工程师考试 第三部分灌溉排水概论

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1、第三部分灌溉排水概论（部分）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1土壤水分特征参数及基本运动规律要求：熟悉农田土壤水分特征参数及基本运动规律主要内容：农田土壤水分特征参数土壤水分基本运动规律1.1农田水分状况与水分特征参数农田水分状况(Fieldwaterregime)：农田中地表水、土壤

2、水和地下水的状态、变化规律及对作物生长影响的总称农田水分调控(Regulationoffieldwaterregime)：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。土壤含水量（soilwatercontent）：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

3、感测量：大面积地表含水率土壤水的形态与水分常数类型形态作用力水分常数吸湿水束缚在土粒表面的水汽吸附力最外层3MPa最大吸湿量（吸湿常数）薄膜水吸湿水外层连续水膜吸着力最外层~0.625MPa最大分子持水量(薄膜水不能被植物吸收)1.5MPa凋萎系数毛管水土壤孔隙(毛管)，水气界面为一弯月面。分毛管上升水、毛管悬着水表面张力作用→毛管力10～30KPa田间持水量(毛管悬着水达到最大)，田持重力水大孔隙中的水重力饱和含水率土壤水分常数（soilwaterconstant）：根据土壤水分形态不同而定义的

4、土壤特征含水量，如田间持水量、凋萎系数等田间持水量（field(moisture)capacity）：农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大水量凋萎系数（wiltingcoefficient）：植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点土壤有效含水量（availablewatercontentofsoil）：土壤中能被作物吸收利用的水量，即田间持水量与凋萎系数之间的土壤含水量土壤含水率与水分常数的应用：估计水分对植物生长的影响计算灌溉水量根据土壤水分的动态变化估算腾

5、发量（地面蒸发＋植物蒸腾）华北平原不同质地土壤的水分常数土壤质地重量百分比(%)体积百分比(%)最大吸湿量凋萎系数田间持水量饱和含水量最大吸湿量凋萎系数田间持水量饱和含水量砂壤土1-24-622-3030-402-35-932-4245-52轻壤土1-24-922-2928-402-36-1230-3640-52中壤土2-36-1022-2830-383-58-1530-3544-54重壤土2-36-1322-2828-383-49-1832-4240-50轻粘土－1528-3232-402040

6、-4545-54中粘土－12-1725-3535-4017-2435-4548-53重粘土－－30-3538-4240-5048-551.2土壤水分运动入渗条件下的土壤水分运动土壤水分再分布蒸发条件下的土壤水分运动1.2.1降水/灌溉入渗入渗：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－非饱和土壤水运动积水条件下的干土入渗：分区：饱和区过渡区传导区湿润区饱和区、过渡区一般不存

7、在积水后，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累积入渗量I：从入渗开始到某一时刻通过单位面积的总水量，mmi与I的关系：i(t)=dI(t)/dt入渗过程的影响因素：供水速率P（降水强度…）、土壤入渗能力fPf，入渗率I取决于入渗能力f（剖面

8、控制），超过f的部分产生地表积水、径流（超渗产流）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1.2.3蒸发陆面蒸发：土面蒸发：soilevaporation植物蒸腾（散发）：planttranspiration腾发（蒸散）：evapotranspiration蒸发强度的决定性因素：外界条件：辐射、气温、湿度、风速等气象因素决定了大气蒸发能力水分蒸发过程中的能量供给蒸发面水汽向大