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1、灌溉排水工程学,1,2020/9/1,灌溉排水工程学,第四章 灌水方法 (4-2 地面灌溉) 史 海 滨,灌溉排水工程学,2,2020/9/1,灌溉排水工程学,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,3,2020/9/1,主要内容,第四章 灌水方法 4-1 灌水方法的评价指标、分类及适用条件 一、评价指标 二、分类及适用条件 （1）全面 灌溉 （2）局部灌溉,上节课回顾,灌溉排水工程学,4,2020/9/1,一、评价指标,1 灌水均匀：,第一节 灌水方法的评价指标、分类及适用条件,合理的灌水方法应满足：,能保证将水按拟定灌水定额灌到田间， 一般以均匀系数表示,第四章 灌水方法,上节课回顾,灌溉排水工

2、程学,5,2020/9/1,2 灌溉水的利用率高：减少地面流失和深层渗漏，提高水 3 保护土壤团粒结构，表土不结皮、减少地表蒸发。 4 便于结合农业措施，即冲洗盐碱、调节田间小气候。,第四章 灌水方法,上节课回顾,灌溉排水工程学,6,2020/9/1,5 具有较高的劳动生产率，便于实现机械化和自动化 6 对地形的适应性强 7 投资少，管理费低，耗能少，便于推广 8 土地利用率高,第四章 灌水方法,上节课回顾,灌溉排水工程学,7,2020/9/1,二、分类及适用条件,常见的灌水方法可分为两大类。 （1）全面 灌溉： 地面灌溉： 畦 灌 沟 灌 淹 灌 漫 灌 喷 灌,第四章 灌水方法,上节课回顾

3、,灌溉排水工程学,8,2020/9/1,二、分类及适用条件,常见的灌水方法可分为两大类： （2）局部灌溉： 也称微量灌溉、微灌 渗灌 滴灌 微喷灌 涌灌 膜上灌,第四章 灌水方法,上节课回顾,灌溉排水工程学,9,2020/9/1,表4-1,各种灌水技术的适用条件,上节课回顾,灌溉排水工程学,10,2020/9/1,表4-1,各种灌水技术的适用条件,上节课回顾,灌溉排水工程学,11,2020/9/1,表4-2 各种灌水技术的优缺点 (+优，差，一般),上节课回顾,灌溉排水工程学,12,2020/9/1,表4-2,各种灌水技术的优缺点,上节课回顾,主要内容,第四章 灌水方法 第 二 节 地面灌溉

4、引 言 一、畦灌 二、沟灌 三、淹灌与漫灌,灌溉排水工程学,14,2020/9/1,地面灌溉：也称作重力灌水法， 灌溉水由地表面进入田间，并借重力和毛管作用湿润土壤。,第 二 节 地面灌溉,地面灌溉是目前应用最广泛、最主要的一种灌水方法。 地面灌溉按湿润土壤方式不同，可分为畦灌、沟灌、淹灌和漫灌。,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,15,2020/9/1,地面灌溉是一种古老、传统的灌水方法，技术上要求不高 一般群众易掌握，不需要专门的设备，成本较低 大部分自流灌溉地区采用的灌水方法，占全世界灌水系统的 80% 90% 我国农田灌溉的一种主要灌溉方式，地面灌溉面积占总灌溉面积的比例达95%以上。

5、 美国的地面灌溉面积也占总灌溉面积的50%左右。,第 二 节 地面灌溉,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,16,2020/9/1,主要内容,第四章 灌水方法 第 二 节 地面灌溉 一、 畦 灌,灌溉排水工程学,17,2020/9/1,一、畦灌（border irrigation） 是用田埂将灌溉土地分割成一系列小畦 灌水时将灌溉水引入畦田后，在畦田上形成很薄的水层，沿畦长方向流动 在流动过程中主要借重力作用逐渐湿润土壤,第四章 灌水方法,第 二 节 地面灌溉,1、在北方小麦等窄行距密播作物以及牧草和一些蔬菜均采用畦灌,18,一、畦灌,2、提高畦灌灌水技术措施 要合理选定：,19,一、畦灌,影响

