时段的水面蒸发量，以水层深度计，
mm ；0
E 一般采用80cm 口径蒸发皿的蒸发值，若用20cm 口径蒸发皿，则20808.0E E
=； α——各时段的需水系数，即同时期需水量与水面蒸发量之比值，一般由试验确定，水稻α=0.9~1.3，旱作物α=0.3~0.7；
b ——经验常数。
由于“α值法”只需要水面蒸发量资料，所以该法在我国水稻地区曾被广泛采用。在水稻地区，气象条件对ET 及0
E 的影响相同，故应用“α值法”较为接近实际，也较为稳定。对于水稻及土壤水分充足的旱作物，用此式计算，其误差一般小于20%~30%；对土壤含水率较低的旱作物和实施湿润灌溉的水稻，因其腾发量还与土壤水分有密切关系，所以此法不太适宜。
2、以产量为参数的需水系数法（简称“K 值法”）
作物产量是太阳能的累积与
水、土、肥、热、气诸因素的协
调及农业技术措施综合作用的结
果。因此，在一定的气象条件和
农业技术措施条件下，作物田间需水量将随产量的提高而增加，如图2-1所示，但是需水量的增加并不与产量成比例。由图2-1看出，单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减小，说明当作物产量达到一定水平 图2-1
作物需水量与产量关系示意
后，要进一步提高产量就不能仅靠增加水量，而必须同时改善作物生长所必需的其他条件。如农业技术措施、增加土壤肥力等。作物总需水量与产量之间的关系可用下式表示，即：
ET=（式2-3）
KY
或c
=（式2-4）
KY
ET n+
式中：
3/亩；
ET——作物全生育期内总需水量，m
Y——作物单位面积产量，kg/亩；
K——以产量为指标的需水系数，即单位产量的需水量，m3/kg；
n、c——经验指数和常数。
式2-3中的K、n、c值可通过试验确定。此法简便，只要确定计划产量后，便可算出需水量；同时，此法把需水量与产量相联系，便于进行灌溉经济分析。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，误差
多在30%以下，宜采用。但对于土壤水分充足的旱田以及水稻田，需水量主要受气象条件控制，产量与需水量关系不明确，用此法推算的误差较大。
上述公式可估算全生育期作物需水量。在生产实践中，过去常习惯采用需水模系数估算作物各生育阶段的需水量，即根据已确定的全生育期作物需水量，然后按照各生育阶段需水规律，以一定比例进行分配，即
ET K ET i i 1001 （式2-5）
式中：
i ET ——某一生育阶段作物需水量；
i K ——需水模系数，即某一生育阶段作物需水量
占全生育期作物需水量的百分数，可以从试验资料中取得或运用类似地区资料分析确定。
按上述方法求得的各阶段作物需水量在很大程度上取决于需水模系数的准确程度。但由于影响需水模系数的因素较多，如作物品种、气象条件以及土、
水、肥条件和生育阶段划分的不严格等，使同一生育阶段在不同年份内同品种作物的需水模系数并不稳定，而不同品种的作物需水模系数则变幅更大。因而，大量分析计算结果表明，用此方法求各阶段需水量的误差常在±（100%~200%），但是用该类方法计算全生育期总需水量仍有参考作用。
（二）通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量的方法
近代需水量的理论研究表明，作物腾发耗水是土壤-植物-大气系统的连续传输过程，大气、土壤、作物三个组成部分中的任何一部分的有关因素都影响需水量的大小。根据理论分析和试验结果，在土壤水分充足的条件下，大气因素是影响需水量的主要因素，其余因素对需水量的影响不显著；在土壤水分不足的条件下，大气因素和其余因素对需水量都有重要影响。目前，作物需水量的计算方法是通过计算参照作物的需水量来计算实际需水量。有了参照作物需水
量，然后再根据作物系数c K对0ET进行修正，得到某种作物的实际需水量。在水分亏缺时，再用w K进行修正，即可求出某种作物在水分亏缺时的实际需水量i ET 。
所谓参照作物需水量0ET（Reference Crop Evapotranspiration）是指高度一致、生长旺盛、地面完全覆盖、土壤水分充足的绿草地（8-15cm高）的蒸发蒸腾量，一般是指在这种条件下的苜蓿草的需水量，因为这种参照作物需水量主要受气象条件的影响，所以都是根据当地的气象条件分阶段计算的。
1、参照作物需水量的计算
计算参照作物需水量的方法很多，大致可归纳为经验公式法、水气扩散法、能量平衡法等。其中以能量平衡原理比较成熟、完整。其基本思想是：将作物腾发看做能量消耗的过程，通过平衡计算求出腾发所消耗的能量，然后再将能量折算为水量，即作物需水量。
根据能量平衡原理以及水汽扩散等理论，英国的
《农田水利学》考试重点【复习版】
农田水利学复习整理： 一、绪论： 1、农田水利：为防治干旱、渍、涝和盐碱灾害，对农田实施灌溉、排水等人工措施的总称。 2、农村水利：提高农业综合生产能力和改善农村生态环境与农民生活条件服务的水利措施。 3、农田水利状况：农田中地表水、土壤水、地下水的状态、变化规律及对作物生长影响的总称。 第二章： 1、土壤水的分类：吸着水（吸湿水&薄膜水）、毛管水、重力水 2、凋萎系数：植物开始发生永久凋萎时土壤含水率，也称凋萎含水率或萎焉点。 田间持水量：农田土壤某一深度保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。 3、区别涝灾和滞害：涝：降水过多形成田面积水并危害作物正常生长的灾害。 渍害：地下水位过高、土壤过湿而危害作物正常生长的灾害。 4、农田水分消耗的3条途径：1.植物蒸腾2.株间蒸发3.深层渗漏 3个方程式：植物蒸腾量+株间蒸发量=腾发量=作物需水量 作物需水量+渗漏量=田间耗水量 作物需水量=田间耗水量 5、需水临界期：作物全生育期中因需水得不到满足时最易影响生长发育并导致最大减产的时期。 6、α及k值法的适用条件： （1）“α”值法 基本公式：ＥT＝αＥ0 或ＥT＝aＥ0 ＋b 式中：ＥT ——某时段作物田间需水量，mm Ｅ0 ——与ＥT同时段的水面蒸发量，mm； α——需水系数或称蒸发系数。 a，b——经验常数。 （2）“K ”值法 基本公式：ＥT＝KY 或ＥT＝KYn＋c 式中:ＥT——作物全生育期的总需水量，m3/亩 Ｙ——作物单位面积产量，kg/亩; Ｋ——以产量为指标的需水系数，ｍ3/kg； n、c ——分别为经验指数和常数。 7、灌溉制度：按作物需水要求和不同的灌水方法制定的灌水次数，每次灌水的灌水时间和 灌水定额和灌溉定额的总称。 8、灌水定额：一次灌水在单位灌溉面积上的灌溉量。 9、灌溉定额：各次灌水定额之和。 10、水稻充分灌溉制度的基本方程式及原则： （一）泡田定额 计算公式：M1＝0.667（h0＋S1＋e1t1－P1） 式中: M1——泡田定额，m3/亩； h0 ——插秧时田面所需水深，mm； S1 ——泡田期渗漏量，mm； t1 ——泡田期的天数，d, e1 —— t1时期水田田面平均蒸发强度，mm/d；
