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。因而，要求排水沟都必须挖到一定的深度，以使排水系统的水位较低，从而有利于作物的生长。排水沟须有适当的纵坡，以便将水排入河流、湖泊或海洋。如果排水系统的出口高于河、湖、海的水位，则可自流排水，管理也较方便；否则须借助水泵扬水排出。我国一些平原地区，特别是低洼地带，农田内涝多发生在汛期，这时正是河水上涨时期，依靠自流排水几乎不可能，必须扬水入河。

排水系统可分为明沟排水系统和暗沟排水系统。暗沟排水系统常用混凝土管、陶管、埋块石等，在缺乏石料的地区可用竹、树枝的梢捆来代替，上面用土覆盖好。暗沟不仅能排地表水亦能排地下水，但造价过高，只有在特殊情况下才采用。一般大面积农田排水都采用明沟排水。

明沟排水系统，由毛沟、支沟和干沟等组成，并应尽量利用天然排水沟。

灌区的排水系统必须与灌溉渠密切配合，在布置灌渠时，就应同时布置排水系统，有灌有排，统一规划布置，避免灌排干扰。

取水工程的作用是将河水引入渠道，以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水等需要。因取水工程位于渠道的首部，所以也称渠首工程。

我国几千年前在西北、华北及西南等地区兴修了许多无坝取水灌溉工程，如都江堰、郑国渠、秦渠及汉渠等。这些工程，特别是都江堰，之所以能经久不废，就是合乎自然规律和科学原理的结果。

一、无坝取水

无坝取水的主要建筑物就是进水闸。为了便于引水和防止泥沙进入渠道，进水闸一般应设在河道的凹岸。当凹岸没有适当的洄址时，也可以建于平直河段，取水角度（引水渠道轴线与河流流向的夹角），即右上图中的θ角，应小于90度。一般说来，设计取水流量不超过河流流量的30％，否则难以保证各用水时期都能引取足够的流量。

无坝取水工程虽然简单，但由于没有调节河流水位和流量的能力，完全依靠河流水位高于渠道的进口高程而自流引水，因此引水流量受河流水位变化的影响很大。必要时，可在渠首前修顺坝，以增加引水流量。有时也需要修建渠首护岸工程。

二、有坝取水

修建壅水坝或拦河节制闸是能调节河道水位，而不能调节大流量的一种取水方式。当河流流量能满足灌溉用水要求，只是河水位低于灌区需要的高程，适于采用这种取水方式。壅水坝或拦河闸的高程应当依据灌区引入流量时所要求的水位而定。

有坝取水枢纽由下列建筑物组成:

1．壅水坝（或拦河节制闸）

建于取水口下游河道上，其作用是抬高河流水位，保证渠道自流取水。

2．进水闸

位于引水干渠（或总干渠）的渠首，控制入渠流量。

3．排砂闸

建于闸坝靠近取水口的一端，其作用是冲走进水闸前沉沙池中的淤沙。

4．沉砂池

在导水墙及进水闸侧墙的范围内，其作用减缓河道的流速，使泥沙沉积，减少进入渠道的泥沙。为此，应使沉沙池的横断面大于渠道断面。

5．导水墙

位于闸坝前的河道中，使河中水流平顺地导向进水闸；并与水闸侧墙形成沉砂池。

有坝引水与无坝引水相比较，主要优点是可避免河流水位变化的影响，并且能稳定引水流量。主要缺点是修建闸坝费用相当大，河床也需有适合的地质条件。由于改变了河流的原来平衡状态，还会引起上下游河床的变化.

三、水库取水

水库的作用，既可调节流量又可抬高水位。由于灌区位置不同，可采取不同取水方式。渠首工程一般是设在拦河坝附近，通过引水隧洞或涵管引水。

四、水泵站引水

在平原地区的下游河道，由于枯水位低于灌区高程，自然条件或经济比较又不适合修建闸坝工程，只有修建水泵站引水灌溉。引水流量依水泵能力而定。