農(nóng)田水利工程設計教學大綱

/《農(nóng)田水利工程設計》課程教學大綱一、課程簡介1．課程名稱、編號課程名稱（中文）：農(nóng)田水利學課程名稱（英文）：IrrigationProjects課程簡稱（中文）：農(nóng)田水利工程課程編號：032211052．課程簡介（1）教學對象教學對象：招收普高生或三校生生源的三年制全日制地籍測繪和土地管理技術專業(yè)二年級學生。（2）學時數(shù)和學分本課程學時總數(shù)48學時，其中理論教學學時34學時，實踐課教學14學時。本課程總學分為3分。（3）先修課和后續(xù)課學習本課程需先學習《土地資源學》、《測量學》、《土地法規(guī)》《土地利用規(guī)劃和設計》、《地籍管理》、《土地管理技術》等課程，后續(xù)《不動產(chǎn)估價》、《城市規(guī)劃》課程的學習和本課程相關。（4）課程主要內容簡介農(nóng)田水利工程是探討澆灌排水的理論和技術、學習各種澆灌排水工程的規(guī)劃設計方法的學科。本學科是一門涉及自然、社會、經(jīng)濟、技術等多學科學問的綜合性學科。通過教學使學生駕馭農(nóng)田水利工程設計的基本理論和方法。課程內容體系為本課程教學分理論教學。理論教學內容包括水文基本學問、作物澆灌制度、澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃、田間排水系統(tǒng)規(guī)劃、骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃等。3．教材、教學參考書選用建議本課程所選教材及參考書以基本概念和實際實踐應用為主，通過講解并描述農(nóng)田水利澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃、田間排水系統(tǒng)規(guī)劃、骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃等，對土地利用規(guī)劃和設計起到指導作用。建議教材選用黃河水利出版社出版的高職高專統(tǒng)編教材：樊惠芳，農(nóng)田水利學[M]，黃河水利出版社，2005年.建議參考書：[1]盧榮安主編，農(nóng)田水利學，華中農(nóng)業(yè)高校教務處，1994年。[2]土地整理工程設計，國土資源部，2006年。二、課程性質、教學目標和任務1.課程的性質和目的農(nóng)田水利學是一門專業(yè)課，是探討農(nóng)田水利建設中的規(guī)劃、治理措施、干脆的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務的一門學科。是從事農(nóng)田水利工程規(guī)劃設計、施工、管理所必備的專業(yè)學問。通過《農(nóng)田水利學》課程的講授、作業(yè)、習題、試驗和課程設計等教學環(huán)節(jié)，使學生駕馭農(nóng)田水利灌排的基本理論和基礎學問，培育學生具有初步收集、分析、應用資料的實力，具有中小型灌區(qū)規(guī)劃設計的實力，具有肯定的繪制規(guī)劃圖和編制設計文件的實力，具有運用所學學問解決實際問題的實力，為畢業(yè)后從事灌排區(qū)規(guī)劃設計和施工管理工作打下基礎。（一）、學問教學目標1．駕馭農(nóng)田水利灌排的基本理論和基礎學問；2．從事農(nóng)田水利工程規(guī)劃設計、施工、管理所必備的專業(yè)學問。，（二）、實力培育目標1．能夠綜合運用土地經(jīng)濟學、土地法學、土地信息系統(tǒng)、測量學、農(nóng)學、信息技術等專業(yè)基礎學問和理論對農(nóng)田水利工程的設計；2．各種澆灌排水工程的規(guī)劃設計方法。（三）、思想教化目標1．培育團結協(xié)作精神和酷愛國土工作的情感。2．培育學生的動手實力和創(chuàng)新實力。三、課程內容和要求第一章水文學基本學問(8學時)第一節(jié)水分循環(huán)和水量平衡其次節(jié)降水和蒸發(fā)第三節(jié)徑流和下滲第四節(jié)水文統(tǒng)計基本學問第五節(jié)年徑流量的分析和計算【教學提示】本章主要介紹水分循環(huán)和水量平衡、降水和蒸發(fā)、徑流和下滲的概念。重難點是水文統(tǒng)計基本學問和年徑流量的分析和計算。其次章作物澆灌制度和澆灌用水量（8學時)第一節(jié)作物澆灌制度其次節(jié)澆灌用水量【教學提示】本章主要介紹作物澆灌制度和澆灌用水量。重點是作物澆灌制度設計方法。第三章澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃（14學時）第一節(jié)澆灌渠系規(guī)劃其次節(jié)渠系建筑物規(guī)劃布置第三節(jié)田間工程規(guī)劃第四節(jié)澆灌渠道流量推求第五節(jié)渠道縱橫斷面的設計第六節(jié)渠道防滲【教學提示】①理解渠系布置的原則和不同地形、地貌條件下渠系布置的方法；

