农田水利学科课件田间排水

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
它与防渍排水是排除地下水的两种主要形式。
➢易于耕作
2、组成
田间排水沟、集水排水沟、主干排水沟
第一节 农作物对农田排水的要求
农作物对农田排水的要求,可概括为排除 多余的地面径流和控制地下水位。 一、农田对除涝排水的要求
农作物对田面积水有一定的限度,超过允 许的耐淹历时和耐淹深度,轻则减产、重则死 亡,所以,应及时排除地表积水。
Байду номын сангаас
二、农田对防渍排水的要求(2)
(1)麦类: 播种幼苗期:H=0.5m左右,以便利用毛管上升水。 返青、拔节:H=0.8—1.0m。 根系发育后:H>1.0—1.2m。 (2)水稻: 晒田期:3—5天/5—7天,H=0.4—0.6m; 其它时期:适当、以利通气; 收割后:H=0.6—0.8m。
三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对 农田排水要求(1)
b当作物允许的地下水埋深ΔH一定时,排水农沟的深度D 可用下式表示:
D=ΔH+Δh+S
ΔH为作物要求的地下水埋深(m);
Δh为当两沟之间中心点的地下水位降至ΔH时,地下水位 与沟水位之差。视土质与沟的间距而定,一般不小于 0.2~0.3m;
S为排水农沟中的水深,排地下水时一般取0.1-0.2m。
c调查统计情况 排水农沟的间距,应通过试验或参照当地或相似地区的 实践经验加以确定。
一、大田蓄水能力
降雨形成的多余的地面水除了利用排水沟道排 除外,还应该利用田块本身及田块上的沟、畦、格田 等、拦蓄一部分雨水,但拦蓄的能力是有一定限度的, 这种限度叫大田蓄水能力。
包括两部分:一部分储存在地面以下的土层中, 另一部分补充了地下水,并使地下水位有所升高。大 田蓄水能力计算公式为:
一、大田蓄水能力
土壤中的盐分主要是随水分而运动,
“积盐”:蒸发条件下,由于毛管作用,盐分随水 分上升,水分蒸发后,盐分则留在土壤表层。
“脱盐”:降雨和灌水时,入渗的水流夹带表层的 盐分向深度移动,使表层盐分逐渐降低。
所以,在某一季节内,土壤的积盐和脱盐取决于 蒸发和入渗条件。
三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对 农田排水要求(2)
旱田:V =H(θmax-θo) +H1(θs-θmax) =H(θmax-θo)+μH1
H:降雨前地下水埋深,m; θmax:地下水位以上土壤平均最大持水率(与土壤体积之比) θo:降雨前地下水位以上土层平均含水率; H1:降雨后地下水允许上升高度,视地下水排水标准定,m; θs:饱和含水率; μ:给水度。
三、田间排水沟深度和间距
在降雨历时和淹水时间t 和(t+T)内,I=i0(t+T)1-α≤V才能满 足不设沟的要求。
如果根据大田蓄水能力确定的允许淹水历时小于作物允 许淹水历时,则在设计排水沟间距时,应采用根据大田蓄 水能力确定的允许淹水历时为依据。
三、田间排水沟深度和间距
(1)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,结合田间灌溉渠道的规划布置统一考虑确定。目 前,没有理论公式可计算,一般视经验而定。北方末 级 农 沟 间 距 1 00—400m , 南 方 地 区 , 农 沟 间 距 多 为 100~200m。
干旱、半干旱地区 滨海地区
次生盐碱地:由于灌溉不当(过量灌水,或只灌不排)引 起地下水位上升,形成盐碱地称为次生盐碱地。
2、灌溉排水的目的不同 灌溉:兴利 排水:去害
3、工程规划方面 系统设计与建设方法相同
二、农田排水存在的问题、解决措施和研究方法
1、存在问题 ➢南方低洼水网地区:地下水排水不畅,地下水位高 ➢西北干旱地区、华北半干旱地区及北方沿海滨海地 区:降水少,土质松,蒸发强度大,表面积盐碱化; 灌溉不合理也造成盐碱化和沼泽化。
➢间距一定,深度大,地下水回落快;反之…… ➢一定时间内要求达到的地下水埋深一定时,间距大,需要 的深度大;反之……
