农田水利课件

作物的灌溉制度与灌溉用水量的确定

第一节作物田间耗水量

一、基本概念耗水量：腾发量：指叶面蒸腾和棵间蒸发渗漏量：下渗、旁渗耗水量单位：1米3/亩，毫米1米3/亩＝1.5mm要求求出作物全生育期→各生育阶段→每日耗水量途径：调查、试验、查手册推导（水量平衡原理或经验公式）

二、需水量的确定影响需水量的因素：气象――温度、湿度、风、日照非气象――土壤、品种、栽培技术、排灌措施1、以温度为指标确定需水量E=βT其中，E：表示作物全生育期的需水量，

T：表示积温（全生育期温度之和）

β：需水量系数，一般0.22左右2、以水面蒸发量为依据指标推求全生育期的需水量E=αE水其中，E水：指全生育期水面蒸发量

α：系数，由灌溉试验站提供，一般水稻为0.8~1.2，旱作为0.4~0.7优点：简便，气象因素较全面，水稻区全园采用，旱作只作分析，不采用三、各生育阶段需水量确定1、划分生育阶段：2、小α法：Ei=αiE水i

即每一阶段需水量=每一阶段需水系数与同一阶段水面蒸发量的乘积3、模比系数法：根据作物需水规律，按一定比例将全生育期需水量进行分配Ei=1/100·KiE即每一阶段需水量=每一阶段模比系数与全生育期需水量的乘积四、日需水量计算

e=Ei/Ti即日需水量=各阶段需水量除以该阶段天数五、渗漏量确定1、影响因素：土壤因素；地形和位置影响；排灌条件；耕作制度和作物品种我国土壤渗透量大致范围见下表山丘区岗磅冲垅田备注每昼夜渗漏强度mm/昼夜粘土壤土粘土壤土1~22~31左右0.5~1.5平原区粘土壤土砂土每昼夜渗漏强度mm/昼夜0.5~1.51.5~33~5六、小结根据E水

→

αE水

=E

Ei→αiEi水＝Ei日需水量：e=Ei/Ti日耗水量W耗日=e+φ阶段耗水量Wi=W月T

第二节作物灌溉制度

一、作物灌溉制度的含义、确定途径1、含义：作物全生育期灌溉次数、每次灌水量、每次灌水时期、作物全生育期总灌水量2、单位：m3/亩总灌溉定额=灌溉定额+播前水（旱）或泡田水（水）3、灌水方式（对于水稻）淹灌湿润晒田4、灌水规格（水稻）：灌水下限灌水上限灌水极限5、确定途径（1）根据群众灌水丰产经验来确定（2）根据灌溉试验的资料来确定（3）利用水量平衡方程式进行推算（典型年法）二、水稻灌溉制度确定1、原理及公式原理：水量平衡原理公式：稻田逐日水量平衡方程式：h2=h1+p+m-w（mm）

h1――昨日田面水深（mm）

p－－今日降雨（mm）

m――今日灌水量（mm）

w――今日耗水量（mm）

c――今日排水量（mm）今日水深=昨日水深+今日水收入--今日水支出2、推算举例见教材：（1）收集典型年降水资料（2）确定灌溉规格（3）划分作物生育阶段，具体起止日期（4）推算作物田间耗水量，日耗水量和各阶段耗水量（5）确定起始水深，一般旱稻10mm，中晚稻20mm

根据稻田逐日水量平衡方程式来推算（列表）3、优点及问题（1）概念清楚（2）计算过程长，但简单（3）选典型年，代表性高低关系到最后结果的精确程度（4）日平均耗水量并不平均，精中不精（5）最好能多计算几个系列进行分析比较三、旱作物灌溉制度1、灌水定额和灌水时间的确定1)一次灌溉的灌水总额：

m=Wmax－Wmin=0.0667AH(βmax－βmin)（m3/亩）2)灌水时间（灌水周期）T=W/E其中，W：指土壤对于作物有效利用水量；Wmax：灌溉后时段初土壤含水量；Wmin：作物允许的土壤最小含水量

E：指该期作物昼夜平均需水量。E=e－k,一般e

=5~7mm,k：时段内地下水日补给量，e：日需水量3）作物总灌溉定额M=Σm+m0

（m3/亩）式中m0――播前灌水总量4）也可按下式计算全生育期需水量（灌溉定额）

E＝W1

+M

+P

+

F

+W2

（m3/亩）式中：W1：播前土壤储水量M：作物要求灌溉水量P：生育期内有效降水量F：生育期内地下水补给量W2：作物收割时土壤储水量第三节灌溉用水量一、典型年灌溉用水量及用水过程确定一）直接法：1、W=m1A1+m2A2

M1—灌水定额（米3/亩）,A1:灌水面积（亩）2、用水过程：每月按上述方法计算，其结果即为用水过程，一般采用列表形式计算（见教材）二）间接法（综合灌水定额法）1、W净=M综A其中，A：灌区总灌溉面积；M综

=m1α1+m2α2+…，α：作物种植比种植比＝某种作物的种植面积/各灌区种植面积2、W毛=M净/η系

η系：渠系水利用系数，一般为0.6~0.93、用水过程：把全年的计算方法用于各月、旬计算，即可得到用水过程（见教材）4、讨论：1）M综是一个对比衡量灌区用水量是否合理的重要指标，对已成灌区每年求一个M综便于比较2）不管是规划设计还是用水管理，有了后便于配水3）根据水库水量确定灌溉面积第四节当地水资源供水量计算一、当地水资源类型灌溉水源分为：骨干工程和当地水源骨干工程：大、中型水库、大中型引水工程、大中型抽水工程当地水源：小型水库、塘、堰、井、泉，其中塘、堰是当地最重要的水源二、塘堰的作用１、充分利用渠道，挡截地面径流，扩大灌溉面积２、削减骨干渠道的供水高峰，使渠道工作稳定，供水均匀三、塘堰灌水量确定１、径流系数法：根据塘堰来水量确定推算供水量（适用堰塘容积大，数量多）

W塘供＝W塘来η塘

W塘来＝0.667αPA塘来其中：α：径流系数，粗略估算α＝0.4，η水＝0.6P：某一频率的降水量（mm），A：塘堰水面积(亩)2、复蓄系数法:以塘堰蓄供水周转情况确定供水量

W塘=NV效

(m3)其中，N：塘堰复蓄系数，0.5~2,V效：塘堰的有效容积讨论：干旱年复蓄系数小，湿润年复蓄系数也小（用水少）中旱年复蓄系数大，孤塘、堰复蓄系数小，长滕结瓜复蓄系数大一般湖北N＝0.5—2湖南N＝0.7—1.7第五节要求水库供水量及供水过程一、确定步骤1、从灌溉区中减去小小型水库中所能承担的灌溉面积2、计算出当地水源的供水量及供水过程3、计算出各月要求水库净用水过程4、计算出各月要求水库净用水过程二、确定方法三前三后：先用活水，后用死水；先用自流水后用提水，先用当地水后用骨干水。W库净=W用净

