農(nóng)田水力學要點

1、第一章：農(nóng)田灌溉原理一、名詞解釋：1、 調(diào)萎系數(shù)：當根系吸水層的土壤含水率下降到使作物發(fā)生永久性凋萎時的含水率。P122、 毛管斷裂含水量：當土壤中的毛管懸著水因作物吸收和土表蒸發(fā)而發(fā)生斷裂時的土壤含水量。3、 作物需水量：指生長在大面積上的無病蟲害作物，在最佳水、肥等土壤條件和生長環(huán)境中，取得高產(chǎn)潛力所需要滿足的植株蒸騰和棵間蒸發(fā)之和。P204、 灌溉制度：指作物播種前(或水稻栽秧前)及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)，每次灌水的灌水日期、灌水定額以及灌溉定額。P285、 作物水分生產(chǎn)函數(shù)：指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平基本一致的條件下，作物所消耗的水資源量與作物產(chǎn)量之間的關系。P416、 灌溉用水量：指某一灌溉面積上

2、需要水源供給的總灌溉水量。P457、 灌水率：灌水率是指灌區(qū)單位面積（如100hm2）上所需灌溉的凈流量qd。P478、 土壤水分常數(shù)：作物產(chǎn)量與需水量之間的函數(shù)關系。9、 田間持水量：指灌水兩天后土壤所能保持的含水量。P12二、填空：1、 農(nóng)田水分狀況：是指農(nóng)田地面水、土壤水和地下水數(shù)量的多少、存在的形式及其在時空上的變化。2、 土壤水分存在形式分類：按物理形態(tài)可分為固態(tài)、液態(tài)和汽態(tài)三種形態(tài)。按運動特性可分為吸著水、毛管水和重力水三類。無效水、過剩水、有效水。P113、 土壤蒸發(fā)過程三個階段：穩(wěn)定蒸發(fā)階段、蒸發(fā)強度遞減階段、水汽擴散階段P174、 農(nóng)田水分消耗的途徑：植株蒸騰、棵間蒸發(fā)、深層

3、滲漏或田間滲漏。P205、 調(diào)節(jié)農(nóng)田水分狀況的措施：（1）、田水分不足的調(diào)節(jié)措施：灌溉是補充土壤水分的主要方法；采用適當?shù)霓r(nóng)業(yè)技術措施可以改善土壤結構，增加降雨利用量，提高土壤的蓄水保墑能力。（2）、防止農(nóng)田水分過多的措施可歸納為以下5種方法：防止高地地面徑流和地下徑流向低地匯集；加速地面徑流的排出；加速地下徑流的排出，把地下水位控制在允許的深度；排除滯留在作物根系吸水層土壤中的過多水分；改善土壤結構，提高土壤的通氣、透水性能，加速土壤水的下滲和排出，防止土壤積水。P20三、簡答：1、 簡述農(nóng)田水利學研究的內(nèi)容和趨勢。P6答：研究的內(nèi)容：P61.調(diào)節(jié)農(nóng)田水分狀況農(nóng)田水分的不足或過多，都會影響作

4、物的正常生長和產(chǎn)量。調(diào)節(jié)水分狀況的水利措施一般有：灌溉與排水措施。 2.改變和調(diào)節(jié)地區(qū)水情地區(qū)水情主要指地區(qū)水資源的數(shù)量、分布情況及其動態(tài)。主要采用蓄水保水措施與調(diào)水排水措施兩種。研究趨勢：P5精量灌溉將是將是節(jié)水灌溉的最高目標。從而引出三S系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用。最終目的：是實現(xiàn)投入資源的最高產(chǎn)出。同時又要使農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境不受到污染。2、 各形式水分對作物的有效性P11答：（1）、吸著水緊附于土壤表面，一般不能被作物所利用，因此吸著水的上限(最大分子持水率)以下的水分常稱為無效水。（2）、重力水在無地下水頂托的情況下，作物根系還來不及吸收就很快排出根系層；在地下水位高的地區(qū)，停留在根系層內(nèi)的

5、重力水，會影響土壤正常的通氣狀況，因此這部分水稱為過剩水。（3）、在田間持水率和無效水之間的毛管水，容易為作物吸收利用，屬于有效水。3、 土壤水分入滲過程的特點及相應的計算公式P15答：特點：當入滲前土壤的初始含水率0很小時，地面維持有薄水層的初始入滲速度i1很大，地面處的土壤含水率在很短的時間內(nèi)就接近于土壤的飽和含水率s。隨著入滲時間的延長，由于入滲路徑加長，從地面到人滲鋒面的水勢梯度逐漸減小，所以入滲速度it也不斷地減小，最后趨于一穩(wěn)定值if，它接近于土壤的滲透系數(shù)K。計算公式：考斯加可夫公式：iti1t-a 菲利普人滲公式：4、 簡述影響作物需水量的主要因素及估算作物需水量的主要方法。答