灌水率的计算
作物灌溉制度 农作物的灌溉制度：是指作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额。 灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量，各次灌水定额之和，叫灌溉定额。 灌水定额和灌溉定额常以m3 /亩或mm表示，它是灌区规划及管理的重要依据。 充分灌溉条件下的灌溉制度，是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。 ⑴ 总结群众丰富灌水经验 多年来进行灌水的实践经验是制定灌溉制度的重要依据。灌溉制度调查应根据设计要求的干旱年份，调查这些年份的不同生育期的作物田间耗水强度(mm/d)及灌水次数、灌水时间间距、灌水定额及灌溉定额。根据调查资料，可以分析确定这些年份的灌溉制度。 ⑵ 根据灌溉试验资料制定灌溉制度 我国许多灌区设置了灌溉实验站，试验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌水技术等。实验站积累的试验资料，是制定灌溉制度的主要依据。
但是，在选用试验资料时，必须注意原试验的条件，不能一概照搬。 ⑶ 按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度 这种方法是根据水稻淹灌水层和旱作物计划湿润层内水量平衡的原理进行灌溉制度的制定。在实践中一定要参考群众丰富灌水经验和田间试验资料，即这三种方法结合起来所制定的灌溉制度才比较完善。 水稻灌溉制度 水稻具有喜水耐水特性，常采用淹灌方式，因此，渗漏损失水量大，灌水次数多，灌溉定额大。灌溉制度应以满足不同时期稻田淹灌水层的深度要求。通过水量平衡计算，可以确定所需要的水量。 某时段内水稻灌水定额为： m＝H＋E－P－H0+C 式中m为时段内水稻灌水定额；H0、H分别为时段初和时段末的稻田水层深度；E为时段内田间耗水量(蒸发、蒸腾和渗漏量)；P为时段内降雨量；C为时段内排水量。单位均为mm。 水稻灌溉制度，随着水稻品种和栽培季节的不同而异，多采用浅-深-浅的灌水方法，即分蘖和分蘖以前采用浅灌,分蘖后期到乳熟前采用深灌,乳熟以后浅灌，黄熟以后落干(有时也在分蘖末期落干晒
灌溉排水工程-习题集
灌溉排水工程习题集 一、问答题： 1、今后世界灌溉发展的趋势是什么？ 2、灌溉和排水工程的任务是什么？ 3、作物全生育期中的需水的一般规律是什么？ 4、影响作物需水量的因素有哪些？ 5、拟定旱作物灌溉制度需哪些基本资料？ 6、渠系在输水过程中，渠道渗漏有什么危害？ 7、砌石防渗的特点是什么？适合哪种渠道？ 8、混凝土衬砌的优缺点？ 9、膜料防渗的优点？ 10、选择渠道防渗类型时，要考虑哪些要求？ 11、什么叫渍害？如何使作物免受渍害？ 12、扩大灌溉水源的措施有哪些？ 13、无坝引水有何优缺点？ 二、填空题 1、“十二五”期间预计新增农田有效灌溉面积万亩，农田灌溉水有效利用系数将提高到以上。 2、稻田节水有多种途径，有工程节水技术，如、、等；也有非工程的节水技术，如，及等等。 3、自然界的土壤结构多种多样，一般按结构体的形状和大小进行分类。常见的有和、和、片状和板状以及团粒状等结构体类型。 4、当土壤含水量小到一定程度，土壤持水力与作物的吸水力接近相等时(1.5 MPa)，作物即不 能从土壤中吸收水分，即使再灌水，也不能使作物恢复生命活动，此时的土壤含水率称为。 5、当悬着毛管水达最大值时的土壤含水率叫，是土壤的最大持水率，常将此作 为旱田土壤有效水分的上限，同时也是农田灌溉的上限指标。 6、农田水分存在三种基本形式，即、和，而是与作物生长 关系最密切的水分存在形式。
7、土壤水按其形态不同可分为、、和等。 8、作物的需水量包括和，所以需水量也称为腾发量。 9、幼苗期和接近成熟期日需水量（多少），而发育中期日需水量最（多少），生 长后期需水量逐渐（增加减少）。 10、最大的时期称为作物需水高峰期，大多出现在作物生育旺盛、蒸腾强度大期，这一时期称为或需水关键期。 11、稻田（本田期）耗水包括三部分：、及。 12、灌溉制度的主要内容包括作物播前（或水稻插秧前）及全生育期内各次灌水的、、和。 13、在水源一定的条件下，灌溉设计保证率定得高，灌溉用水量得到保证的年数多，灌区作物因缺水而造成的损失小，但可发展的灌溉面积（大或小），水资源利用程度（高或低）。 14、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99规定：以抗旱天数为标准设计灌溉工程时，单季稻灌区可用，双季稻灌区可用。 15、以地表水为灌溉水源时，按水源条件与灌区的相对位置有、、及蓄引提结合灌溉等几种。 16、无坝引水取水口位置应布置在，以便利用弯道横向环流的作用，使主流靠近取水口，以引取表层清水，防止泥沙淤积取水口和进入渠道。 17、有坝引水枢纽主要由、、及防洪堤等建筑物组成。 18、用（指标）反映渠系渗漏情况。 19、渠道衬砌防渗按其所用材料的不同，一般分为、、、、及等。 20、土料防渗包括、、等。 21、沥青防渗材料主要有、、等。 22、一个先进而合理的灌水技术应该满足以下几个方面的要求：、、、。 23、灌水技术通常可以分、、。 24、根据灌溉水渗入土壤的方式，地面灌溉可分、、、。 25、作物的和是农田排水规划的重要依据，农田排水工程必须在规定时间内，排除一定标准的暴雨所产生的地表径流，使作物淹水深度、淹水时间控制在允许的范围内，不影响其正常生长。
农田水力学作业20143答案..