②了解渠系建筑物的類型、作用及適用條件；

③駕馭田間工程規(guī)劃的原則及方法；

④駕馭各級渠道流量推求的方法；

⑤駕馭渠道縱橫斷面設計的基礎理論和基本方法。

第四章田間排水系統(tǒng)（8學時）第一節(jié)作物對農(nóng)田排水的要求其次節(jié)農(nóng)田排水溝的深度和間距第三節(jié)田間排水系統(tǒng)的布置【教學提示】①駕馭排水溝深度和間距的確定方法；

②駕馭除澇標準的確定，排澇模數(shù)、排澇流量和排水溝道水位的推求方法；

③駕馭排水溝道斷面設計的基本步驟；

④理解限制地下水相宜深度，臨界深度的概念和排水溝深度和間距的關系；

⑤了解暗管排水的有關學問。

第五章骨干排水系統(tǒng)（8學時）第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置其次節(jié)排水溝的設計流量第三節(jié)排水溝的設計水位第四節(jié)排水溝斷面設計第五節(jié)容泄區(qū)整治【教學提示】①駕馭排水系統(tǒng)的規(guī)劃和方法；

②學習排水溝設計流量和推求的方法；

③駕馭排水溝斷面設計的原理方法。四、學時安排建議序號主要內容學時安排作業(yè)題量備注合計理論教學課內實訓1水文學基本學問882作物澆灌制度和澆灌用水量883澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃14864田間排水系統(tǒng)8445骨干排水系統(tǒng)844總計4832142五、課程各教學環(huán)節(jié)要求除課堂講授以外的各教學環(huán)節(jié)主要包括：課堂理論授課和課后作業(yè)。1.該課程的教學環(huán)節(jié)主要是采納課堂講授，作業(yè)，考試。其中課堂講授為了活躍課堂氣氛，提高學習的效率實行提問的方式進行。作業(yè)主要是為了鞏固所學的學問，提高學生的理解實力，實行課堂布置，課后完成，并在下一次的教學之前講解作業(yè)中出現(xiàn)的問題。實行閉卷考試的方式來檢查學生對一門課程的駕馭狀況，所出的題是在教科書中不能干脆找到答案，而是要在對教科書理解的基礎上，用自己的語言來組織論述。2.澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃。澆灌渠道的規(guī)劃設計（6學時）。3.田間排水系統(tǒng)。田間排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計（4學時）。4.骨干排水系統(tǒng)。骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃設計（4學時）。5．課后作業(yè)每節(jié)課后支配適量的作業(yè)來督促學生對所學學問的理解和駕馭。作業(yè)范圍應包括概念題、計算步驟或方法題、論述題、計算題和綜合題，以及土地利用規(guī)劃方案的編制。六、說明1．課程教學組織建議盡量采納講授法、案例法和探討法。2．課程教學方法建議（1）由于本課程理論性，系統(tǒng)性強，教學中在正確講授概念的同時，應指出思索問題的方法，并應剛好歸納綜合，并重視土地規(guī)劃方法的應用。（2）土地調查實習中，結合江陵縣規(guī)劃修編項目，使學生逐步駕馭改技能。（3）在理論課的教學過程中，理論聯(lián)系實際，提高同學們分析問題解決問題的實力。3．學生學習本課程的方法建議（1）課后要加強復習，通過課后做作業(yè)來理解和駕馭。（2）每一章學完后要擅長進行總結和歸納，駕馭學問要點。（3）了解土地管理行業(yè)的動態(tài)和特點，指導學生多讀課外書籍，拓寬學問面。4．教學條件七、附件1．參考課程授課支配2．考核方案考核方案由平常成果、實訓成果和試卷成果三項成果組成，采納百分制記分，詳細權重如下：平常成果：30其中：出勤40%、作業(yè)60%。試驗成果：10其中：出勤40%、試驗報告60%。試卷成果：60授課支配理論教學授課支配表周次星期節(jié)次授課內容學時作業(yè)章、節(jié)、內容提要、實習（試驗）內容第一章水文學基本學問(8學時)2補充習題11.1水分循環(huán)和水量平衡1.2降水和蒸發(fā)1.3徑流和下滲21.4水文統(tǒng)計基本學問2補充習題21.5年徑流量的分析和計算2其次章作物澆灌制度和澆灌用水量（8學時)4P26-27頁計算2．1作物澆灌制度2．2澆灌用水量4P41頁計算第三章澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃（理論8學時,試驗6學時）3.1澆灌渠系規(guī)劃3.2渠系建筑物規(guī)劃布置2P77頁規(guī)劃圖，P80頁規(guī)劃圖，P83頁規(guī)劃圖，3.3田間工程規(guī)劃2P85頁規(guī)劃圖3.4澆灌渠道流量推求2P96頁例題3.5渠道縱橫斷面的設計3.6渠道防滲2P105頁例題第四章田間排水系統(tǒng)（理論4學時，試驗4學時）4．1作物對農(nóng)田排水的要求4．2農(nóng)田排水溝的深度和間距2農(nóng)田排水溝的深度和間距要求4．3田間排水系統(tǒng)的布置2P168頁規(guī)劃圖第五章骨干排水系統(tǒng)（理論4學時，試驗4學時）5．1骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置5．2排水溝的設計流量2骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置要求5．3排水溝的設計水位5．4排水溝斷面設計5．5容泄區(qū)整治2排水溝斷面設計要求補充習題集第一章水文學基本學問一、名詞說明1、