--W塘

W库毛=W库净

/η水

式中：W库净：水源净供水量W用净：灌溉区田间净用水量

W库毛：水库毛供水量（即渠道设计通过水量）η水：渠系水利用系数三、计算举例（见教材）

水库规划第一节概述

水库工程是一项重要的水利工程设施，它可以根据人们的需要改变河流中的流量变化过程，有效地拦蓄洪水，提高枯水径流，达到防洪、兴利、综合利用水资源的目的。一、水库类型按作用分：防洪水库：以防洪为主，下游有重要城镇、工企业、交通干线灌溉水库：以灌溉为主发电水库：以发电为主综合利用水库：防洪、灌溉、发电、航运、养殖按容积大小分：大型水库：库容1亿立方米以上中型水库：库容1000万—1亿立方米小型水库：一型：100—1000万立方米二型：100万立方米以下二、水库规划任务：１、正确分析水库对所承担各项任务可满足程度２、对各种水位和库容进行分析和计算３、确定水库工程规模及主要建筑物的尺寸４、估算或预算水库工程投资及水库效益三、水库特性曲线水库的特征曲线是描述水库库区地形特征的，包括：四、水库特征水位和库容1、死库容与死水位：放水口以下高程，或水库允许降落的最低水位；死水位以下的库容称死库容。2、兴利库容与兴利水位：为兴利目的需要达到的水位称兴利水位，兴利水位与死水位间的库容称兴利库容。3、防洪库容与防洪水位：为保障水库本身安全及解除下游地区的灾害，水库所需拦蓄一定设计标准的洪水，此库容称防洪库容，相应水位为设计洪水位。4、校核洪水位和超高库容：在设计洪水位以上，水库遇到比设计洪水标准更高的大洪水（称校核洪水）时，水库出现的最高洪水位，称校核洪水位；校核洪水位与设计洪水位之间的库容称超高库容。水库总库容：V总＝V死+V兴+V防+V超，最后根据水库水位与容积曲线图上查出相应V总时的水位，加安全超高和风浪爬高，即得水库坝顶高程。第二节死库容与死水位确定死库容确定因素：泥沙因素、发电需求、灌溉要求、综合利用一、按泥沙因素确定死库容１、年淤积体积：V淤年

=FsF/r其中，Fs：年淤积量模数，以吨表示，根据环保部门、水土保持部门的资料得到F：承面面积（Km2）r：泥沙的淤积容量，一般为1.1~1.6吨/立方米2、根据水库规划使用年限确定死库容V死

=V淤年

N一般中小型水库N为30~50年二、根据灌溉要求确定根据灌区规划的自流灌溉要求选择的典型点进行水位推算至水库引水涵洞处时的高程。三、发电要求根据规划的发电量所需最低水头的坝前高程，该水位以下的库容为死库容。四、综合利用养殖水深大于2米，航运要求：按规划航运终点航船要求的枯水季的吃水深度，该水位以下的为死库容五、确定：方案比较后确定最后库容，根据库容查H--f(w)曲线，得出相应水位的死库容第三节水库兴利库容及兴利水位确定一、水库兴利调节的概念来水量和用水量配合之后，将河流的流量在时间上重新分配，补充用水不足水量,这种调节方式称水库兴利调节。水库一般是年调节，年调节前提：年来水＞年用水，多年调节：设计年来水＜设计年用水，但多年设计年来水＞多年设计年用水。二、年调节计算调节计算的原理是把调节周期分为若干个计算时段，并按时序进行逐时段的水库水量平衡计算。１、计算公式（万米3）：计算时段内水库蓄水量增减值Q入，q出：计算时段内流入、流出水库的流量，—计算时段

2、调节年度：一般从丰水期开始（来水大于用水3、水库有效库容大小与水库运用次数的关系水库运用：水库的蓄泄过程即为水库运用，蓄泻一次叫水库一次运用，蓄泻几次就称几次运用。图解分析（如图）

一次运用：V1＞V2

二次运用：V1+V3＞V2+V4

结论：①兴利库容是根据缺水期的水量决定的；在一次运用的情况下，V兴即为缺水期逐月缺水量总和；②在多次运用的情况下，V兴不等于逐月缺水量总和，而是按缺水期逐月进行调节后所需的最大库容。③可能遇到的几种情况：a）设计年来水＝设计年用水+损失——属完全年调节，b）设计年来水＞设计年用水+损失，需泄水，——属不完全年调节，c）设计年来水＜设计年用水+损失——需多年调节。中小型水库一般属年调节。4、计算（1）采用设计典型年法（列表计算），分为不计入损失的列表计算和计入损失的列表计算（2）长系列法：在来水、用水同步的情况下，逐年计算，然后利用数理统计方法绘制理论频率曲线，根据设计频率查V兴（3）库容系数法三、利用库容调节系数估算兴利库容1、来水小于供水，说明来水不能满足全部灌溉的要求①年调节：水库兴利库容＝水库来水量（有损失）＝βW年式中：β为库容调节系数，一般为0.4－0.6②多年调节：

（万米3）式中：：多年平均年径流深（mm）

F：水库承面面积（Km2）：库容调节系数2、来水大于供水其中，W毛：年灌溉毛需水量：摩擦调节系数。雨洪次数多的地区（边蓄边用），＝0.3—0.5雨洪次数少的地区，＝0.6—0.8四、不计入损失列表计算水库兴利库容1、计算公式

式中：W入、W出、W弃：分别为计算时段内水库的来水量、用水量和弃水量Q入、q出—分别为计算时段内进入和流出水库的容量；∆t—计算时段2、计算举例某水库不计损失时库容计算表(来水1996型)月份来水量W来

(万立米)用水量W用

(万立米)W来－W用（万立米)Σ(W来－W用)(万立米)库容(万立米)泄量(万立米)+--110.5

10.5

9083

210.9

10.9

100.593.5

313.038.0(24.0)25.0111.4104.4

426.444.7

18.386.479.4

525.738.5

12.868.161.1

66.933.4

26.555.348.3

745.247.0

1.829.821.8

893.154.039.1(84.4)(27.0)20.0

949.3

49.3

39.159.1

1046.2

46.7

88.4108.427.01121.068.71351.047.7135.7128.1

1213.010.42.647.787.480.4

总计362.0335.0159.1132.190.083.0

27.027.0

27.03、考虑损失后的库容：V兴＝（1.1—1.2）V/兴4、兴利水位确定：根据不计入损失时的V兴，加以考虑计入损失库容，得出相应计入损失的V兴，再加上死库容得出总库容，然后在H－f(v)曲线查出相应水位即为兴利水位。第四节设计洪水计算一、什么是设计洪水1、目的：为了进行调洪演算确定防洪库容及泄洪建筑物尺寸2、计算基础：需要一个设计洪水过程线3、什么是设计洪水：符合某一设计频率的洪峰流量、洪水总量以及设计洪水过程线4、推求方法：①以实测流量资料推求；②以暴雨资料推求；③经验公式（小流域、小型水库无资料情况下使用）二、由流量资料推求设计洪水1、选样首先作一定的资料收集，审查可靠性和代表性的洪水流量，再作修正工作（插补延长洪水径流系数），作历史洪水调查。2、设计洪峰流量计算：方法：年最大值法在水文系列资料中，每年选一最大洪峰流量进行水文统计，绘制理论频率曲线，然后根据设计频率求得Qmax3、设计洪水总量计算方法：年最大值法按一定时段（一日、三日、五日）每年选定这样时段最大的洪量进行水文统计计算，绘制理论频率曲线，然后根据设计频率求得W设4、设计洪水过程线符合两个原则：Qmax与1计算相符；面积与2计算相符选型：选择典型洪水过程线要求：