6、：影響作物需水量的主要因素有：（1）、自然因素：氣象條件、土壤特性、作物性狀；（2）、人為因素：指農(nóng)田灌排措施、農(nóng)業(yè)耕作措施等估算作物需水量的主要方法有：（1）、器測法；（2）、坑測法；（3）田測法；（4）土壤棵間蒸發(fā)的測定；5、 簡述作物灌溉制度的內(nèi)容和確定方法P28內(nèi)容：農(nóng)作物的灌溉制度是指指特定作物在一定的氣候、土壤、供水等自然條件和一定的農(nóng)業(yè)技術措施下，為了獲得高產(chǎn)或高效，所制訂的向農(nóng)田灌水的方案。包括作物播種前(或水稻栽秧前)及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)，每次灌水的灌水日期、灌水定額以及灌溉定額。（灌溉定額：指作物全生育期各次灌水定額之和。灌水次數(shù)：農(nóng)作物在整個生育期中實施灌溉的次數(shù)。灌水

7、時間以作物生育期或年、月、日表示。）確定方法： (1)根據(jù)群眾豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗確定作物灌溉制度；(2)根據(jù)灌溉試驗資料制定灌溉制度；(3)根據(jù)作物的生理指標制定灌溉制度；(4)按水量平衡原理分析制定灌溉制度。6、 用水量平衡法確定旱作物灌溉制度的步驟P33答：根據(jù)水量平衡圖解分析法擬定旱作物生育期內(nèi)的灌溉制度，其步驟如下：  根據(jù)各旬的計劃濕潤層深度H 和作物所要求的計劃濕潤層內(nèi)土壤含水量的上限和下限，求出H 土層內(nèi)允許儲水量上限Wmax 及下限W min，繪于圖上。繪制作物田間需水量(ET)累積曲線，由于計劃濕潤層加大而獲得的水量(WT）累積曲線、地下水補給量(K )累積曲T

8、線以及凈耗水量(ETWT K)曲線。根據(jù)設計年雨量求出滲入土壤的降雨量P0 ，逐時段繪于圖上。自作物生長初期土壤計劃濕潤層儲水量W0，逐句減去(ET一WTK)值，即自A點引直線平行于(ET一WTK)曲線，當遇有降雨時再加上有效降雨量P0，即得計劃濕潤土層實際儲水量(W)曲線。當W曲線接近于Wmin時，即進行灌水。灌水時除考慮水量盈虧的因素外，還應考慮作物各發(fā)育階段的生理要求、灌水技術、與灌水相關的農(nóng)業(yè)技術措施以及灌水和耕作的勞動組織等。灌水定額值也象有效降雨量一樣加在W曲線上。 如此繼續(xù)進行，即可得到全生育期的各次灌水定額、灌水時間和灌水次數(shù)。全生育期滿灌溉定額，mi為各次灌水定額。

9、 把播前灌水定額加上生育期灌溉定額，即得旱作物的總灌溉定額M，即M=MlM2。第二章：灌溉方法與灌溉技術一、名詞解釋：1、 灌水方法：指灌溉水進入田間或作物根區(qū)土壤內(nèi)轉化為土壤肥力水分要素的方法，亦即灌溉水濕潤田面或田間土壤的形式。P502、 微灌：微灌灌水方法是通過一套專門設備，將灌溉水加低壓或利用地形落差自壓、過濾，并通過管道系統(tǒng)輸水至末級管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以較小的流量均勻而又經(jīng)常地、緩慢地濕潤作物根系區(qū)附近的土壤表面或地表下土壤。P513、 噴灌：噴灌是利用一套專門的設備將灌溉水加壓或利用地形高差自壓，并通過管道系統(tǒng)輸送壓力水至噴灑裝置(即噴頭)噴射到空中分散成細小

10、的水滴，象天然降雨一樣降落到地面，隨后主要借毛細管力和重力作用滲入土壤灌溉作物的灌水方法。P514、 土壤濕潤比：指微灌計劃濕潤的土壤體積占灌溉計劃濕潤層總土壤體積的百分比。P845、 地面灌水方法：是使灌溉水通過田間渠溝或管道輸入田間，水流呈連續(xù)薄水層或細小水流沿田面流動，主要借重力作用兼有毛細管作用下滲濕潤土壤的灌水方法，又稱重力灌水法。P506、 噴灌強度：指單位時間內(nèi)噴灑在灌溉土地上的水深，單位用mm/h表示。P72二、填空：1、 灌水方法分類：地面灌水方法；噴灌灌水方法；微灌灌水方法滲灌灌水方法P502、 畦布置形式：順坡畦灌和橫坡畦灌。P573、 畦灌灌水要素：畦長、畦寬、每米畦寬