农田水利学作业 1、用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻的需水量 （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（E0）的观测资料见表1-1。 （2）水稻各生育阶段的需水系数α值及日渗漏量，见表1-2。 表1-1 某地蒸发量（E0）的观测资料 表1-2 水稻各生育阶段的需水系数及日渗漏量 1
解：（1）各月日蒸发量 4月日蒸发量ET04=182.6/30=6.09 mm/d 5月日蒸发量ET04=145.7/31=4.7 mm/d 6月日蒸发量ET04=178.5/30=5.95 mm/d 7月日蒸发量ET04=198.8/31=6.41 mm/d (2)由ET=αET0，计算各生育阶段的蒸发量如下表： 2
2、设计春小麦灌溉制度 西北内陆某地，气候干旱，降雨量少，平均年降雨量117mm，其中3～7月降雨量65.2mm，每次降雨量多属微雨（5mm）或小雨（10mm）且历时短；灌区地下水埋藏深度大于3m，且矿化度大，麦田需水全靠灌溉。土壤为轻、中壤土，土壤容重为1.48t/m3，田间持水量为28%（占干土重的百分数计）。春小麦地在年前进行秋冬灌溉，开春解冻后进行抢墒播种。春小麦各生育阶段的田间需水量、计划湿润层深度、计划湿润层增深土层平均含水率及允许最大、最小含水率（田间持水量百分数计），如表2-1所列。据农民的生产经验，春小麦亩产达300～350kg时，生育期内需灌水5～6次，灌水定额为50～60m3/亩。抢墒播种时的土壤含水率为75%（占田间持水量百分数计）。 表2-1 春小麦灌溉制度设计资料表 解： （1）灌区地下水埋藏深度大于3m，因而可忽略地下水补给量K。 3
灌水模数计算
灌水模数计算 ——摘自河海大学编《农田灌溉与排水》P 54 单位灌溉面积上所需要的田间净灌水流量叫做"净灌水模数",简称"灌水模数",又叫做"灌水率".值得注意的是：这里所指的灌溉面积不是某次灌水时的实际受水面积，而是指该工程控制范围内的总灌溉面积。换句话说，就是把实际受水面积上所需要的灌水流量分摊到整个灌溉面积上去。 灌水模数根据灌水定额、作物种植面积和灌水延续时间按下式计算： Tt m q 36.0α= q ——灌水模数[m 3/(s*万亩)]； a ——某种作物种植面积占总灌溉面积的百分数； m ——某种作物的灌水定额（m 3/亩）； T ——一次灌水的延续时间（d ）； t ——每天灌水的小时数。机械提水灌区，考虑到机械的停歇，一般以20~22h 计；自流灌区为了减少水量损失和提高灌水工作效率，一般都是连续灌水，以24h 计。 灌水延续时间与作物种类、灌溉面积、土壤性质及农业技术条件等因素有关，必须因地制宜确定适当的灌水延续时间。中国万亩以上灌区的灌水延续时间大致如下：
水稻——泡田期灌水7~15昼夜；生育期灌水3~5昼夜； （小麦、棉花——略） 玉米——拔节抽穗期10~15昼夜，开花期8~13昼夜。 修正灌水模数图时，要以不影响作物需水要求为原则，尽量保持主要作物关键用水时期的各次灌水时间不变，不得不变动时，灌水中间日的前后移动不能超过3d，最好是向前移动。可调整非关键用水时期的灌水日期和灌水延续时间，使修正后的灌水模数图比较均匀、连续，一般要求最小的灌水模数不小于最大灌水模数的40%。 设计灌水模数的选择：设计灌水模数是推算渠道设计流量的依据，一般是在修正后的灌水模数图上选择最大灌水模数作为设计灌水模数。 据调查统计，万亩以上的水稻灌区的设计灌水模数一般为0.45~0.6m3/(s*万亩)，万亩以上的旱田灌区的设计灌水模数一般为0.2~0.35m3/(s*万亩)。 在生产实践中，有时也用计入渠系输水损失水量的灌水模数作为评价灌区管理水平的指标，它是用总灌溉面积除渠首引水流量而得，我们把计入输水损失的灌水模数叫做“毛灌水模数”。
灌溉排水工程学习题集
灌溉排水工程学习题集 编辑：迟道才夏桂敏张旭东孙仕军王丽学 绪论 思考题 1.试述灌溉排水工程的基本任务。 2.试述我国水资源的特点。 3.试述我国灌溉排水分区特点。 4.排水工程学的主要研究内容有那些？ 5. 什么叫农田水分状况和地区水情？ 第一章农田水分状况与土壤水分运动 思考题 1.土壤是由哪几部分物质组成的？ 2. 农业土壤的剖面一般有哪几层？各层性质有何不同？ 3. 什么是水分常数？常用的水分常数有哪几种？并分别说明其含义。 4. 什么叫土壤的有效水？各类质地的土壤有效水范围是什么？ 5. 如何确定土壤有效水的最大贮量？生产实践中灌水时，为什么不能以凋萎系数作灌水下限？ 6. 分别说明土水势及各分势的基本概念。 7. 什么是土壤水分特征曲线？在实践中如何应用？如何测定？ 8. 作物体内水分存在的状态有哪两种、有何区别？它们在作物生理活动中起何作用？ 9. 什么是渗透作用？ 10. 作物吸收和运输水分的动力是什么？影响根系吸水的因素有哪些？ 11. 作物是通过什么途径进行蒸腾的？气孔的开闭与水分状况的关系？ 12. 水分不足和水分过多时对作物产生什么危害？ 13. 根区土壤水分平衡方程有什么作用？ 计算题 1.某农田1m深以内土壤质地为壤土，其孔隙率为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1.40g/cm3，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，并分别用m3/亩，m3/ha和mm水深三种单位表示有效含水量的计算结果。 2.某土壤经试验测定，第一分钟末的入渗速率i1=6mm/min，α=0.4。 要求：运用土壤入渗经验公式计算30min内的入渗水量及平均入渗速率，以及第30分钟末的瞬时入渗速率。 3. 土壤蒸发计算 某质土壤1m土层内初始含水率θ0=19%（体积，下同），小于临界含水率θc，蒸发处于强度递减阶段。测得风干含水率θa=6%，饱和含水率θs=48.9%。当θ<30%时，扩散率D（θ）=4.77（θ/θs）3.876（cm2/min）。（1）绘制蒸发
灌水率图制定过程计算
计算过程 一. 灌水率的计算： 根据公式计算各种作物各次灌水的灌水率。计算结果见表1。
二．灌水率图及其修正 根据求得的灌水率，利用EXECL求得初步的灌水率图，见图1 图1初步灌水率图