①选择峰高量大的洪水过程线作典型洪水过程线

②选择峰型比较集中而且主峰靠后的洪水过程线作典型洪水过程线放大方法：同倍比放大或同频率放大Ⅰ按峰放大：

，然后根据KQ将典型年洪水过程线放大即为设计洪水过程线。

Ⅱ按量放大：

同样按典型年洪水过程量放大即为设计洪水过程线三、地区经验公式法1、设计洪峰流量Qm(p):频率为p%的设计洪峰流量Cp、N：参数，反映流域情况、坡度、河网密度、河床植被等各种因素（Cp、N值见教材）F：流域面积（Km2）2、设计洪水总量Wp：每一设计频率的洪水总量（万m3)α：某一设计频率的一日暴雨径流系数：某一设计频率的一日暴雨量(mm)F：坝址以上的承面面积(km2)3、设计洪水过程线再根据Qmaxp，T（t1、t2）在坐标纸上绘出图形，即为设计洪水过程线。第五节确定防洪库容和溢洪道尺寸一、概述1、设计防洪库容和溢洪道的原因：为了保证大坝安全和下游防洪的需要，达到削减上游洪峰，拖延洪水时间的作用。2、防洪设计标准：设计洪水位与设计防洪库容校核洪水位与超高库容3、防洪库容与兴利库容的关系：（1）防洪库容与兴利库容不结合。溢洪道底部高程即为H兴，适用于洪水不稳定，洪水预报不易准确的地区（2）防洪库容与兴利库容相结合。当洪水来临前，提前开闸，使水位降到溢洪道底部高，正常情况下，闸门挡水高度到H兴4、调洪目的：根据已知设计洪峰流量和泄洪量，经调洪演算确定设计防洪库容和泄水建筑物尺寸二、调洪演算基本原理和方法1、试算法原理：根据水力学的水量平衡原理和动力平衡原理公式：

式中：

：分别为时段初、时段末进入水库流量（米3/秒）：分别为时段初、时段末流出水库流量（米3/秒）V1、：分别为时段初、时段末水库容量（万米3）

B—溢洪道宽度

M—流量系数，与溢洪道进口形状有关，M＝1.5～1.65三、试算法

1、根据H－f(v)和拟定的泄洪建筑物尺寸、型式，利用公式

求出q＝f(v)曲线hMBqH兴H兴+hV0.51…………………………………2、利用时的水量平衡方程式①进行解算。（＝2、4、6小时）可根据时段在设计洪水过程线查出q1可根据发电流量而定，q2假定（1/2—1/4）），代入公式①，

求出，由求得的查q--f(v)，得3、若＝假，说明假定即为所求，否则重新定直到＝假为止。4、将上时段末的值作为下段的起即条件，重复上述试算过程，可求得下一时段末。用同样的方法进行逐时段试算，最后即可求得水库下泄流量过程线四、概化图形法

1、先作q—f(v防)曲线hMBqH兴H兴+hV=V兴+

V防=

-V0.51……………………………………………2、由图知 （由于）或，3、在q—f(v防)座标系中，取OA＝Qm，OB＝Wp，连AB与q--f(v防)曲线相交C点，由C向两座标作垂线交D、E两点。则CD即为Qm，CE即为V防

4、根据反求得h,，再将洪水位H设加上h即为H防

,同理可求出H校5、坝顶高程确定：H坝＝H防

+

H风浪爬高

+

ΔH安全高或H坝＝H校

+H浪

+ΔH校

灌溉渠道系统规划设计

第一节灌溉渠道系统规划布置一、任务1、供水、引水、配水要求：对水源供水状况进行调节对水位、水量有控制，调节能力控制流速，使渠道达到防冲，防淤55二、系统分类1、组成：1）水源和引水部分：水源：水库、湖泊、河流、井、泵建筑物：要求有调节、控制能力（闸、坝、抽水站）2）输水配水系统：把渠道分为五个等级：总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠，其中，总干渠、干渠、支渠输水；斗渠、农渠配水。3）田间渠道系统：农渠、毛渠、灌水畦通常是：干、支、斗、农、毛。大的有总干渠，较小的有灌水畦4）排水泄水系统：干、支、斗、农、毛沟2、分类：从结构上分：明渠、暗渠按建筑材料分：土渠、砖石砌渠、砼渠、水泥管按开挖方式分：挖方渠道、填方渠道56三、渠道系统布置1、布置原则：总的来说，要求投资少、效益大、渠线尽可能小，输水速度快、沿线地质无严重渗漏或坍塌现象2、平原布置为例，说明其布局原则，见教材3、布置：田间渠道系统一般为沟、路、渠相邻或相间布置。57第二节渠道系统设计流量的确定渠道设计流量是渠道所控制灌溉范围内农作物的灌溉净流量和渠道损失流量之和，即Q设＝Q净+Q损一、渠道净流量1、Q净

=q次大

A（立方米/秒）q次大：灌区次大灌水率

（米3/秒/万亩），A：灌溉面积（万亩）2、Q净=

m1A1+m2A2+…/86400t（立方米/秒）或：式中：M综—综合灌溉定额（米3/亩），t—作物允许灌水延续天数。二、渠道损失流量

58

59四、渠道的加大流量和渠道的最小流量1、加大流量：当灌溉区的灌溉面积扩大或出现特大干旱或上游渠道出现失事情况Q加大=Q设(1~1.3)2、渠道最小流量：当灌溉区某一种作物需灌溉或某一支渠需灌溉Q最小=0.4Q设渠道一般都应考虑设计流量、加大流量和最小流量60第三节渠道纵横断面设计一、渠道横断面的设计(一)断面形状1、按几何形状和材料分为：梯形(大多数土渠)、矩形(砼渠、石渠)、半圆形(砼渠)2、按开挖宽深比：窄深式：挖方省、占地少、渗漏小、但渠床不稳，施工不便宽浅式：渠床稳定，施工容易，水流稳定但占地多。3、按断面方式分为：单式断面、复式断面4、按渠道填挖数量分：填方渠道、挖方渠道61（二）渠道横断面设计1、断面组成：以梯形渠道为例（图见教材）m：为渠道边坡系数；纵坡比降i渠堤宽度：渠道堤顶宽度可依据流量及渠岸高度的大小或交通要求而定渠道安全超高：超高设计水位与堤顶高之间的高差(见教材)边坡系数见表4-3；比降范围见教材62632、渠道水力计算明渠均匀流：指渠道断面形状、尺寸、渠底坡降、糙率都沿水流方向不变，则任一断面的水深h0，流速v，流速分布都不变，此种水流流态称明渠均匀流。一般渠道为人工开挖，水流流态为明渠均匀流。明渠均匀流计算公式：式中：ω—过水横断面积m2，梯形ω＝（b+mh）h，矩形ω＝bh（m2）