排水沟深度一定,排水沟间距与排水农田的土壤质地、 含水层的特征有关。
实测资料表明:排水沟深度一定,间距与土层的导压系 数关系密切。
α :土层的导压系数; k:土层的渗透系数;
:含水层平均厚度;
无排水 有排水
下降过程
地下水变化过程
排水沟对地下水位的控制作用
结论:田间排水沟在降雨过程中可以减少地下水位的 上升,雨停后又可以加速地下水的排除和地下水位的 回落,因而对于控制地下水位可以起到重要作用。
二、控制地下水位要求的排水沟的深度和间距
满足排水要求的排水沟深度和间距的关系,两者互为消长: ➢深度一定,间距小,地下水回落快且下降值大;反之……
2.农业措施: (1)种水稻,是改良盐碱地的一个重要方法。 (2)种植耐盐作物。
3.化学措施:施用石膏(CaSO4,呈酸性),使碱土变成硫 酸钠盐土,从而减轻危害。
排水系统的类型: ➢除涝:水平排水(明沟、暗沟、暗管)
➢控制地下水位:降渍、防治盐碱化 水平排水 垂直排水(竖井)
第二节 排除地面水的水平排水系统
控制和降低地下水位。
➢防止土壤盐碱化: “土壤的盐碱化”,在我国广大干旱半干旱地区,当 地下水位过高,地下水矿化度也较高时,由于潜水蒸 发强度大,水分蒸发后,盐分累积在土壤表层,造成 土壤的盐碱化,这是农田自然灾害的又一种重要形式。 降低地下水位,减少潜水蒸发,是解决盐碱灾害的一 种有效措施。降低地下水位又必须通过排水来实现, 这种情况的排水称为防止土壤盐碱化的排水。
在规定的时间内,排除由于暴雨产生的田面积水, 减少淹水时间、深度,保证作物正常生长。
➢降渍:
“渍”,由于雨后平原坡度较小的地区和低洼地,在 排除地面积水以后,地下水位过高,根系活动层土壤 含水率太大,通气不良,有机质不能充分分解,作物 能够吸收的矿物质养料不足;作物根系呼吸困难,甚 至在缺氧情况下产生甲醇、硫化氢等有毒物质,造成 作物减产,甚至死亡,这种排水称为防渍排水。
蒸发强度与气象条件和地下水埋深有关。埋深越 小,蒸发强度越大;越干旱,蒸发强度大,表层积盐 快,易形成盐碱化。
降雨和灌溉的入渗强度也与地下水位有关,地下 水位越高,土壤含水量越大,入渗速度越小,所以带 入深层盐分越小,因而土壤不易脱盐。
三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对 农田排水要求(3)
土壤的积盐和脱盐都与地下水埋深有关。这样就 存在一个临界地下水埋深问题。 临界深度:
2、解决措施:加强排水研究,控制地下水动态
3、研究方法:排水问题属非稳定流范围,可采用室 内模拟,现场实验,理论研究
三、农田排水系统的任务和组成
1、任务
➢除涝:
“涝”,降雨过多形成旱地积水或水田淹水过深而造 成作物减产或失收的灾害。排除涝水是农田排水的首 要任务,这种排水称为除涝排水,又称排地面水。
1、原因:田面积水多、时间长、 影响作物对氧气的吸收,使作 物在无氧的条件下呼吸,产生的 乙醇可使作物中毒死亡。 2、耐淹深度和耐淹历时有关的因素: ①作物品种; ②生育阶段; ③土壤质地; ④气候条件
不同作物、同一种作物不同生育阶段耐淹能力不同。
二、农田对防渍排水的要求(1)
在旱田中,地下水位过高,作物就会受到渍害而减产, 因此,田间排水工程还应满足防渍的要求,使根系层 土壤保持适宜的含水率θ。 与作物所要求的地下水埋深有关的因素: ①作物种类; ②生育阶段; ③土壤性质。
第七章 田间排水
本章需要掌握如下内容:田间排水任务、农 作物对农田排水的要求、排水沟的调控原理、 以及达到这些要求而修建的田间排水系统的 规格、布置、结构。
一、农田灌溉与排水的关系
1、灌溉与排水是调节农田水分状况的两种主要措施
➢“干旱”,农田水分不足,影响农作物生长。 解决办法:适时适量的灌溉
➢农田水分长期过多或地面长期积水,造成作物生长 不良,甚至窒息死亡。
土壤水分过多,地下水位及地下水矿化度过高,排 水不良等因素,常常引起土壤的沼泽化和盐碱化。
解决办法:除涝降渍
涝害和渍害
何为涝?何为渍?
➢涝灾(waterlogging) : 定义:降雨过多形成旱地积水或水田淹水过深而造成 作物减产或失收的灾害。 问题:涝灾与洪灾的区别?
