灌溉排水工程学-ch4-1-灌水方法与灌水技术

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1、灌溉排水工程学第四章灌水方法(1)施坰林第四章灌水方法ò主要内容¾一、灌水方法分类、适用条件、基本要求与评价指标¾二、地面灌水方法(1-2)¾三、喷灌法(3)¾四、微灌法(4)第四章灌水方法ò教学要求：了解灌水方法的分类、特点及其适应条件；了解对灌水方法的基本要求与评价灌水质量的指标；掌握地面灌水系统、喷、微灌系统的规划与设计。ò教学重点：改进地面灌水技术与喷灌、滴灌系统的规划与设计。§4-1灌水方法分类ò灌水方法是指灌溉水进入田间或作物根区土壤内转化为土壤水分要素的方法，亦即灌溉水湿润田面或田间土壤的形式。ò灌水技术包括从田间渠道网或管道向灌水地块配水，向灌水沟、畦、格田或灌水设备、灌

2、水机械内供水、分水与灌水等技术。§4-1灌水方法分类ò一.灌水方法分类：ò根据灌溉水向田间输送与湿润土壤的方式不同把灌水方法分为四大类：¾1.地面灌水方法；¾2.喷灌灌水方法；¾3.微灌灌水方法；¾4.渗灌灌水方法。ò或根据土壤湿润情况分为全部灌溉、局部灌溉。1．地面灌水方法：ò地面灌水方法是使灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流呈连续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼有毛细管作用下渗湿润土壤的灌水方法，又称重力灌水法。1．地面灌水方法：ò地面灌水方法是普遍采用的灌水方法。全世界现有灌溉面积中约有90％左右的灌溉面积采用地面灌溉。我国地面灌溉面积占全国总灌溉面积的98％以上。

3、根据灌溉水向田间输送的形式或湿润土壤的方式不同，传统地面灌水方法可分为畦灌、沟灌、块灌、漫灌、串灌和淹灌，除上述几种之外的方法均在《节水灌溉技术》课中讲授。2.喷灌ò喷灌是利用一套专门的设备将灌溉水加压或利用地形高差自压，并通过管道系统输送压力水至喷洒装置(即喷头)喷射到空中分散成细小的水滴，象天然降雨一样降落到地面，随后主要借毛细管力和重力作用渗入土壤灌溉作物的灌水方法。3.微灌ò微灌是通过一套专门设备，将灌溉水加低压或利用地形落差自压、过滤，并通过管道系统输水至末级管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以较小的流量均匀而又经常地、缓慢地湿润作物根系区附近的土壤表面或地表下土壤。微灌

4、法主要借毛细管作用，也有部分重力作用湿润根系区附近局部范围的土体，所以又称局部灌溉。微灌以细小水流由灌水器流出的方式不同，可分为滴灌、微喷灌和涌泉灌等多种类型。4.渗灌ò渗灌又称浸润灌、地下灌。它是利用修筑在地下的专门设施(管道或鼠洞等)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灌溉作物的灌水方法。©各种灌水方法都有其优缺点，都有其适应的自然条件，如应主要考虑作物、土壤、气候、地形等以及水源情况，社会经济条件和农业生产状况等。二．对灌水方法的基本要求©各种灌水方法都应以节水、省工、增产和取得最大经济效益为总目标。合理的灌水方法、灌水技术一般应满足下述基本要求：¾(1)保证实现定

5、额灌水；¾(2)田间水的有效利用率高；¾(3)田间灌水质量高；¾(4)高效低耗，灌水成本低；¾(5)方便与农业技术措施密切配合；¾(6)简单、经济，便于推广。土壤入渗剖面湿润土层¾V为灌溉后s储存于计划湿润作物根系土壤区内的水量(m3或mm)；¾V为作物有1效利用的水量，即作物蒸腾量(m3或mm)¾V为深层渗漏损失水量(m3或mm)；2¾V为田间灌水径流损失水量m3或mm)；3¾V为蒸发量和水分漂移损失水量(m3或mm)，对于4地面灌水方法V主要指棵间蒸发量；4¾V为灌水量不足区域所欠缺的水量(m3或mm)；0¾V为输入田间实施灌水的总水量(m3或mm)。三.评估灌水质量的指标ò1．田间

6、水有效利用率EaV田间水有效利用率定义为储存于作物根系土壤区内的水量与实际灌入田间的总水量的比值。V主要表征对农田灌溉水有效利用的程度，是标志农田灌水质量优劣的一个重要评估指标。对于地面灌溉一般要求田间水有效利用率Ea≥90%。三.评估灌水质量的指标Ea＝V/V•100％=(V十V)／Vs14=(V十V)／(V十V十V十V)141234ò2.田间灌溉水储存率Es¾田间灌溉水储存率定义为储存于作物根系土层区内的水量与该区所需要的总水量的比值。E＝V/V•100％ssn＝((V十V)／(V(十V十V)14140式中：E为田间水储存率(％)；V为灌前作物根系土sn壤区内所需要的总水量(m3或m

7、m)；V为灌溉后储s存于计划湿润作物根系土壤区内的水量(m3或mm)；其余符号意义同前。三.评估灌水质量的指标ò3.田间灌水均匀度E：d对地面灌水方法一般要求E≥85％以上。定d义为应用田间灌溉水湿润作物根系土壤区的均匀程度，或者表征为田间灌溉水在田面上各点分布的均匀程度。⎛ΔZ⎞E=⎜1−⎟*100%d⎜⎟Z⎝d⎠n⎛⎞ΔZ=⎜∑Zi−Zd⎟/n⎝i=1⎠三.评估灌水质量的指标ò式中：VE为田间灌水均匀度(％)；dVΔZ为灌水后各