C—流速系数

I—纵坡渠道坡降

v—流速米/秒64

式中：b、h表示渠底净宽和渠道过水深度（米）。6566泥砂性质C1泥砂性质C1粗砂质粘土0.65—0.77细砂质粘土0.41—0.54中砂质粘土0.58—0.64极细砂质粘土0.37—0.41（教材有允许不冲流速表）三、渠道横断面设计（一）设计类型1、渠道已建成已知：b，h，m，i，n，求渠道通过的流量2、求渠道通过建筑物时，改变纵坡，减少过水断面积时，校核纵坡i如渡槽等3、已知Q，m，i，n，求b，h，主要设计类型67686970四、渠道纵断面设计(一)设计内容1、图上选线(地形图)根据灌区地形图。在图上选线，即确定其走向和纵坡原则：确定走向：一般是和等高线平行确定纵坡：根据等高线走向、土质情况、灌溉要求、水的流量综合确定2、确定渠系建筑物类型、数量如渠水遇道路，不管是从路上走还是路下走都要修建筑物3、按渠线(纵断面中心线)确定各桩点的渠底高程、渠顶高程、水位高程水位高程–h=渠底高程h：设计水深水位高程+a=渠顶高程a：渠道水位超高重点是确定渠道纵断面水位高程71(二)各分水口水位高程的推算

B分

=A0+h+∑li+∑Φ其中：B分：分水口水位高程

A0：典型点地面高程，一般为灌区最远较高点的地面高程

h：要求的灌溉水渠，一般为0.15～0.2米

∑li：表示各级渠道的长度和坡降

∑Φ：通过渠系建筑物水位降（水头损失）举例说明（见教材）

72(三)讨论1、选择典型点，要求代表性高，一般最远、较高，90%达到自流灌溉，个别的地段采用提水灌溉。若全部为自流灌溉则大多数为填方渠道，不稳定，占地较大2、各级渠道的联接中游渠道：支渠和干渠，渠底平齐上游渠道：支渠略高于干渠渠底下游渠道：支渠略低于干渠渠底这样才配水均匀3、建筑物布置，建筑物会产生局部水头损失，尽量少布置，但必不可少73五、渠道纵横断面设计整理

(一)文字、数据整理1、规划设计说明书概况：地理位置、行政区划、人口、灌溉面积、水源情况、灌溉设计保证率等选线、建筑物布置选型渠道横断面设计：应有设计计算依据和计算过程、结论。

渠道纵断面设计：同样应有设计计算依据和计算过程、结论。设计成果说明工程量计算：分类分项计算和统计工程量。

预算造价：按预算编制办法进行编制工程预算书。

(二)图纸1、总体平面布置图：渠道走向，干、支、斗、农、毛渠布置，建筑物布置类型、名称、位置。

2、设计纵断面图（分段绘制）3、设计横断面图—标准横断面：各中心桩横断面。4、建筑物施工图（平面、立面、剖面、大样图、并附单位工程量表。）74第四节渠系建筑物一、概述1、为什么要研究渠系建筑物a、数量多、工程量大；b、造价高、投资量大；c、类型多、结构复杂、施工难度大。二、分类按作用分：控制水位和水量的建筑物---水闸交叉建筑物：渠道与其它的一些障碍建筑物交叉的水工建筑物—渡槽、涵管、倒虹吸联接建筑物：干渠和支渠之间有较大落差时联接，也称落差建筑物—跌水、陡坡穿山建筑物：隧洞泄洪建筑物：泄洪闸量水建筑物：量水堰、量水槽，或用水工建筑物直接量水。

75二、水闸

一)按闸的用途进行分类进水闸：干渠渠首分水闸：各支渠、斗渠、农渠的渠首节制闸：各级渠道分水闸闸口上一级渠道的下游分水闸口处泄水闸：排水、泄洪闸7677三、渡槽

使用条件：渠道与道路、河流、山谷等障碍物交叉而且高差大于等于5米(与河流最高洪水位)，地质条件较好，可采用渡槽直接渡水。类型：梁式渡槽，较常见较大跨度时用拱式，渡槽的断面型式有：矩形、半圆形、梯形进口尺寸(明渠均匀流)78

（米3/秒）Q：设计流量，一般已知z：渡槽进口的水位降（进出口水位差）ε：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0.8～0.9b：渡槽的宽度（米）h：渡槽的过水深度（米）φ：流速系数φ＝0.8～0.95

79四、倒虹吸

使用条件：渠道通过障碍物且高差小于5米时用倒虹吸型式：1、竖井式：布置要求：进口段要有沉砂措施；上下游水位差大于0.2—0.3米；竖井中流速大于1.5米/秒；管上覆土厚度大于0.7米，若过公路则厚度大于1米。出口段应有消能措施。2、桥式或斜坡式：布置要求同上任何一种倒虹吸管子下部都有管座，防止土层不均匀沉降8081五、跌水

上游建筑物和下游建筑物有一定高差，为了连接水流而设立的建筑物。跌水：水流自跌水口流出后，呈自由抛物状态，并落入消力池布置位置：一般布置在挖方渠道上，尽可能与分水闸、泄水闸一起整体布置。跌水型式：单级跌水：一般落差在3-5米多级跌水：高差超过5米，每3米一跌组成：进口段、消力池、出口段如果高差较大，土质条件很好都是岩石，可以不作跌水，岩石修整一下，二侧做起侧墙，末端修一消力池，即为陡坡8283H0—行近水头，一般H0≈H（上游水深）

灌溉方法与灌水技术灌溉方法是指灌溉水以什么形式来湿润土壤，使灌溉水转化为土壤水，以满足对作物供水的需求。灌水技术指一定的灌溉方法下，为达到供给作物的水分适时适量和均匀一致，而拟定的系统的田间工程和采取的一系列的技术要求我国目前现有的灌溉方法有：地面灌溉：以地表水借重力和土壤毛细管的作用润湿土壤地下灌溉：利用埋设在地表下的管道系统，将灌溉水引入田间耕作层，并借土壤毛细管作用浸润土壤。喷灌：利用专门设备将有压水送到灌溉地区，并喷射到空中散成细小水滴进行灌溉滴灌：通过埋设在地下或在地表的小直径塑料管利用滴头将水分或养分滴到作物根部湿润土壤的方法后两种是典型的节水灌溉方法第一节地面灌溉1、畦灌是用田埂将灌溉土地分为畦田，水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后，形成薄水层，沿畦田坡度方向流动灌溉。特点是灌后田面无水层。

适用冬播作物，如小麦等2、沟灌法：是在作物行间开小沟，使水在沟中边流动边渗透的一种灌水方法，适用于宽行距中耕作物。沟灌细流灌溉的优点：1)对土壤结构的破坏作用小2)减少中耕次数3)减少地面蒸发量4)渗水保墒时间长5)可调节土壤水、肥、气、热3、淹灌法淹灌法是将灌溉水流入田间，在土壤表面形成水层的一种灌水方式，适于水田。要求：格田平整第二节喷灌1、组成：一般由水源、增压供水设备(动力、水泵)、管道系统(干、支管、竖管)、喷洒设备(喷头)等组成1)水源：与地面灌溉水无区别，但要求水量足，水流含砂量少2)增压供水设备：作用：给水增加压力，可固定也可移动3)管道系统：要求能承受压力，能通过一定流量，有调节控制的能力(三通、堵头、阀门)