由于各时期的作物的需水量悬殊，灌水率差异较大，造成渠道输水量和水位的变化较大，影响渠道安全运行。因此需要对灌水率图进行修正。根据课本P58的修正原则，进行以下的修正。修正后的灌水率见表2，修正后的灌水率图见图2. 灌水率m 3/(s·万亩 )
图2.修正后的灌水率图
修正验算： 1．9月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=*=3m s>*5=3m s，所以9月份符合要求。
2.对于11月下旬到12月上旬部分，由于12月份的取水量较少，用12月份的设计年渠首能引取流量计算，12月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=2*=3m s>*5=3m s，所以符合要求。 3．3月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=*=3m s>*5= 3m/s，所以3月份符合要求。 4.对于4月下旬到5月上旬部分，由于5月份的取水量较少，用5月份的设计年渠首能引取流量计算，5月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=*=3m s>*=3m s，所以符合要求。 5.对于6月上旬到7月上旬部分，由于6月份的取水量较少，用6月份的设计年渠首能引取流量计算，6月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=*=3m s>*5=3m s，所以符合要求。 6．7月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=*=3m s>*= 3m/s，所以7月份符合要求。 8．8月份的设计年渠首能引取流量为3m s，灌溉水利用系数为，故可利用灌溉水=*=73m/s>*= 3m/s，所以8月份
实验一玉米的灌溉制度设计和灌水率的设计
实验一玉米的灌溉制度设计和灌水率的设计 一、实验目的 正确分析所提供的各种资料，掌握作物灌溉制度和灌水率的设计原理、方法和步骤。 二、仪器设备 绘图工具、计算器 三、实验内容 基本资料分析。 1、玉米的地域分布 玉米的种植区域遍布全国各省（区、市），而根据适宜种植的程度又较集中分布在从东北三省经冀、鲁、豫、陕走向西南的一个狭长地带，该地带玉米种植面积占全国玉米总面积的70%，产量接近玉米总产量的4/5。 根据地理位置、地势、气温、无霜期长短等条件确定玉米的播种期和种植制度，并将玉米大致分为春播和夏播两类。我国北方北纬40度以北，多为春季播种，为春玉米。北纬38度以南，气温较高，无霜期多在190天以上，玉米夏季播种，为夏玉米。冀、晋、陕、鲁及新疆等省区，靠北部种植春玉米，南部复种夏玉米，中部春、夏玉米交叉种植。长江以南一些地区有一年三熟的秋玉米，而广西、海南等省区，还可以在冬季种植玉米。 2、玉米的需水规律 无论是春玉米还是夏玉米、北方玉米还是南方玉米，需水模系数（指各生育阶段需水量占全生育期总需水量的百分比）的变化趋势均是从小到大，再由大到小。各生育阶段需水情况如下： （1）播种～拔节阶段：植株蒸腾量很小，其水分多数消耗在棵间蒸发中，玉米这个生育阶段在全生育期内时间最长，春、夏玉米分别占全生育期天数的 32.4%～35.6%和30.3%～31.9%，但需水模系数最低，春玉米占23.9%～24.2%，而夏玉米仅占16.7%～22.8%。
（2）拔节～抽雄阶段：不论是春玉米还是夏玉米，此生育阶段都处于气温较高的季节。玉米在拔节以后，由于植株蒸腾的速率增加较快，日需水强度不断增大。该阶段经历时间，春玉米34～40天，北方夏玉米25～32天，南方夏玉米仅18～25天。该阶段需水模系数普遍较高，春玉米为28.2%～33.5%，在灌溉条件下的夏玉米达28.3%～36.5%。 （3）抽雄～灌浆阶段：是玉米形成产量的关键期。该阶段时间较短，春玉米18～24天，夏玉米16～21天。需水模系数的区域差异性较大，辽宁春玉米平均为17.9%，而山西北部春玉米达28.4%，安徽中部夏玉米为23.7%。 （4）灌浆～成熟阶段：除部分春玉米外，此阶段多数地方气温渐降，叶片也开始发黄，该阶段持续时间：春小麦30～36天，夏玉米22～28天。黄河以北地区，无论春玉米或夏玉米，需水模系数大都为25%左右。而南方多数省份，生育期正常供水情况下，夏玉米需水模系数一般29%～34%，春玉米也在27%以上。 四、实验成果 玉米的灌溉制度表 分区 水文年份 灌水定额（立方米/亩） 灌溉定额（立方米/亩） 产量水平（千克/亩） 播前 苗期 拨节 抽穗 灌浆 中区 一般年 15 15 25 25 20 125 420 东北区 一般年 14 14 24 24 19 120 408 西北区 一般年 14 14 23 23 18 115 403 西南区 一般年 13 13 21 21 17 105 402 东南区 一般年 13 13 22 22 18 110 404
灌水率的计算
作物灌溉制度 农作物得灌溉制度:就是指作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内得灌水次数、每次得灌水日期与灌水定额。 灌水定额就是指一次灌水单位灌溉面积上得灌水量,各次灌水定额之与,叫灌溉定额。 灌水定额与灌溉定额常以m3 ／亩或mm表示,它就是灌区规划及管理得重要依据。 充分灌溉条件下得灌溉制度,就是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段得需水量要求而设计制定得灌溉制度。 ⑴ 总结群众丰富灌水经验 多年来进行灌水得实践经验就是制定灌溉制度得重要依据。灌溉制度调查应根据设计要求得干旱年份,调查这些年份得不同生育期得作物田间耗水强度(mm/d)及灌水次数、灌水时间间距、灌水定额及灌溉定额。根据调查资料,可以分析确定这些年份得灌溉制度、 ⑵ 根据灌溉试验资料制定灌溉制度 我国许多灌区设置了灌溉实验站,试验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌水技术等、实验站积累得试验资料,就是制定灌溉制度得主要依据。