涝灾:当地降雨引起地面积水。 洪灾:客水入境引起地面积水。
(2)沟深: 排地表水的沟深由排水流量确定,一般不超过
0.8—1.2m。
第三节 控制地下水位的水平排水系统
❖控制农田地下水位的目的: 有效排除渍害 防止土壤盐碱化
❖控制地下水位的田间工程形式: 水平排水:明沟、暗管 垂直排水:竖井
第三节 控制地下水位的水平排水系统
一、排水沟对地下水位的调控作用
上升过程
μ :给水度。 α值愈大,排水沟间距可愈大,即土壤渗透系数愈 大,含水层厚度愈大,土壤给水度愈小,满足一定 地下水位控制要求的排水沟间距可愈大。
确定方法: 1、实测与调查 a 原则:设计排水农沟时,一般首先根据作物要求 的地下水埋深、排水农沟边坡稳定条件施工难易等 初步确定排水农沟的深度,然后再确定相应的间距。
三、田间排水沟深度和间距
田间排水沟是指排水系统中末级固定排水沟。一般指农沟 (少数地区有毛沟)
农沟间距越密,地块越小、排水效果好,但耕作不便。相 反,则达不到除涝排水的要求,因此,田间排水沟间距和耐淹 深度、耐淹历时有关。
i=i1/tα=i1t-α 土壤渗吸速度 I=(i1/1-α)t1-α=i0t1-α 入渗总量
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,叫地下水临界深度。 有关因素:①地下水矿化度;②气象条件;
③灌排条件; ④农技措施; ⑤土壤性质。
治盐要求:地下水埋深>地下水临界埋深。
四、农业耕作条件对农田排水的要求
机械适宜下田的土壤含水率为60—70%θ田, 也与机械种类有关, 国外资料: 1.履带拖拉机H≥0.4—0.5m 2.轮式拖拉机H≥0.5—0.6m 黑龙江省哈阳农场在盐碱化黑钙土上的试验资料: 3.当重型拖拉机带动联合收割机时,允许的最大土
➢渍灾(subsurface waterlogging) : 定义:因地下水位过高或连续阴雨致使土壤过湿而危 害作物正常生长的灾害。
成因:
自然原因(1)降雨过多或阴雨连绵 (2)地下水位过高,如滨湖地区 (3)耕层滞水 有粘土隔层 (4)地势低洼,如兴化、建湖、泰县溱潼镇等地
人为因素(1)重灌轻排 (2)工程不配套,大水漫灌、串灌串排
一、大田蓄水能力
水田:
二、田面降雨径流过程
(1)降雨时,P>i入渗,产生径流; (2)田面具有坡降,水由首端向下游汇流。 (3)汇流面积越大,水层越深。单位宽度下,汇流路径越长深度越大。 (4)排出田面水层所需时间越长。
由此可知,田间排水沟间距越小,向沟内汇流时间越短,排除时间越快, 作物淹水深度小,淹水时间短。
思考:渍与涝的区别?
渍:无地表积水 涝:有地表积水
涝害和渍害
➢盐害(waterlogging) :
定义:土壤中含可溶性盐过多,使作物吸水困难,从 而影响作物正常生长的灾害。
中性盐:Nacl、Na2SO4等过多,称盐土 碱性盐:NaCO3、NaHCO3等过多称碱土,或盐碱土
盐碱地形成条件:
分布:
(1)地下水含盐量大; (2)地下水位过高; (3)盐分积累
2.农业措施: (1)改良土壤,消除滞水层(深耕晒垡、增施有机肥)。 (2)种植耐渍品种,(如圩区应种水稻、不种棉花)。 (3)生物排水(沿沟、沿路种养、灌木、有利降地下水位)。
(三)防盐(降盐、压盐) 1.水利措施: (1)兴建排水工程 降低度地下水位,有良好排水设施的前 提下,大定额灌溉(洗盐)。 (注:只灌不排则有可能产生次生盐碱化) (2)地表水地下水联合运用。
末级固定排水沟间距与沟深经验值
南方各省排水农沟深度:水田0.8~1.5m,旱作1.5~2.0m; 沟间距:一般在60—200m范围内,视土壤质地而异。
在盐碱化地区,排水沟的深度和间距,要满足控 制和降低地下水位的要求,且要能达到脱盐和改良盐 碱土的预期效果。
壤含水率为干土重的30—32%,最小埋深0.9— 1.0m。
五、涝、渍、盐治理
(一)除涝 1.水利措施: (1)修建排水工程、挖沟、疏河、建闸、站等。 (2)排滞并举。
2.农业措施: (1)易涝地区种耐涝作物。 (2)局部洼地可作蓄涝养殖区。
(二)防渍 1.水利措施: (1)修建排水工程,明沟、暗管(鼠道)、竖井排水。 (2)控制河网水位,从而控地下水位。 (3)节水灌溉。 (4)灌排分开,水旱分开。
相关文档
最新文档