6、畦田规格及入畦流量的因素：,灌溉排水工程学,20,2020/9/1,自流灌区畦长 30100 m 宽度应按照当地农机具宽度的整数倍确定， 一般为24米，每亩均510个畦田。 河套灌区畦田：23亩 入畦单宽流量，一般应控制在36 l/s/m左右， 以使水量分布均匀和不冲刷土壤为原则,第四章 灌水方法,一、畦灌,灌溉排水工程学,21,2020/9/1,畦田的布置应根据地形条件变换，保证畦田延长边方向用一定的坡度,一般适宜的畦田田面坡度为0.0010.003,第四章 灌水方法,一、畦灌,3、畦田的坡度,灌溉排水工程学,22,2020/9/1,若地面坡度较大 土壤透水性较弱,若地面坡度较小、土壤透水性

7、较强,第四章 灌水方法,一、畦灌,可适当加长畦长 减少入畦流量,则要适当缩短畦长，加大入畦流量,使灌水均匀，并防止深层渗漏,灌溉排水工程学,23,2020/9/1,Ht 在时间t内土壤总渗吸水量(m) K1 在第一个单位时间末的土壤渗吸系数或渗吸速度（m/h）,考斯加可夫公式：,4、畦灌延续时间 t 内 渗入水量 Ht = 计划灌水定额 m Ht = m,第四章 灌水方法,一、畦灌,灌溉排水工程学,24,2020/9/1,K0在第一个单位时间内的土壤平均渗吸速度，其值为:, 经验指数，根据土壤性质及初始土壤含水率而定 一般为0.30.8，轻质土较小，重质土较大,单位m/h 所以畦灌延续时间为：

8、,第四章 灌水方法,一、畦灌,灌溉排水工程学,25,2020/9/1,一、畦灌,其中：q 单宽灌水流量 m3/s/m t 灌水延续时间，以h计 m 灌水定额，m3/亩（m3/m2）,即： 或：,第四章 灌水方法,5、实际灌水总量 = 畦长L上达到灌水定额m 所需的水量,灌溉排水工程学,26,2020/9/1,6、为使畦田上各点土壤湿润均匀， 就应使水层在畦田上各点停留的时间相同， 在实际中采用： 及时封口，即当灌溉水流矩畦尾还有一定距离时，就封闭入水口， 使畦内剩余的水流向前继续流动，至畦尾时则全部渗入土壤。,一、畦灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,27,2020/9/1,关键是控制灌水时

9、间和入畦流量， 国内人工控制，不易实现 7、畦田灌水要素表（表 4 - 5） 8、国外采用闸门孔管或虹吸管进行配水，控制入畦流量和放水流量,一、畦灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,28,2020/9/1,主要内容,第四章 灌水方法 第 二 节 地面灌溉 二、 沟 灌,灌溉排水工程学,29,2020/9/1,二、沟灌 (Furrow Irrigation) 1、沟灌：在作物行间开挖灌水沟，水从输水沟进入灌水沟， 水在灌水沟内流动过程中，主要借助毛管作用湿润土壤,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,30,2020/9/1,优点： 与畦灌相比，不破坏作物根部附近土壤结构，不导致田面板结，

10、土壤处于非饱和状态，水气关系较好 能减少土壤蒸发量 适用于宽行距作物，坡度 1/501/200 可相对畦灌节约用水量约 30%,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,31,2020/9/1,缺点： 需劳动力较多，开沟多占土地较多，即土地利用率较低,二、沟灌,第四章 灌水方法,2、坡度 沟灌适宜坡度在1/501/200 一般灌水沟沿地面坡度方向布置 但当地面坡度较大时 可以与等高线成锐角布置，使灌水沟坡度较适宜,灌溉排水工程学,32,2020/9/1,3、沟灌的间距 a 根据土壤的性质而定 根据灌水沟两侧的湿润范围 轻质土范围较窄，重质土范围较宽 砂性土：0.500.60m 壤土: 0.6