但就是,在选用试验资料时,必须注意原试验得条件,不能一概照搬。 ⑶ 按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度 这种方法就是根据水稻淹灌水层与旱作物计划湿润层内水量平衡得原理进行灌溉制度得制定。在实践中一定要参考群众丰富灌水经验与田间试验资料,即这三种方法结合起来所制定得灌溉制度才比 较完善。 水稻灌溉制度 水稻具有喜水耐水特性,常采用淹灌方式,因此,渗漏损失水量大,灌水次数多,灌溉定额大。灌溉制度应以满足不同时期稻田淹灌水层得深度要求。通过水量平衡计算,可以确定所需要得水量。 某时段内水稻灌水定额为: m=H+E-P—H０+C 式中m为时段内水稻灌水定额;Ｈ0、H分别为时段初与时段末得稻田水层深度;E为时段内田间耗水量(蒸发、蒸腾与渗漏量);P为时段内降雨量;C为时段内排水量。单位均为mｍ、 水稻灌溉制度,随着水稻品种与栽培季节得不 同而异,多采用浅—深－浅得灌水方法,即分蘖与分蘖以前采用浅灌,分蘖后期到乳熟前采用深灌,乳熟以后浅灌,黄熟以后落干(有时也在分蘖末期落干晒
泵站设计流量的确定
泵站设计流量和设计扬程的确定 1.1泵站设计流量的设计计算 1.1.1灌水率图的修正 为了便于选择同型号水泵，按以下原则将灌水率图修正成等阶梯形状，具体如下： 灌水日期的移动或者灌水时间的变动，不应影响作物的正常需水（变动天数不超过2～3天）； 各次灌水的灌水率数值不应相差太大（最大灌水率不应小于最大值的40%），以使渠道流量比较平稳，泵站机组利用率较高。 修正后的灌水率应适应我国目前的管理水平，对旱作灌区，一般的灌水率在20～35L/(S.千亩)之间； 画出设计年内毛灌水率设计图，如图1.1： 设计年内毛灌水率 5101520253035 1/3-15/4 16/4-10/6 11/6-30/7 1/9-30/9 15/11-10/12 灌水时间（日/月） 灌水率（l /(s .千亩)） 按上述要求将设计年内毛灌水率修正成为等阶梯形状，如图1.2： 修正后设计年内毛灌水率 5101520253035 1/3~15/4 16/4~27/7 1/9~4/10 15/11~11/12 灌水日期（日/月） 灌水率（l /(s .千亩)） 作出修正后设计年内灌水率表，表1.1：
表2.1 修正后设计年内灌水率表 灌水时间（日/月） 1/3~15/4 16/4~27/7 1/9~4/10 15/11~11/12 灌水率（l （s.千亩）） 30 20 20 30 1.1.2按每天开机小时数，将修正后的毛灌水率换算成机灌灌水率，绘制机灌灌水率图。公式为： q 机=q 设24/t 机 式中 q 设——修正后的设计毛灌水率，L/（s.千亩）； t 机——机组每天开机的小时数。 利用公式求值并列成表1.2： 表1.2 修正后设计年内机灌灌水率 灌水时间（日/月） 1/3~15/4 16/4~27/7 1/9~4/10 15/11~11/12 灌水率（l （s.千亩）） 36 24 24 36 则机灌灌水率图1.3 机灌灌水率 510152025303540 1/3~15/4 16/4~27/7 1/9~4/10 15/11~11/12 灌水日期（日/月） 灌水率（l /(s .千亩)） 1.1.3取机灌灌水率图中最大的灌水率来计算泵站的设计流量，其计算公式为： Q 设=q max 机ω 式中 q max 机——修正后的最大灌水率，L （s.千亩）； ω——设计的灌溉面积，千亩。
清河灌区灌溉工程初步设计报告书
清河灌区灌溉工程初步设计报告书 第一章灌区概况及分布 清河灌区位于大清河流域中游，西、南面临大清河，东至铁路，北以大清河支流马河为界。东西长约18.0km，南北约10.2km，灌区包括清河县的城关、前阳。汶庄、张庄、丰收、大营等六个乡和高家庄试验站的全部耕地和军庄乡的一部分，还包括荣源县河庄乡和登丰县龙华乡的一部分土地，总土地面积为160.1km2，耕地面积为3.1万亩，人口为85604人。 一、地形地貌 清河灌区位于大清河冲积、洪积扇下游的边缘和大平原交界的地区，基本属积、洪积扇地貌单元。地形变化与河流方向基本一致。灌区最高地面高程为51.3m，最低为39.2m，一般在40.0m—48.0m之间。 二、气象条件 据实测资料：灌区多年平均降雨量553mm，多年平均蒸发量824.8mm，将于频率为75%的典型年的降雨量为367.2mm，年蒸发量为1740mm。 灌区平均气温为12.7℃，一般于十一月中旬土壤开始出现不稳定动融现象，一般年份最大冻土层40cm—50cm，时间多在元月下旬到二月上旬，二月下旬开始解冻，到三月中旬全部解冻。 三、土壤特性 灌区有壤土、沙质壤土和重壤土三种土壤，各种土壤的物理性质见下表： 表1 土壤的物理性质表
四、灌区水系及水源条件 灌区主要河流为大清河，发源于太行山区，在端头村流入本灌区，清口村流出本灌区，清口村以上流域面积约2100km2。端头站河底高程为44.0m，可安全通过1500m3/s 的洪水。清口村东大清河河底高程36.8m，下泄能力为1800m3/s，两岸河堤高4.0m。 大清河上游有清源水库，距灌区78km，年蓄水10亿m3。 灌区水源主要为清源水库发电尾水和灌溉放水，此外水库以下到本灌区之间有部分地 表径流和回归水。地表水矿化度小于2g/L，含沙量平均值为1.2kg/ m3，最大值为3.5 kg/ m3。 五、灌区水文地质 灌区浅层地下水对灌区土壤改良影响很大，地下水由西北流向东南，水力平均坡度为 1/3000。三月中旬大营、下坡店以上地区地下水埋深为6-7m，以下地区埋深为3-4，月庄乡、丰收乡东部埋深一般在2-3m。特别是月庄以南洼地，秋后地下水埋深1.2m 左右，在大雨年份，地下水上升到距地表30-50cm，严重影响作物生长。 六、种植情况 灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、春杂粮等，其中以冬小麦、夏玉米、棉花为主。 各种作物的种植比例为： 冬小麦：60% 夏玉米：50% 棉花：30% 春杂粮：10% 夏杂粮：10% 七、交通、电网及建筑材料 灌区内交通方便，公路四通八达；各乡和村庄都有电用。 清河县水泥厂年产水泥6万吨，灌区上游大清河中有丰富的沙、砾石和卵石适用于建筑。管区内有水泥厂、砖厂。 八、灌区自然灾害及处理措施
泵站设计流量的确定