徑流——沿地面或地下流淌著的水流。2、

閱歷頻率曲線——依據(jù)肯定年限的實測資料，用數(shù)理統(tǒng)計的方法算出實測資料的頻率閱歷頻率,以年降雨量為縱坐標，閱歷頻率P為橫坐標，點繪制在方格上，通過點群聯(lián)成光滑曲線為閱歷頻率曲線。3、理論頻率曲線——選用數(shù)理統(tǒng)計上已知的頻率曲線來協(xié)作閱歷頻率曲線上的點得出來的曲線理論頻率曲線。4、徑流深將徑流總量勻稱的分布在流域明基上的水層深度（mm）。5、徑流模數(shù)單位流域面積的徑流量--m3/（s*km2）。6、徑流系數(shù)某一時段內徑流深和同一時期降水量之比。7、重現(xiàn)期平均多少年出現(xiàn)一次（或多少年一遇）。二、簡答題1、在實際水文計算中，干脆用閱歷頻率曲線的缺點？理論頻率曲線有何優(yōu)勢？答：閱歷頻率曲線的缺點：（1）水文計算中往往要求得較稀遇頻率的設計洪水和較高保證率的徑流，如P=1%或0。1%，曲線外延有肯定隨意性。（2）水文要素的統(tǒng)計規(guī)律有肯定的地域性，但很難干脆利用閱歷頻率曲線把地區(qū)性的規(guī)律結合起來。無法解決無實際水文資料的小流域的水文計算和興利防洪問題。理論頻率曲線優(yōu)勢：（1）克服閱歷頻率曲線外延的隨意性（2）數(shù)理統(tǒng)計的數(shù)學曲線有相應的方程式，有肯定的參數(shù)，對這些參數(shù)地區(qū)綜合，可以求得參數(shù)的地區(qū)分布規(guī)律，因而可以解決無實際水文資料的小流域的水文計算和興利防洪問題。2、農(nóng)田水利學探討對象是什么？答：探討對象包括兩方面：一是調整農(nóng)田水分狀況，二是變更和調解地區(qū)水情。（舉例）3、頻率（T）和重現(xiàn)期的關系是什么？試舉例說明。答：T=1/PP=5%，則，T=1/5%=20年假如是為了發(fā)電、澆灌或其他而進行設計年徑流量都位于P＞50%的一段頻率曲線上，比如P=95%，等于或大于此年徑流量的機會為95%，等于或小于此徑流量的機會為5%，1-P%。為用水目的而進行頻率設計時，頻率和重現(xiàn)期的關系為：T=1/(1-P%)=1/(1-95%)=20,表示等于或小于此徑流量的機會為20年一遇。歸納如下：當P≤50%T=1/P當P≥50%T=1/(1-P%)三、計算（利用配線法計算）某站共有實測徑流資料24年,求相應于十年的豐水年徑流深和十年一遇的枯水年徑流深.表1—1某站年徑流深頻率計算表資料閱歷頻率及統(tǒng)計考數(shù)計算年份年徑流深毫米序號按大小排列的Y毫米模比系數(shù)KK-1()2P=*100%123456781962538.311064.51.600.600.36041963624.92998.01.500.500.25081964663.23964.21.450.450.202121965591.74883.51.330.330.104161966557.25789.31.180.180.032201967998.06769.21.150.150.022241968641.57732.91.100.100.010281969341.18709.01.070.070.005321970964.29678.31.030.030.001361971687.310663.21.0000401972546.711641.50.96-0.040.002441973509.012624.90.96-0.060.004481974769.213615.50.92-0.080.006521975615.514606.70.91-0.090.008561976417.115591.70.89-0.110.012601977789.316587.70.88-0.120.014641978732.917586.70.88-0.120.0146819791064.518567.40.85-0.150.022721980606.719557.20.84-0.160.026761981586.720546.70.82-0.180.032801982567.721538.30.81-0.190.036841983586.722509.00.77-0.230.053881984709.023417.10.63-0.370.137921985883.524341.10.51-0.490.24096總計15993.515993.524.02-0.021.592