总管--干管—支管—竖管，竖管支撑喷头，要求喷头喷水不受作物枝体阻挡，由作物高度决定。4)喷洒设备：分散水滴，均匀洒入田间简单地说，把机、泵、管头称喷灌设备2、分类：固定式、移动式、半固定式1)固定式：除喷头可移动外，其余各组成部分在灌溉季节甚至常年都固定不动，适用于喷水频繁、经济价值高的作物。优点：①喷洒质量好②占地少，能综合利用③易于实现自动化缺点：①需要大量管材，投资大②设备利用率低③竖管对机耕妨碍大2)移动式：(机泵、管头都移动)机泵管头固定在一起移动即称喷灌机优点：机动灵活，不妨碍机耕，节省管材，投资少缺点：占地多，灌水劳动强度大，机具移动困难，易损庄稼3)半固定式：优缺点介于前二者之间3、技术要求：(一)适宜的喷灌强度：单位时间喷洒在单位面积上的水深适宜的喷灌强度是土壤的透水性能相适应，使喷灌水能让土壤均匀地吸收，不允许产生地面径流。一般来说规定的喷灌强度略小于土壤渗透能力，以便土壤能自由地吸收；同时要满足灌水定额，避免表层湿润而下层干旱A、点喷灌强度指一定时间内喷洒到某一点的土壤表面的水深(二)良好的喷灌均匀度：灌溉面积上水量分布的均匀程度，是衡量喷灌质量好坏的主要指标之一1)水量分布图(对单喷头而言)

水量分布图就是喷洒范围内的等水量线图，这种图来衡量灌溉均匀度比较准确、直观，象地形图一样标出喷洒水量在整个喷洒面积内的分布情况。①压力适中：水量分布曲线近似一个等腰三角形②压力过低：由于水舌集中，水舌粉碎不足，大部分水都集中在远处，叠加部分水量过多③压力太高：由于水舌过度粉碎，大部分水滴太小，射程不远，因此近处水量集中，远处水量不足④压力过高时，常用阀门控制(调节水量)。压力过低时常采用双喷嘴或三喷嘴，其中一个大喷嘴喷远处，别处一个或两个小喷嘴喷近处。3)喷头组合方式：正方形、矩形、扇形（见教材图、表）总的要求：组合后的图形不留空白，也不能重叠过多(三)恰当的喷灌雾化度：根据选择喷头和作物对象见教材表5—61)水滴打击强度，它直接地反映受水面积受水滴撞击能量大小2)水滴直径，指落在地面或作物叶面上的水滴直径，用毫米表示。一般喷头喷洒出来的水滴大小远近不一，雾化程度好，水滴直径小；喷嘴小，水滴直径小；同一喷嘴H大，水滴直径小。图中说明：当喷头的喷嘴直径不变水滴中数直径随压力的提高而迅速减少，当压力不变时，喷嘴直径越大，水滴中数直径就越大。据此，可利用调节压力和改变喷嘴产办法来改变水滴直径大小；根据作物不同的生育期改变压力；根据d水和≤累计%画出关系曲线3)雾化指标法：(不带粉碎装置情况下)雾化指标表见教材4、喷灌系统的规划设计主要有以下几个方面：1)勘测调查—收集资料2)选型—系统类型、多大规模、机型3)田间规划布局—机具、田间工程4)水力计算—灌溉制度、喷灌作业方式、校核喷灌强度，通过计算选择各级喷头组合方式、管径，确定喷头型号，计算管路损失，选择水泵及配套电机。5)结构设计—包括泵站、管道系统的结构设计第三节滴灌概念：是将水加压、过滤，必要时连同化肥一起通过管道系统，最后经过滴头以点滴方式到作物根部附近，使作物主要根区土壤经常保持最优含水状态。由水源、增压供水设备(动力、水泵)、过滤层、管道系统(干、支、毛)、滴头组成要求过滤严格，否则堵住滴头系统失灵设计要求基本同喷灌第四节地下灌溉(浸润灌溉)

利用修筑在地下的各种专门设施(管、洞)引入灌溉水，再借毛细管作用上升而湿润土壤的一种灌溉方法1、浸润灌溉优缺点2、浸润灌溉的方法和技术水文学的基本知识水文学：广义：是研究地球自然界中水的存在及其变化运行规律的一门科学狭义：分农业水文学、工程水文学……农业水文学：研究在一定地区范围内自然界中水分循环变化规律在灌溉、排水、水土保持中的应用。内容：1、地球上的水分循环及水量平衡

2、降水、径流的发生及其变化规律

3、有关的水文统计计算第一节自然界中的水分循环与水量平衡一、自然界中水的分布地球总面积约5.1亿平方公里，其中海洋3.61亿平方公里，占地球总面积的70.8%，陆地面积约为1.49亿平方公里，只占地球面积的29.2%。且大部分在北半球。陆地上水流有两个区域：1、外流区――河流的径流直接注入海洋2、内流区――河流的径流注入陆地湖泊、沼泽或沙漠自然界水分主要存在于：地表水――存在于地球表面上地下水――存在于地球表面以下大气水――以水汽的状态存在于大气中二、自然界中的水分循环1、循环过程：可分为大循环和小循环两种地球表面水太阳热量蒸发水汽空中从一处移到另一处适当条件下结成液体或固体形成雨、雪、冰雹降回地球表面下渗、径流、蒸发2、产生水分循环的原因外因：太阳辐射和地心引力内因：水的物理特性气态液态固态3、循环特点：大循环：海陆之间的水分循环，易改变气候小循环：海洋和陆地内部之间的水分循环或局部区域的水分循环三、水量平衡（一）水量平衡原理长期观察的结果：大气中的水汽密度平均值不变海洋中水面高度平均值不变说明：地球上多年平均降水量=地球上多年的蒸发量水量平衡原理：对于任意区域，任意时段内，来水量=去水量±该区蓄水量变化值（二）水量平衡方程式1、地球上的水量平衡方程式

P陆

=E蒸

—R径

±△S蓄

P海

=E蒸

+R径±△S蓄

多年平均：

……①

……②由以上两式得即地球上多年平均降水量=地球上多年平均的蒸发量2、某一区域水量平衡方程式（P+G+A）--(S+E+Q)=±△Q式中：P：降水量G：来自外区的地下水量A：大气中水汽在地表及土壤中凝结的水量S：流至外区的面径流量E：该地区的总蒸量Q：流出该区的地下径流量△Q：一定时段内，该地区的水分盈亏公式说明：某一地区能包括的空间内水的盈亏，等于进入此空间的来水量和流出此空间的去水量之差。第二节降水与径流一、降水（一）有关名词

1、降水总量：指一定时段内，降落在某一面积上的总水量，单位：mm,m3，符号：P

2、降水历时与降水时间降水历时：指一场降水自始至终所经历的时间（在此时间内的连续降水）降水时间：是对应于某一降水量时经历的时间（在降水时间内不一定连续降水，如梅雨季节）

3、降水强度：单位时间的降水量，用表示。

4、流域：汇集地面水和地下水的区域（二）降水观测与计算1、观测：以每日北京时间8时为界，8时以后为当日，8时以前的降水为昨日降水。一般一天观测一次，降水强度大时每两个小时观测一次。设备：雨量计或雨量器观测标准：测量降水深度