11、引用的人畦流量即單寬流量。P584、 噴灌技術三要素：噴灌強度、噴灌均勻度、水滴打擊強度。P725、 微灌系統(tǒng)工作制度：微灌系統(tǒng)工作制度主要有續(xù)灌和輪灌2種。確定工作制度時，應根據(jù)作物種類、水源條件和經(jīng)濟狀況等因素合理選定。P856、 微灌系統(tǒng)組成：微灌系統(tǒng)通常由水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和灌水器4部分組成。P787、 地面灌溉方法：畦灌法、溝灌法和淹灌法。P508、 地面灌水質(zhì)量評價指標：田間灌溉水有效利用率、田間灌溉水儲存率、田間灌水均勻度、田間灌水質(zhì)量綜合有效利用率。P529、 微灌系統(tǒng)堵塞的原因：懸浮固體堵塞、化學沉淀堵塞、有機物堵塞。三、簡答：1、 各種灌水方法的優(yōu)缺點及適用條件？答

12、：（1）、地面灌水方法：一般將地面灌溉方法分為畦灌、溝灌、淹灌和漫灌。A、優(yōu)點：投資少；田間工程簡單、易行。B、缺點：為確保灌水均勻，對土地平整度要求很高；采用渠系輸水時，溝渠占地較多（渠系占地10%左右）；灌水管理時要求勞力多，不易實施自動化；用水量多，地表因全面濕潤而蒸發(fā)損失大。C、適用條件：畦灌法主要適用于灌溉窄行距密植作物或撒播作物；溝灌法適用于灌溉寬行距的中耕作物，地面坡度一般在0.0050.02之間；淹灌法僅適用于水田，如水稻、水生蔬菜以及鹽堿地的沖洗改良等。（2）、噴灌灌水方法：A、優(yōu)點：增產(chǎn)；灌水均勻,省水；省工、省地；適應性強；有利于實現(xiàn)灌水機械化和自動化；可以用于防止或減小

13、災害性天氣對作物的影響。B、缺點：設備投資高；能源消耗量大；運行維修費高，技術性強，需有較高的管理水平；受風的影響大。C、適用條件：噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物。（3）、微灌灌水方法：A、優(yōu)點：省水；節(jié)能；可利用咸水灌溉；增產(chǎn)幅度大、品質(zhì)好；對土壤和地形的適應性強。B、缺點：對水質(zhì)要求高；有可能影響作物根系發(fā)育；投資較高；對調(diào)節(jié)田間小氣候作用不明顯。C、適用條件：微灌工程適用于經(jīng)濟條件較好或水資源較缺乏地區(qū)對經(jīng)濟價值較高作物的灌溉。（4）、滲灌灌水方法：A、優(yōu)點：不破壞土壤結構；減少地面蒸發(fā)；占地少；灌水量??；節(jié)約能源。B、缺點：表層土溫度低不利于種子發(fā)芽；投資高；易產(chǎn)生深層滲漏。C、

14、適用條件：適用于澆灌喬木、灌木。2、 微灌系統(tǒng)技術的主要內(nèi)容？P83答：（1）.微灌灌溉制度的確定    A、微灌定額：m=0.1(田0)Hp    B、灌水時間間隔的確定。兩次灌水之間的時間間隔又稱灌水周期，取決于作物、水源和管理狀況，一般北方作物大約為7d左右。灌水周期可用下式計算：T=m/E    C、1次灌水延續(xù)時間：t=mSeSr/q（2）.微灌系統(tǒng)工作制度的確定 微灌系統(tǒng)工作制度主要有續(xù)灌和輪灌2種。不同的工作制度要求系統(tǒng)的流量不同，因而工程費用也不同。確定工作制度時，應根據(jù)作物種類

15、、水源條件和經(jīng)濟狀況等因素合理選定，詳見第四章. （3）.微灌系統(tǒng)流量的計算A、1條毛管的進口流量為:B、支管流量計算C、干管流量的計算（4）.微灌系統(tǒng)的水力計算3、 地面節(jié)水灌溉新方法、新技術主要有哪些？四、計算題第三章：灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設計一、名詞：1、 渠道設計流量：指灌水時期渠道需要通過的最大流量。P1172、 渠道水利用系數(shù)：指渠道的凈流量與毛流量的比值。P1203、 渠系水利用系數(shù)：指灌溉渠系的凈流量與毛流量的比值稱為渠系水利用系數(shù)。P1204、 田間水利用系數(shù)：指實際灌入田間的有效水量和末級固定渠道放水量的比值。P1205、 灌溉水利用系數(shù)：指實際灌入農(nóng)田的有效水量和渠首引