泵站设计流量和设计扬程的确定 泵站设计流量的设计计算 灌水率图的修正 为了便于选择同型号水泵，按以下原则将灌水率图修正成等阶梯形状，具体如下： 灌水日期的移动或者灌水时间的变动，不应影响作物的正常需水（变动天数不超过2～3天）； 各次灌水的灌水率数值不应相差太大（最大灌水率不应小于最大值的40%），以使渠道流量比较平稳，泵站机组利用率较高。 修正后的灌水率应适应我国目前的管理水平，对旱作灌区，一般的灌水率在20～35L/(S.千亩)之间； 画出设计年内毛灌水率设计图，如图： 按上述要求将设计年内毛灌水率修正成为等阶梯形状，如图： 作出修正后设计年内灌水率表，表：
按每天开机小时数，将修正后的毛灌水率换算成机灌灌水率，绘制机灌灌水率图。公式为： q 机=q 设24/t 机 式中 q 设——修正后的设计毛灌水率，L/（s.千亩）； t 机——机组每天开机的小时数。 利用公式求值并列成表： 取机灌灌水率图中最大的灌水率来计算泵站的设计流量，其计算公式为： Q 设=q max 机ω 式中 q max 机——修正后的最大灌水率，L （s.千亩）； ω——设计的灌溉面积，千亩。 利用公式求得：Q 设=36×67=2412L/s 确定水泵的设计扬程 计算平均实际扬程，公式为： i i i i i H Q t H Q t ∑∑实实 ＝ 式中 H 实—— 相应时段i t 时的出水池水位与进水池水位之差，m ；
i Q —— 相应时段i t 时的泵站供水流量，L/s ； i t —— 不同灌溉时段的泵站工作天数，天。 根据资料中水位表 与出水池最低水位为327m 计算各灌水时段的平均实际扬程， 则i i i i i H Q t H Q t ∑∑实实＝ =（m ） 确定水泵的设计扬程，公式为： H 设=H 实+∑△h 损≈（1+k ）H 实 式中 △h 损——管路沿程和局部水头损失，m ； k ——管路水头损失占平均实际扬程的百分比。 初步确定∑△h 损为5%H 实，计算得H 设=×=.取H 设=18m 。
灌区排灌课程设计(DOC)
马 清灌河排灌课区程 设 计
目录 第一章灌区基本资料 1、概况 2、气象 3、种植计划 4、土壤 第二章灌溉制度及灌水率的确定 1、水量平衡法制定小麦、玉米的灌溉制度 2、由灌溉制度确定灌水率，绘制灌水率图第三章渠道设计 1、灌区灌溉渠道系统的布置 2、灌溉渠道系统设计 3、灌溉渠道断面设计 第四章计算渠道土方量 1、计算挖方量 2、计算填方量
第一章灌区基本资料 一、概况 马清河灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约12万亩。年平均气温16.5℃，多年平均蒸发量1265mm，多年平均降水量101.2mm。降雨年内分配极不均匀。灌区人口总数约8万，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m等高线以下则以大田作物为主，种植小麦、玉米、杂粮等作物。灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带属轻砂壤土。地下水埋深一般为4～5m，土壤及地下水的PH值属中性，无盐碱化威胁。 马清河灌区为马清河流域规划组成部分。根据规划要求，已在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0，兴利库容1.2×108m3，总库容2.3×108m3。马清河灌区拟在该水库下游A—A断面处修建拦河式取水枢纽，引取水库发电尾水进行灌溉。A—A断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚2.5m，下为基岩，河道比降1／100，河底宽82m，河面宽120m。水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。 二、气象 根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）农作物生长期间旬降雨量见表1。 表1 马清河灌区降雨量统计表（设计年） 三、种植计划 灌区以种植小麦、玉米为主，兼有少量豆类作物，复种指数为1，各种作物种植比例见表2。 表３、４。
农田水利学设计说明书
《农田水利学》课程设计 ——灌区灌溉系统规划设计 一、基本资料 1.1概况 灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约12万亩。气候温和，无霜期长，适宜于农作物生长。年平均气温16.5℃，多年平均蒸发量1065mm，多年平均降水量1112mm，灌区地形图见附图。 灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m 等高线以下则以大田作物为主，种植稻、麦、棉、豆
等作物。 灌区上游土质属重粘壤土，下游龙尾河一带属中粘壤土。地下水埋深一般为4~5m,土壤及地下水的PH 值属中性，无盐碱化威胁。 界荣山 、龙尾山等属土质丘陵，表土属重粘壤土，地表5~6m 以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪均有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为7~8m ，上游宽50~60m ，下游宽70~90m ，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。 灌区为马清河流域规划的组成部分。根据规划要求，已在兴隆峪上游20km 处（图外）建大型水库一座，坝顶高程50.2m ，正常水位43.0m ，兴利库容1.2×1380m ,总库容2.3×1380m 。马清河灌区拟在该水库下游A A -断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电则利用尾水进行灌溉。A A -断面处河底高程30m ，砂、卵石覆盖层厚2.5m ，下为基岩，河道比降1/100，河底宽82m ，河面宽120m 。水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。 1.2气象 根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）4~11月水面蒸发量（80cm 口径蒸发皿）及降水量见表1及表2。 表1 设计年蒸发量统计