2、计算：地形平坦：雨量站分布均匀，按算术平均值计算地势有较大高差，雨量站分布不均，按加权平均值计算

fi：表示各雨量站所在多边形面积（km2）

F：表示流域总面积(km2)

Xi

：表示该雨量站一次降水量(mm)二、蒸发水面蒸发：江、河、湖、海等水体的蒸发陆面蒸发：土壤和叶面的蒸发设备：蒸发皿，直径80cm，套盆蒸发皿观测时间：每天北京8时为分界一般每天观测一次公式：折算系数=实际水体的蒸发量/蒸发皿观测的蒸发量一般系数K＝0.8—0.9K值表示蒸发皿的蒸发量不等于大水体的实际水面蒸发量三、径流（一）径流及其表示单位

Ⅰ径流：降水后沿地面或地下运动着的水流地表径流――指降水经消耗后的水量沿地表运动的水流地下径流――指降水下渗饱和后能沿地下运动的水流Ⅱ表示单位：1、流量（Q）：单位时间内通过某一河槽断面水流的体积，以米3/秒计。2、径流深（Y）：指河流某一时段径流总量平均分布于全流域上的深度。（以mm计）3、径流总量（W）：指一定时期内通过河流某一断面的总水量。（以m3

或万m3计）W＝QT４、径流系数（a）：某时段内的径流量与同一时期的降水量之比５、径流模数：单位流域面积的径流量，以秒立方米/平方公里计（二）地面径流的形成过程

1、降水过程：降水是形成径流的基本因素，决定径流过程趋势

2、蓄渗过程：水分下渗土壤达到饱和的过程，包括填洼、截流等，此过程也称损失过程

3、漫流过程：土壤饱和、植物截流，地面填洼以后形成的坡面小股水流，径流开始形成

4、河网汇流过程：多股漫流汇集河网所形成，是降水的水量第二次分配。四、下渗1、渗吸阶段：渗吸速度=渗入水量/渗入时间（毫米/分或毫米/小时）式中：f0—初始时的渗吸速度

t—渗吸阶段时任一渗入时间

α—系数（可由试验测得）2、渗透阶段

V=KJ

V：渗透速度

K：渗透系数，表示在某一给定的势梯度下，水在土壤中流动的透畅程度J：水力梯度，表示在土壤中水流运动方向上的两点静水压差与水流渗过土壤距离之比五、影响径流和下渗的因素

1、土壤的特性2、降雨特性3、植被情况4、地形5、人类活动第三节水文统计的基本知识一、水文统计分析计算途径（一）数理统计法：用数理统计规律近似反映水文要素（年径流量、日平均流量、洪水流量、水位）的变化规律。数理统计中认为：（１）水文要素的变化具有偶然性（２）水文要素的变化具有重复性运用数理统计规律，以实测资料为样本，分析以往发生和估计将来发生的可能情况（二）成因分析法：研究水文要素的物理成因：影响河流的水文要素有：气象因素、地理因素、土壤因素、植被因素、人类活动等因素。目前成因分析法只能定性不能定量。二、水文统计的频率计算（一）频率计算的出发点

1、观测资料：水文要素的样本和总体资料

2、出发点：为了推求若干年一遇（某一频率）的年径流量或若干年一遇（某一频率）的洪水，把降水、径流等水文要素视为随机变量，找出这些随机变量的统计规律，作为工程规划、设计的依据。（二）对选择水文统计资料的要求：１、代表性高，观测成果可靠，尽可能连续性资料２、观测资料时间尽可能长，一般应大于３０年（三）经验频率计算：完全根据实测资料用数理统计方法进行水文统计计算，算出各个实测资料的频率，属经验频率。

P=m/nm：指某一个样本在样本总数的位置

n：指资料样本总数为防止出现频率P＝100%的不合理情况，将上式改成

经验频率计算步骤：1）选择水文要素（降水、径流、水位等）系列2）将各实测资料从大到小排列，编顺序号mi3）按公式算出各实测经验频率4）在频率格低上绘出经验频率点5）连线形成经验频率曲线某水文站年降雨量经验频率计算表年份年降雨量(毫米)序号m按大小排列的年降雨量(毫米)经验频率%(累积经验频率p=m/(n+1)100%19861158.512332.56.219871988.522235.612.51988127232181.718.819892235.641988.52519901410.751775.631.219912181.761521.637.519921364.771470.443.819931340.581464.75019941775.691452.556.219952332.5101410.762.519961464.7111364.768.819971521.6121340.57519981320.5131320.581.219991452.514127287.520001470.4151158.593.8举例经验频率点不能直接连线代表经验频率曲线，而是这些点对称分布于曲线两侧，曲线是连续光滑的。重现期：频率的另一种表示方法，指水文要素在若干年中平均出现一次的机会或称多少年一遇，用符号T表示。重现期和频率的关系：对于洪水：T=1/P对于径流（抗旱）T=1/(1-P）三、理论频率曲线（一）理论频率曲线的意义和性质1、理论频率曲线的意义由于绘制和使用经验频率曲线，在技术上是简便的，但存在以下缺点：1）水文统计计算中往往求得较稀频率的设计洪水和较高保证率的径流，若按经验频率曲线则要向外延长很多，这样存在一定的任意性。2）水文要素的统计规律有一定的地区性。经验频率曲线很难解决无实测资料的小流域水文计算和兴利防洪问题因此，要采取另外一种途径解决上述问题，即理论频率曲线2、性质：从实测的经验频率出发，从数理统计学的已知频率函数中选取出来的。3、水文计算中常用的理论频率曲线：皮尔逊Ⅲ型曲线利用模比系数、统计参数，列出表格求出相应频率模比系数：Kpi=xi/xi：水文要素任一随机变量：水文要素统计样本总数的平均值4、计算实例，见教材。从实例知，要绘制一条理想的理论频率曲线，关键要计算三个统计参数，并应有一个适线、配线过程

②均方差：两系列均值相同的情况下，σ可以反映变量相对于均值的离散程度考虑到总体与样本的差别，上式中的分母减1

上例中：σ1＝5，σ2＝9③对于两系列均值不同时，要表示系列相对均值的离散程度，采用离散系数Cv表示3）偏态系数Cs表示系列中大于均值的数值与小于均值的数值出现机会的对比情况。式中，当n≥100，计算才有意义，现实中一般没有n≥100的观测资料，故选用Cs=？Cv进行配线。一般分析洪水Cs=(3~4)Cv；分析径流Cs=(2~3)Cv（三）、适线法配线（1）统计参数对频率曲线的影响均值均值大的频率曲线位于均值小的频率曲线的上方注:两者关系，频率分布曲线上的一块面积相当于频率曲线的一段线段。离散系数Cv

Cv=0时，频率分布曲线为一条直线，说明变量均等于均值

Cs不变，Cv愈大，频率曲线就偏离均值的水平线愈陡，说明随机变量对于均值愈离散偏态系数Cs

当Cv相同，x与均值相同，则Cs=2Cv时，频率分布曲线呈对称分布，表示大于均值与小于均值变量出现的机会相等，故理论频率曲线与均值的交点频率为P=50%Cs>2Cv时，累积曲线上的与均值交点对应频率小于P=50%，曲线上陡下缓。曲线上端和下端都位于Cs=2Cv曲线上方，而中间位于Cs=2Cv曲线下部