11、50.75m 粘土: 0.750.80m 具体的宽度要参照作物的间距,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,33,2020/9/1,4、沟灌技术要素 沟灌技术要素主要是掌握沟长与入沟流量 沟长与入沟流量与地形、坡度及土壤透水性能有关，二者相互影响 一般情况下，沟灌是在水流动过程中，使部分水渗入土壤 等放水停止后，再在沟中存蓄一部分水量，使其逐渐渗入土壤,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,34,2020/9/1,计划的灌水定额为：,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌水沟各项参数如图所示,a 为灌水沟间距(m) b0 平均水面宽， h 为沟中平均蓄水深度(m) b 灌水沟底宽度 P0:

12、 在时间t内，灌水沟的平均有效湿周,m,m 为灌水定额(m),（水深计） L 沟长（m） 灌水沟边坡系数,灌溉排水工程学,35,2020/9/1,二、沟灌,第四章 灌水方法,r ：为借毛细管作用沿沟的边坡向旁侧渗水的矫正系数 r = 1.5 2.5 粘性土壤 r 取值较大,灌溉排水工程学,36,2020/9/1,在t 时间内平均渗吸速度,（m/h）,二、沟灌,第四章 灌水方法,为第一个单位时间内的平均入渗速度,灌溉排水工程学,37,2020/9/1,二、沟灌,第四章 灌水方法,即：灌水定额等于在 t 时间内的渗入水量与灌水停止后在沟中存蓄水量之和。,由于,灌溉排水工程学,38,2020/9/1

13、,则：,二、沟灌,第四章 灌水方法,Ht 为在t 时间内的入渗水量（以水深计）m,灌溉排水工程学,39,2020/9/1,沟长 灌水沟长与坡度及沟中水深有如下的关系,二、沟灌,第四章 灌水方法,h2：灌水停止时沟首水深 h1: 灌水停止时沟尾水深 J : 沟坡度 为保证土壤湿润均匀， h2- h1之差值应在0.06 0.07m 以内 L最小极限坡度为1/500,灌溉排水工程学,40,2020/9/1,二、沟灌,第四章 灌水方法,当沟长与流量已知时， 灌水时间：,( s ),灌溉排水工程学,41,2020/9/1,5、细流沟灌水要素 在地面坡度大、土壤透水性小的地面， 采用细流沟灌，即在水流动过

14、程中将全部水量渗入土壤， 放水停止后不形成积水。,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,42,2020/9/1,所以,5、细流沟灌水要素,第四章 灌水方法,灌水时间 t 灌水停止后，不产生积水，所以在灌水时间t 内的入渗水量等于计划灌水定额,灌溉排水工程学,43,2020/9/1,5、细流沟灌水要素,第四章 灌水方法,灌水流量,灌溉排水工程学,44,2020/9/1,细流灌水沟的规格与一般沟灌相同， 但需控制流量。 一般在灌水沟口放一个控制水流的小管 q = 0.1 0.3 l/s,沟内水深不超过沟身的一半，每亩输水沟一次可开2040条灌水沟,5、细流沟灌水要素,第四章 灌水方法,灌溉排

15、水工程学,45,2020/9/1,灌水沟的断面一般成梯形或三角形 浅沟深约 815 cm 上沟口宽 2035 cm 深沟深 1525 cm 上口宽 2540 cm 水深一般为沟深的 1/32/3,二、沟灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,46,2020/9/1,主要内容,第四章 灌水方法 第 二 节 地面灌溉 三、淹 灌 与 漫 灌,灌溉排水工程学,47,2020/9/1,三、淹灌与漫灌 1、淹灌：也称格田灌溉 用田埂将灌溉土地划分成许多格田 灌水时使格田内保持一定深度的水层 借重力作用湿润土壤，主要用于水稻与旱田的播前灌溉,三、淹灌与漫灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,48,2020/9/1,是一种较粗放的灌水方法 灌水均匀性差 水利用率低,2、漫灌：在田间不做任何沟埂 灌水时任其地面漫流 借重力作用湿润土壤,三、淹灌与漫灌,第四章 灌水方法,灌溉排水工程学,49,2020/9/1,第二节 结 束,一、畦灌