灌水率图制定过程计算
计算过程 一.灌水率的计算： 计算各种作物各次灌水的灌水率。计算结果见表1。 根据公式q i,k=αi×m i,k 8.64×T k,i
二．灌水率图及其修正 根据求得的灌水率，利用EXECL求得初步的灌水率图，见图1 图1初步灌水率图
由于各时期的作物的需水量悬殊，灌水率差异较大，造成渠道输水量和水位的变化较大，影响渠道安全运行。因此需要对灌水率图进行修正。根据课本P58的修正原则，进行以下的修正。修正后的灌水率见表2，修正后的灌水率图见图 2. 灌水率m 3/(s· 万亩 )
图2.修正后的灌水率图
修正验算： 1．9月份的设计年渠首能引取流量为m ，灌溉水利用系数为0.7，故可利用灌溉水m /s>0.24*5=1.2 m /s ，所以9月份符合要求。
2.对于11月下旬到12月上旬部分，由于12月份的取水量较少，用12月份的设计年渠首能引取流量计算，12月份的设计年渠首能引取流量为2.0m/s，灌溉水利用系数为0.7，故可利用灌溉水=2*0.7=1.4m/s>0.24*5=1.2 m/s，所以符合要求。 3．3月份的设计年渠首能引取流量为m，灌溉水利用系数为0.7，故可利用灌溉水=4.7m /s>0.26*5=1.3 m/s，所以3月份符合要求。 4.对于4月下旬到5月上旬部分，由于5月份的取水量较少，用5月份的设计年渠首能引取流量计算，5月份的设计年渠首能引取流量为4.8m/s，灌溉水利用系数为0.7，故可利用灌溉水=4.8*0.7=3.36m/s>0.3*2.5=0.75m /s，所以符合要求。 5.对于6月上旬到7月上旬部分，由于6月份的取水量较少，用6月份的设计年渠首能引取流量计算，6月份的设计年渠首能引取流量为4.8m/s，灌溉水利用系数为0.7，故可利用灌溉水=4.8*0.7=3.36m/s>0.26*5=1.3m/s，所以符合要求。 6．7月份的设计年渠首能引取流量为7.0m/s，灌溉水利用系数为0.7，故可利用灌溉水=7.0*0.7=4.9m
农田水力学作业20143答案word精品
农田水利学作业 1、用水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻的需水量 (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(E0)的观测资料见表1-1 (2) 水稻各生育阶段的需水系数a值及日渗漏量，见表1-2。
解:（1）各月日蒸发量 4 月曰蒸发量ET04=182.6/30=6.09 mm/d 5 月曰蒸发量ET04=145.7/3仁4.7 mm/d 6 月曰蒸发量ET04=178.5/30=5.95 mm/d 7 月曰蒸发量ET04=198.8/3仁6.41 mm/d （2）由ET=a ETO,计算各生育阶段的蒸发量如下表:
2、设计春小麦灌溉制度 西北内陆某地，气候干旱，降雨量少，平均年降雨量117mm其中3?7月降雨量65.2mm每次降雨量多属微雨（5mm或小雨（10mm 且历时短；灌区地下水埋藏深度大于3m且矿化度大，麦田需水全靠灌溉。土壤为轻、中壤土，土壤容重为 1.48t/m3，田间持水量为28%（占干土重的百分数计）。春小麦地在年前进行秋冬灌溉，开春解冻后进行抢墒播种。春小麦各生育阶段的田间需水量、计划湿润层深度、计划湿润层增深土层平均含水率及允许最大、最小含水率（田间持水量百分数计），如表2-1所列。据农民的生产经验，春小麦亩产达300?350kg时，生育期内需灌水5?6次，灌水定额为50?60m3/亩。抢墒播种时的土壤含水率为75%（占田间持水量百分数计）。 解: （1）灌区地下水埋藏深度大于3m,因而可忽略地下水补给量K （2）根据各旬计划湿润层深度H和计划湿润层允许最大、最小含水率求出土层允许储水量上限Wax和下限Win ,并绘于灌溉制度设计图 Y . Y , t 上（W max =667 — H ^max ,W min =667— H fn ）。 水水
灌溉定额
4.2灌溉制度设计 4.2.2**灌区 4.4.2.1现状 区内光照充足，气候温和，土地肥沃，适合多种作物生长。粮食作物以水稻、小麦、玉米、蚕豆为主，经济作物以蔬菜、油菜为主，在坝子间及山脚地带均有经济果林种植。**乡耕地面积为3.08万亩。现状复种指数为173.19%，其中水稻57.95%，旱作物115.24%，保证灌溉程度76.9%，灌溉水利用系数为0.55。 4.4.2.2灌溉制度 区内水资源蕴藏量大，但水利工程设施不足，可控水量有限，作物需水量要结合丰产灌水经验，在经济分析的基础上，把作物种植结构调整与科学的节水灌溉技术作为近期解决灌区供需水矛盾的主要对策。 项目区内高程、气候、光热条件、作物种类和劳动生产力发展水平相当，本着求大同，舍小异的原则，采用典型年设计的方法，推求各种作物的灌溉制度、万亩综合供水过程线及设计灌水率。 （1）水稻灌溉制度 水稻灌溉制度采用设计典型年法，根据**市气象站，并在**气象站所有的资料基础上查补了木家桥水文站、鹤庆水文站、来远桥水文站从1958年至2003年共45年的降雨资料，按灌区主要作物水稻的主灌溉期5～7月份历年降雨排频计算，选择降雨频率与灌溉设计保证率相同或相近的年份为设计代表年，并考虑降雨分配对作物最不利情况。设计典型年经频率分析，采用与设计保证率（P=75%）对应的1983年。设计稻田的灌溉制度，育秧期和大田生育期的田间耗水量平衡原理，扣除有效降雨推求灌溉用水量，采用列表法计算，泡田期用水量根据调查综合拟定。 ①生育期划分及适宜水层 水稻属主要作物之一，项目区属亚热带，只能种一季水稻。根据水稻
生理特点，全生育期划分为7个阶段，即：育秧期、移栽返青期、分蘖期、拔节园杆期、孕育期、灌浆期、黄熟期。育秧期历时56天，第二至第七阶段统称大田生育期，历时123天，各生育期天数及适宜水层深等特征参数，详见表4—1。 表4—1 灌区水稻各生育期特征参数表 ②用水定额拟定 根据土壤调查资料，本区主要为壤土，参考云南省其它地区资料，拟定泡田定额为135m3/亩，泡田时间为10天。 水稻生育期逐日水量采用下述平衡方程式计算。 h1+（p-d）+m-e=h2 e=e蒸+e渗 e蒸=a*e0 式中：h1—前—天末的田面水层深； h2—当天末的田面水层深； p—当天降雨量；