解答計算步驟如下:將原始資料Y(徑流一般用Y表示)由大到小加以排列,列入表1—6中第四欄.用公式P=*100%計算頻率,如表1—6第八欄,并將Y和P對應點繪于頻率格紙上,如下圖計算系列的多年平均年徑流深Y=毫米計算各項的模比系數(shù),記入表中第五欄,其總和應等于N,今有0.02的誤差,這是可以允許的.計算各項的,如表中第六欄,其總各應為零,今為0.02.計算()2,如表中第七欄,由此求出cvcv=假定cv=0.30,并假定cs=2cv=0.60,查附表得出相對應于各種頻率的模比系數(shù)k1,如表1—6中其次欄,以均值Y=666.4毫米,得相對應于各種頻率的Y值,如表中第三欄.將表1—6中1,3兩欄的對數(shù)值點繪于圖1—10上,發(fā)覺理論頻率曲線的中段和閱歷頻率點據(jù)協(xié)作尚好,但頭部和尾部偏聽偏信于閱歷頻率點據(jù)之下.變更參數(shù),重新配線因為上述曲線頭部和尾部偏低,幫需增大cs,cs增大后尾部都可以上升,假定cv=0.30,cs=3cv=0.90,查表求出各K值和計算出Y值,列表1—6第四,五欄中,以點繪曲線,發(fā)覺曲線的頭部和尾部反而有些偏高,配線仍不夠志向.再次變更參數(shù),第三次配線現(xiàn)在須要把cs略微改小一些,假定cv=0.30,cs=2.5cv=0.75,查表求出各K值和計算出各Y值,列入表1—6第六,七欄中,繪出頻率曲線,該線和閱歷點據(jù)協(xié)作較好,即為最終采納的理論頻率曲線.由此求得十年一遇的豐水年年徑流深和十年一遇的枯水年年徑流深如下:頻率%1090重現(xiàn)期T(年)10(豐水年)10(枯水年)年徑流深Y(毫米)933433其次章農(nóng)田水分狀況和澆灌用水量一、名詞說明1、灌水定額——。2、

作物需水量——植株蒸騰和棵間蒸發(fā)量之和。3、

澆灌制度——依據(jù)作物需水特性和當?shù)毓?jié)約用水而制定的適時適量的灌水方案。4、

澆灌定額——。5、綜合澆灌定額——。二、填空1、農(nóng)田水分存在的三種基本形式為（地面水）、（土壤水）

、（地下水）。2、液態(tài)水按其受力和運動特性可分為吸著水

、毛管水、重力水。3、

。4、農(nóng)田水分消耗的途徑主要有

植株蒸騰

、棵間蒸發(fā)