Cs<2Cv时，频率曲线向大于均值的一边，表现在累积频率曲线上与均值对应的交点频率必然大于P=50%，此时，频率曲线上端和下端都位于Cs=2Cv曲线下方，而中部位于Cs=2Cv曲线上方（2）适线法定线①根据所选择的水文统计资料，计算并绘制经验频率曲线②计算统计参数：

③根据选定的Cs、Cv值模比系数Kp值表。查Kp值表上Cv值对应频率（P=0.01~99.99%）和对应的Kp值，绘制理论频率曲线。（必须与经验频率曲线绘在同一频率格纸上）④适线若：理论频率曲线位于经验频率曲线上方或下方，此时应改变均值若：理论频率曲线比经验频率曲线陡，此时应减小Cv值使两线配合若：当理论频率曲线与经验频率曲线配线时，发生理论频率曲线上端和下端都位于经验频率曲线上方，中部又在下方，此时应减小Cs=？Cv值。经过两到三次改变Cs值配线后，使两线配合良好为止根据配合良好的理论频率曲线（选定的理论频率曲线）可查出任一频率的水文统计所需的水文要素值

第四节、年径流分析与计算一、为什么要计算河流来水量1、问题提出：水库有三个库容：垫底库容、兴利库容和防洪库容2、河流来水量计算目的：为确定符合一定设计保证率的水库兴利库容，必须知道堤址处河流逐年来水量及来水过程（月旬径流量）和逐年灌溉用水量。根据来水、用水配合，可求得各处所需的兴利库容然后对逐年兴利库容进行频率分析计算，便可确定符合标准（设计保证率）的水库兴利库容。本节讲来水，下章讲用水二、确定设计频率：设计来水量大小和国民经济综合考虑三、设计年径流：1、当河流来水量（流量）连续观测资料大于30年，按第三节水文统计方法步骤进行分析计算，求出设计频率的河流来水量2、当水文统计资料小于30年时，一般不能计算。如果只有这些资料可进行径流系列延长。如降水资料大于30年或50年，径流资料小于30年，将降水资料与径流资料相同年份的取出进行相关分析，然后根据绘出相关直线，找出有降水资料而无径流资料的径流。这种方法为图解相关法。另一种方法：相关分析法。相关分析法。相关系数：r＝0，不相关r＝1，完全相关r＞0.8，密切相关（要求） 举例见教材四、径流年内分配（1）径流年内变化特点：一、以年为周期的循环性季节性变化；二、径流年内变化与年径流量大小有关：1、年径流量大，则洪水径流量大，而枯水季径流增加不多，年内分配不均。2、年径流量小，则洪水径流量小，而枯水季径流减少不多，年内分配均匀。（2）分配方法：典型年放大法（同倍比放大法、同频率放大法）（3）设计典型年：与设计年径流量相当的实际年份同倍比放大法：选典型年：①选择以往出现过的实际年份作为典型年②典型年的年径流量与设计年的年径流量相接近③所选择的典型年时用水不利的年份④要有一定的代表性确定放大倍比K=设计年径流量/典型年径流量径流年内分配：根据典型年各月的径流量利用同一放大的倍比进行放大，即为设计年径流内分配过程同频率放大法：选择典型年计算放大倍比：对最枯月：K月

=Y月P/Y月典对最枯季K季=（Y季P—Y月P）/（Y季典

——Y月典）对其他月份K年=（Y年P—Y季P）/（Y年典

——Y季典）如青山华陂堰。典型年为1993年1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12K枯K月K枯

K

K枯K枯

水土保持第一节土壤侵蚀类型及其危害一、什么叫水土流失水土流失，首先发生地是山区、丘陵区。由于地面坡度较大，天然植被遭破坏或耕作不合理，在降雨时，必然会产生水土流失。当由于雨水对土壤的冲击、浸润和冲刷作用，在水分流失的同时，必然使土壤和土壤母质遭到破坏，并随水分流失，这种土壤和水分流失的现象，称为水土流失。二、水土流失的危害

1、山区：①由于水土流失，常把土壤表面的沃土带走，使土层变薄，肥力下降，严重的使地面支离破碎、沟壑纵横。②水土流失加剧了洪灾旱灾。由于土层薄、土壤保水持水能力差，而发生洪灾和旱灾。2、平原区淤塞河床，降低了行洪、蓄洪、调洪能力，造成洪涝威胁三、土壤侵蚀类型

基本类型1、正常侵蚀（发生的条件、性质）

（1）有坡度和径流的地方，天然植被未被破坏（2）侵蚀速度缓慢，土壤流失过程小于土壤形成过程（3）不致造成危害2、加速侵蚀（发生的条件、性质）（1）发生在有坡度和径流的地方，天然植被遭到破坏（2）侵蚀速度快，土壤流失速度远大于土壤形成过程（3）造成较大危害（二）侵蚀种类1、水蚀，即水土流失。分为面蚀和沟蚀。（1）面蚀：地表径流象锉一样，均匀将地表削去一层，表面不明显，但危害性很严重。（2）沟蚀：是面蚀的进一步发展，象锯一样，将地表切割成不同形状，严重的将地表锯成千沟万壑、支离破碎，其外表明显，易发现，危害性极其严重。2、风蚀，发生在雨量稀少，温度变化剧烈，植被稀少或遭到破坏，由于气流涡旋运动将地表的土由一处带到另一处。常发生在沙漠地区。3、重力侵蚀，发生在山丘区、陡坡、峭壁，植被稀少，雨后随水的重力作用而发生崩山、滑坡等现象。第二节水土保持的技术措施