农田水利水课程设计
《农田水利学》课程设计灌区灌溉系统的任务书 基本资料 1.1概况 灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约12 万亩。气候温和，无霜期长，适宜于农作物生长。年平均气温16.5℃，多年
平均蒸发量1065mm，多年平均降水量1112mm，灌区地形图见附图。 灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m 等高线以下则以大田作物为主，种植稻、麦、棉、豆等作物。 灌区上游土质属重粘壤土，下游龙尾河一带属中粘壤土。地下水埋深一般为 4~5m,土壤及地下水的PH值属中性，无盐碱化威胁。 界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属重粘壤土，地表5~6m以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪均有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为7~8m，上游宽50~60m，下游宽70~90m，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。 灌区为马清河流域规划的组成部分。根据规划要求，已在兴隆峪上游20km 处（图外）建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0m，兴利库容1.2×1,总库容 2.3×1。马清河灌区拟在该水库下游断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电则利用尾水进行灌溉。断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚2.5m，下为基岩，河道比降1/100，河底宽82m，河面宽120m。水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。 1.2气象 根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）4~11月水面蒸发量（80cm口径蒸发皿）及降水量见表1及表2。 表1 设计年蒸发量统计 表2 设计年降水量统计
灌溉排水工程学复习资料
灌溉排水工程学复习资料 1. 多年平均降水量少于400mm的常年灌溉地带； 这一地区远离海洋，雨量稀少，特别是平原地区，年降水量不足200mm,而年蒸发量则达200?300mm，是我国最干旱的地区。即：西北内陆地区和黄河上游地区 2. 年平均降水量大于400mm、小于1000mm的不稳定灌溉地带; 3. 平均降水量大于1000mm的水稻灌溉地带。 4. 灌溉排水工程学的任务： ①是研究和利用灌溉排水工程措施，来调节农田水分状况； ②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。5?改变和调节地区水情措施：①蓄水、保水措施； ②调水、排水措施。 6?农田水分存在的4种基本形式：①大气水 ②地面水 ③土壤水 ④地下水 7?能被植被根系吸收的水，称为有效水；能被土壤吸收的水，称为无效水。 8?土壤含水率的上限：田间持水率 土壤含水率的下限：大于凋萎系数（毛管断裂含水量） 9. 吸湿系数：土壤的吸湿水达到最大时的土壤含水率，又称最大吸湿量，不能被作物吸收利用。 10. 凋萎系数：作物产生永久凋萎是的土壤含水率。 11?作物需水量定义：生长在大面积上无病虫害作物，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。 12. 如何确定作物需水量：①直接算出作物需水量 ②通过计算参照作物需水量来推算实际作物需水量。 13. 农田水分消耗的途径：植株蒸腾、棵间蒸发、深层渗漏或田间渗漏、地表径流。 14. 如何确定作物需水量？ ①直接计算出作物需水量；
②通过计算参照作物需水量来推算实际作物需水量。 15. 作物需水量包括：生理需水、生态需水 ①生理需水：作物生长过程中各种生理活动（如蒸腾作用、光合作用等）所需要的水分。植株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分。 ②生态需水：指生育过程中，为给作物正常生长发育创造良好的生长环境所需要的水分。棵间蒸发即属于作物的生态需水。 16. 作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同，在作物整个生育期中通常把对缺水最敏感，缺水对产量影响最大的时期称为作物需水临界期或需水关键期。 17. 灌溉制度是指作物播种前（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、灌溉定额。 ①灌水定额：指一次灌水单位面积上灌水量。 ②灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。 18. 土壤计划湿润层： ①计划调节土壤水分状况的土层深度； ②它是变化的，它随作物根系的活动深度，土壤，地下水埋深等确定； ③作物生长初期：30-40cm ； ④作物生长末期：80-100cm ； ⑤具体数据通过实验确定。 19. 充分灌溉制度：是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。 包括：①旱作物灌溉制度 ②水稻灌溉制度 20. 土壤适宜含水率（田适）及允许的最大、最小含水率： 允许最大含水率（max）—般以不致造成深层渗漏为原则，max田，田为土壤田间持水率 允许最小含水率（min）应不大于调位系数。 22. 非充分灌溉：是指由于可供灌溉的水源不足，不能充分满足作物各个生育阶段的需水量要求，而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的一种灌溉方式。 或：在有限灌溉水量条件下，为获得最佳的产量目的，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。 2