、深層滲漏

。5、確定澆灌制度的方法有

總結群眾豐產(chǎn)灌水閱歷

、依據(jù)澆灌試驗資料

、按水..6、水稻的水量平衡方程式為（h1+p+m-E-c=h2）。7、。8、。9、。三、簡答題1、簡述澆灌用水量的計算過程？2、綜合澆灌定額除了可以推求澆灌用水量，還有何作用？四、計算題第三章澆灌渠道系統(tǒng)規(guī)劃α1=60%α2=40%α0一、名詞說明1、渠道設計流量——指在設計標準條件下，為滿意澆灌用水要求，須要渠道輸送的最大流

2、澆灌水利用系數(shù)——是指實際灌入農(nóng)田的有效水量和渠首引入水量的比值。

3、最小流量——是在設計標準條件下，渠道在正常工作中輸送的最小流量。

4、田間凈流量——指渠道應當輸送到田間的流量，即田間實際須要的渠道流量。

5、不沖流速——使渠床土壤將要移動而尚未移動時的水流速度。二、填空1、澆灌系統(tǒng)包括

渠首工程

、

輸配水工程

、田間工程

三大部分。2、田間水利用系數(shù)主要是指實際灌入田間的有效水量和農(nóng)渠末端流量的比值。3、當渠道通過地勢陡峻或地面坡度較大的地段時應修建連接

建筑物。4、條田規(guī)劃時條田尺寸應綜合考慮

排水要求、機耕要求

、田間管理和灌水要求三個因素。5、輪灌渠道

不

計算加大流量。6、渠道的工作制度分為

輪灌

和

續(xù)灌

兩種，一般干支渠

續(xù)灌

多采納，而輪灌斗農(nóng)渠多采納。7、設計出的渠道流速必需滿意不沖不淤的條件，才能保證斷面的穩(wěn)定。8、渠系建筑物按其作用的不同，可分為限制建筑物、交叉建筑物、泄水建筑物、連接建筑物、量水建筑物等。9、渠道橫斷面的形式有

挖方斷面、填方斷面

、半挖半填斷面

。10、渠道輸水損失包括

蒸發(fā)損失、滲水損失、漏水損失三種，一般在計算時主要考慮

蒸發(fā)

損失。11、澆灌渠道一般要求布置在限制范圍的

高

處，而排水溝道一般布置在田塊較低

的地方。12、在田間渠系布置時，若灌水方向垂直于農(nóng)渠稱為

縱向

布置；若灌水方向和農(nóng)渠平行則稱為橫向

布置。13、為保證對下級渠道正常供水，渠道的最小流量以不低于渠道設計流量的

40%

為宜。14、一般渠道流量大時，其比降應選擇

小

些，流量小時，比降可選擇

大

些。15、在渠道設計時，若選擇的糙率大于實際糙率，則渠道過流實力比實際

大

，若選擇的糙率小于實際糙率，則渠道過流實力比實際

小

。三、簡答題1、計算渠道的設計流量、加大流量和最小流量各有什么作用？2、簡述U形渠道的優(yōu)點？四、計算題長度為2km的一條渠道，其進口斷面的流量為7.5m3/s，渠道水利用系數(shù)為0.88，求：（1）渠道出口斷面的流量為多少？（2）每公里長度渠道損失流量S為多少？已知：L=2km

Q進第四章田間排水系統(tǒng)=7一、名詞說明1、田間排水系統(tǒng)——指末級固定溝道（一般為農(nóng)溝）限制范圍內的田間溝網(wǎng)或暗管系統(tǒng)。2、漬災——由于地下水位持3、地下水的臨界深度——為保證土壤不產(chǎn)生鹽堿化和作物不受鹽害所要求保持的地下水最4、除鹽——消退作物根系活動層中有害于作物生長的鹽分的措施。5、澇災——田面積水過多，超過作物耐淹實力而造成作物減產(chǎn)的災難。二、填空1、田面積水假如超過了作物的允許

淹水深度和淹水時間，作物將會減產(chǎn)甚至死亡。2、作物允許的淹水時間和淹水深度和作物的種類和生育階段有關。3、為使作物不受漬，地下水埋深應當大于相宜埋藏深度。4、為防止土壤鹽堿化，地下水埋藏深度應大于臨界深度。5、在解除澇水時，田間排水溝間距越小

，排水效果越好。6、在田間排水溝深度肯定時，溝距越小，地下水位的下降速度越

快，在肯定時間內地下水