水土流失，主要产生在广大的坡地上，因此在没有自然植被地耕地上，在径流未集中之前，应设法加以分散，使水和土大部分或全部保蓄在田地里，或按人为意志将水引走。同时要做到：①要有计划植树造林、封山育林，禁止开垦陡坡、种植牧草等；②对已冲刷的山沟要从上到下，由小到达逐级修筑谷坊与沟头防护，即沟壑川台化，以阻截流；③实行坡地梯田化，建立和保持土壤团粒结构，改变坡面坡长、坡度，减缓水流速度，以减少冲刷能力；④采用合理的耕作方法，如间作、横坡耕作、少耕，以增强地面抗蚀能力。水土保持概括起来有以下措施，即：农业措施：改善耕作制度，严禁顺坡耕作梯田措施：通过修筑梯田，减缓坡度，减少水流速度水利措施：对已形成的冲蚀沟进行工程治理生物措施：植树种草，保持水土其中水利措施主要是沟蚀治理，其余三类措施主要是面蚀治理。一、梯田措施（一）梯田的作用：1、减少坡度从而减缓水流速度。2、缩小坡长。将地面上的连续坡面改为不连续坡面，切断地面径流，防止地表径流汇集。3、将田面和坡面的径流引导到预定地点存蓄起来。（二）改变坡度对坡面流速的影响：（三）梯田类型：1、坡式梯田（波式梯田）适用条件：坡度平缓，平均7°左右特征：修筑之后梯田成波浪形指标：梯坎高度0.3－0.4米；梯坎拦水高度：0.2－0.3米；梯硬侧坡：1：5－1：3.52、阶式梯田适用条件：坡度大于7°，小于25°的农作梯田二、水平梯田的规划要求1、要求：平：田面水平、田块宽大厚：土层深厚，一般要求厚度0.5米左右壤：土壤质地不粘不砂，结构疏松肥：土壤有机质和矿物质含量比较丰富固：梯坎牢固2、规划内容：田块、道路、水系以一个山头，一弯一坡，一个流域进行规划，做到集中连条、连片，适应机耕、水利化。（土地开发整理常见）①田块：根据陡坡窄、缓坡宽的原则，上下分台，横台连片、水平等高，兼顾等距、随弯就势，大弯随弯、小弯取直，便于耕作；②道路：人行有道，机耕有路，内外相连，互相畅通，形成网状，注意沟、路、渠相结合。生产路1～2米，田间机耕道3～4米，坡度8％以内为宜，最大不超过10％，机耕道回头半径不小于15米，转弯半径不小于110º；③水系：灌渠位置应按水源来水高程而定，尽可能布置在坡地上部，以便自流灌溉（每个梯田上部有进水口）。排水沟应上下连接起来，每个梯田应有排水口与排水沟相连。同时注意：a、山坡上农林交界处开一截流沟；b、在山丘坡脚、陡坡交界处开一条沟；c、谷地开排洪沟，并布置跌水等建筑物，做到拦、引、排、灌、蓄，保水保土。3、水平梯田设计：田面宽拟定：B：田面宽α：原坡角（地面坡度）β：设计坡角（埂坎坡度）H：梯坎高（米）三、水利技术措施1、坡面蓄水措施：水窖、蓄水沟、蓄水池2、沟坡治理措施：治理原则：因地制宜、沟坡治理，由上而下，分散拦泥，层层筑坝，节节蓄水，先治毛沟，后治大沟，从里到外3)沟内治理：修建谷坊，山谷里修筑小堤坊叫谷坊

a、谷坊作用：①制止沟床下切与沟岸扩张；②挡蓄泥沙，减少注入河川的固体径流量，为利用沟底创造条件；③有利于减轻石洪危害；④减缓水流速度，从而减轻下游洪峰流量。b、谷坊种类：按建筑材料分为：土谷坊、柳枝谷坊、干砌石谷坊、浆砌石谷坊、精柴谷坊、砼谷坊、铭谷坊按透水性分为：柳枝篱谷坊、干砌石谷坊、精柴谷坊是透水性谷坊，其余种类为不透水谷坊

c、适用条件：

土谷坊：来水量不大，土壤侵蚀模数较小，沟内土质较厚。柳枝谷坊、堆石谷坊：洪水量不大，坡度较缓的中小沟谷，就地取材兴建砌石谷坊：来水量较大，流速较大，石料丰富的沟谷，做法同梯坎或挡土墙砼谷坊、钢筋砼谷坊：适用峰高量高，常有泥石流的地方。做法同溢流坝。

防洪排涝规划本章重点介绍排水：农业上常见的两种水灾：洪灾、涝灾；其中涝灾又分为两种：涝灾、渍害洪灾：当洪水超过河道宣泄能力所引起的水灾涝灾：当地面经流由于河道排水能力有限或受大江大河洪水顶托，不能及时外排所形成的水灾渍害：当阴雨连绵使地下水位上升直接接近地表，影响作物生长，这样的涝灾称渍灾。第一节概述

一、防洪工程标准：根据下游保护对象及建筑物等级而定(见水库规划表3-8)二、防涝设计标准：机电排灌，设计一般按10年一遇，规划可按20年一遇，其中还要考虑排涝天数，与作物耐淹能力有关。土地整理设计规程对各省区排涝设计标准有明确规定。三、造成农田水分过多的原因及表现形式：1、原因：①降雨量过大或过于集中或阴雨连绵

②河流洪泛、讯期河堤决口淹没农田

③区外径流入侵

④地形低洼，地下水汇集，造成地下水位上升

⑤灌溉水补给过量2、表现形式：地面积水、地下水位上升(过高)、土壤过湿3、排水原则：减少来水量；加大出水量。4、措施：1)、截流，做围堤；2)排除地表水，建排水闸、站，修排水沟，降低地下水位，改良土壤。四、造成排水阻滞或排水不良的原因及处理措施一)原因：1、地形：坡度平缓、出流不畅排水无出路2、外水顶托：外水位高于内水位，排泄困难3、排水设施：排水设施不完善、不配套、管理不善4、土壤：土壤粘重透水性差，滞水能力强二)措施1、平原区对原河道拓宽、疏通、扩大排水能力开新河，增加排水出路低洼易涝地区设抽水站，集中排水。开挖截流沟，做到高水高排，低水低排2、沿海滨湖区分隔内外水，做围堤，修建排水闸、站，做到洪涝分治3、改善土壤蓄水、排水条件，改良土壤大搞农田基本建设，进行土地整理，改良水土保持，增强排水性能等第二节排水系统的规划布置一、系统组成田间排水沟系统：毛沟、农沟输水沟系统：斗、支、干、总干沟容泄区：江、河、湖二、布置：沟、渠、路相结合布置1、相邻布置2、相间布置三、排水系统选择分明沟排水、暗沟排水、竖井排水，具体选择见教材列表种类。第三节排涝流量计算地面排水的目的主要是排除地表径流，汇流是一个复杂的过程，从理论上找出一个数学公式很难，地面排水设计流量是根据暴雨实测资料，具体分析地区径流的影响因素及其形成规律，找出确定排水设计流量的方法和经验公式。一、地区排水模数经验法适用：大面积排水，从排水地区径流的形成，通过任一断面的排水流量都是随时间变化的，因此，排水沟一般按最大流量设计。二、平均排除法适用：小范围100平方公里以下（区域）及局部地区排水，设计流量按平均排水量加以确定，同时考虑作物的耐淹能力。公式：式中：Y——设计径流深(mm)F——排水面积(km2)t——每天排水时数（自排按24h计，抽排按20～22h）

T——作物允许排水天数(天)第四节控制地下水位的排水沟地下水位较高或盐碱化威胁的灌区，必须修建控制地下水位的田间排水沟，以防降水灌溉和冲洗盐碱引起地下水位上升，防止渍害或土壤盐碱化。一、地下排水流量计算

(立方米/秒)q地下——设计地下径流率(立方米/秒/平方公里)F——排水面积(平方公里)单位宽度下降水量：

∆F＝1/2（∆h1+∆h2）（x1－x2）单位宽度上的排水量：

(公升/秒)，

式中：σ—土壤出水系数（可直接测定）二、控制地下水位的沟深与间距的确定(一)沟深与间距关系1、同一排水沟深（或间距），排水沟间距（或深度）越小，降水时，地下水上升高度越小，雨后地下水回落越快；反之则慢。2、如果在允许时间内，要达到要求的地下水埋深，排水沟间距越大，则要求沟深越大；反之越小。适合的沟深、间距应根据：

1)作物要求的地下水埋深

2)排水沟边坡、稳定条件和土壤的透水性

3)施工难易及经济条件(