16、入水量的比值。P1216、 續(xù)灌：在一次灌水延續(xù)時間內(nèi)，自始至終連續(xù)輸水的渠道稱為續(xù)灌渠道。這種輸水工作方式稱為續(xù)灌。7、 灌溉設計保證率：指灌區(qū)灌溉用水量在多年期間能夠得到充分滿足的機率，一般用設計灌溉用水量全部獲得滿足的年數(shù)占計算總年數(shù)的百分率表示。P93二、填空：1、 灌溉對水源的基本要求： 1、灌溉對水質(zhì)的要求包括：泥沙，鹽類，有害物質(zhì)含量，溫度；2、灌溉對水源水位及水量的要求包括：保證灌溉所需要的控制高程；滿足灌區(qū)不同時期的用水需求。P942、 灌溉取水方式：無壩取水、有壩取水、抽水取水和水庫取水。P983、 灌溉設計標準：包括灌溉設計保證率、抗旱天數(shù)。P934、 斗農(nóng)級灌排溝網(wǎng)布置

17、形式：灌排相鄰布置、灌排相間布置、灌排合渠。P1125、 田間渠系布置形式：縱向布置、橫向布置。P1136、 明渠工作制度：就是渠道的輸水工作方式，分為續(xù)灌和輪灌兩種。P1217、 明渠橫斷面結構（根據(jù)挖程度）：有挖方斷面、填方斷面、半挖半填斷面3種。P1378、 渠道輪灌分組方式：有集中輪灌、分組輪灌、分組插花輪灌3種。P1219、 渠道的水量損失：包括渠道水面蒸發(fā)損失、渠床滲漏損失、閘門漏水和渠道退水。P11710、渠道設計中的三個流量：設計流量、最小流量、加大流量。P11711、我國渠道主要的防滲措施技術：土料防滲、砌石防滲、磚砌防滲、混凝土襯砌防滲、塑料薄膜防滲、瀝青材料防滲。P143

18、三、簡答：1、 簡述灌溉渠道和排水溝道設計中流量的種類和在設計中的作用？2、 簡述灌溉對水源的基本要求？P94答：1、灌溉對水質(zhì)的要求包括：泥沙，鹽類，有害物質(zhì)含量，溫度；2、灌溉對水源水位及水量的要求包括：保證灌溉所需要的控制高程；滿足灌區(qū)不同時期的用水需求。3、 簡述灌溉渠道和排水溝道水位推算的異同點（寫出公式）？答：（1）灌溉渠道的水位推算：為了滿足自流灌溉的要求，各級渠道入口處都應具有足夠的水位。這個水位是根據(jù)灌溉面積上控制點的高程加上各種水頭損失，自下而上逐級推算出來的。H進= A0+ h + Li +（2）、排水溝道水位推算：？四、計算：第五章：旱區(qū)雨水徑流集蓄灌溉工程填空及名詞：

19、1、 干旱雨水農(nóng)業(yè)利用的形式（自然利用、疊加利用、聚集利用）2、 雨水徑流集蓄灌溉工程的組成（集水工程、蓄水工程、灌溉工程）3、 集水效率：指某時段內(nèi)或某次集水面的集水量占同一時期內(nèi)的降雨量的比值。第六、七、八章：名詞：1、 地下水位臨界深度：是指為了保證不致引起耕作層土壤鹽堿化所要求保持的地下水最小埋藏深度。P2012、 農(nóng)作物排漬標準：指控制農(nóng)作物不受漬害的農(nóng)田地下水排降標準，通常是將排水區(qū)由設計暴雨形成的地面水排除后，地下水位應在旱作物耐漬時間內(nèi)排降到農(nóng)作物耐漬深度以下，以消除由于土壤水分過多或水稻田土壤通氣不良所產(chǎn)生的漬害。P2003、 耐淹能力：4、 排澇模數(shù)：指單位排水面積上的最大

20、排澇流量。（m3/s/Km2）P2275、 完整溝：切穿整個透水層排水溝。P207填空：1、農(nóng)作物對排水的基本要求：包括排除多余的（地面徑流）和（控制地下水位）。2、農(nóng)田排水方式：（水平排水）、（垂直排水），水平排水包括（明溝排水）和（暗管排水）。P2033、排水溝設計流量：排澇設計流量、排漬設計流量和日常排水設計流量。P2274、排水系統(tǒng)的組成：包括排水區(qū)內(nèi)的排水溝系和蓄水設施、排水區(qū)外的容泄區(qū)以及排水樞紐三大部分組成。P224簡答：1、 農(nóng)田排水方式有幾種？特點分別是什么？答：（1）、農(nóng)田排水方式有：水平排水、垂直排水兩種。水平排水主要指明溝排水和地下暗管排水，垂直排水也叫豎井排水，若把灌溉和排水結合起來，又稱為井灌并排。（2）、各自的特點有