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- 2022-04-24 发布
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农田水利基本知识讲解1什么是农田水利?农田水利是水利工程之一,其基本任务是以农业增产为目的的水利工程措施,即通过兴建和运用各种水利工程措施,调节、改善农田水分状况和地区水利条件,提高抵御天灾的能力,促进生态环境的良性循环,使之有利于农作物的生产。农田水利的原理与实践,防治灌溉土地盐碱化、沼泽化和水土流失,研究水利土壤环境的改善,以及咸水、废污水的改造与利用等技术措施。农田水利与农业发展有密切的关系,农业生产的成败在很大程度上决定于农田水利事业的兴衰。n农田水利基本内容主要是灌溉和排水,兼及中小型河道整治,塘坝水库,低产田水利土壤改良,农田水土保持、土地整治以及农牧供水等。由于各农业地区的自然条件和生产方式千差万别,需要进行农业水利区划和相应的灌排系统规划。农田水利还包括一些具有明显地区特征的类型,如黄淮海平原旱涝碱综合治理、盐碱地改良、圩区水利、牧区水利和垦荒水利等。在干旱、半干旱地区,灌溉是主要的,但为了防治土壤次生盐碱化,也需要排水;在盐碱化威胁较大和开垦盐碱荒地的地区,必须灌排并重,甚至无排水即无灌溉。在湿润、半湿润地区,由于降雨量较多,排水是主要的,但是雨量的季节分布并不完全符合农作物生长的要求,需要进行补充性灌溉。灌溉与排水两者相辅相成,便构成农田水利的主要内容。n灌溉,即用水浇地。灌溉种类:喷灌:喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中,形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌水方法。滴灌:滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。沟灌:灌溉的一种方法,在农作物行间挖沟培垄,把水引到沟里,水从边上渗入土垄管灌:是一种以低压管道代替明渠输水灌溉的一种工程形式n渠道灌溉n喷灌系统n滴灌系统n管灌系统n水库,一般的解释为“拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。”水库组成的三大件:大坝、溢洪道、取水建筑物。大坝:拦截水流的建筑物,用以抬高水位、积蓄水量、修建水库以及造田等。溢洪道:用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水,保证坝体安全的泄水建筑物。取水建筑物:从水源地向用水地输送水流的建筑物n三峡大坝n胡佛拱坝n水布垭面板坝n洪水通常是指由暴雨、急骤融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖海水量迅速增加或水位迅猛上涨的水流现象。设计洪水位:当遇到大坝设计标准洪水时,水库经调洪后(坝前)达到的最高水位,称为设计洪水位。校核洪水位:当遇到大坝校核标准洪水时,水库经调洪后,坝前达到的最高水位,称为校核洪水位nn重现期:为了通俗起见,往往用“重现期”来替代“频率”,重现期是指某量级的洪水在很长时期内平均多少年出现一次的概率。如某一量级的洪水的重现期为百年(俗称百年一遇洪水),是指这个量级的洪水在很长时期内平均每百年出现一次的可能性,但不能理解为每隔百年出现一次。实际情况是这种洪水可能100年内不止出现一次,也可能一次都不出现。洪水频率和重现期实际上是衡量洪水量级的一个标准,是确定水利工程、堤防建设规模和等级的重要依据。n防洪标准GB50201-94n渠道:在河、湖或水库周围开挖的排灌水道。干渠:引水灌溉的主水渠支渠:支渠是由干渠分流出去的灌溉沟渠。支渠是干渠下一级的渠道。斗渠:斗渠,指由支渠引水到灌区的渠道。农渠:农渠是指从斗渠中将水引流到各个田块的渠道。n水闸:主要利用闸门挡水和泄水的中低水头水工建筑物关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。n水闸n涵洞:涵洞是公路路基通过洼地或跨越水沟(渠)时设置的,或为把汇集在路基上方的水流宣泄到下方而设置的横穿路基的小型地面排水结构物。它是公路上广泛使用的一种人工结构物。n涵洞n跌水:使上游渠道或水域的水安全地自由跌落入下游渠道或水域的落差建筑物陡坡:陡坡,使上游渠道或水域的水沿陡槽下泄到下游渠道或水域的落差建筑物。堤防工程:堤防指在江、海、湖、海沿岸或水库区、分蓄洪区周边修建的土堤或防洪墙等。n景观跌水n土壤盐渍化:土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程,也称盐碱化田间排水工程:是指末级固定沟渠控制范围内的田间沟网或暗管系统。它是排水系统的基础,和骨干排水系统一起共同完成排出多余地面、土壤水和地下水的任务,有效控制和调节农田水分状况,消除涝、渍,防治盐碱化,与灌溉系统一起创造适合农作物生长的良好环境。田间排水系统的根本任务就是汇集和排出农田中多余的水量,降低和控制地下水位。n排水明沟n排水明渠n暗管系统n降水量:从空中降落的雨、雪、雹等以及由水气凝结的露、霜等的总数量。以mm计。是雪、雹等应化成水的深度。按时段统计有:以降水起止时计算的一次降水量,以一日、一月及一年计算的日降水量、月降水量及年降水量。由于降水的主要部分是雨或全部是雨,因此降水量又叫做降雨量。一般所说某地年降雨量若干毫米,是包括了所有各种形式的降水。n汇流:在流域面积上,降雨产生地面水流汇向低处的现象。流域汇流包括坡地汇流和河槽汇流两个阶段。降雨充满地面坑洼后,便开始沿坡面流动叫做坡地汇(漫)流。它是由无数股彼此时合时分的细小水流所组成的,通常没有明显和固定的槽形,其漫流的路径往往不出数百米,汇流历时也较短。坡地上的雨水经过坡地汇流注入河槽,河槽水位上涨,水流沿槽下泄,沿程经河槽调河槽调蓄,至出口断面流出,叫做河槽汇流。通常河槽汇流路程远,历时长,达几小时到几十个小时,所以流域汇流以河槽(网)汇流为主。n挡土墙:挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。一般挡土墙类型:n重力式挡土墙:重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材,施工方便,经济效果好。所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。n重力式挡土墙砌块式重力式挡土墙n自嵌式挡土墙:自嵌式景观挡土块是在干垒挡土墙的基础上开发的另一种结构。这种结构是一种新型的拟重力式结构,它主要依靠挡土块块体、填土通过加筋带连接构成的复合体自重来抵抗动静荷载,达到稳定的作用。干垒挡土墙是近年来迅速发展起来并广泛应用的新型柔性结构重力式挡土墙,因其独特的设计、丰富的装饰效果、便捷的施工和良好的结构性能,在现代挡土工程中起到越来越重要的作用。近十余年来,这种新式柔性结构挡土体系广泛用于园林景观、高速公路、立交桥和护坡、小区水岸等,比传统的混凝土和浆砌块石容易施工,并且美观、耐久。n自嵌式挡土墙n河道治理:按照河道演变规律,因势利导,调整、稳定河道主流位置,改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位,以适应防洪、航运、供水、排水等国民经济建设要求的工程措施。河道整治包括控制和调整河势,裁弯取直,河道展宽和疏浚等。以防洪为目的的河道整治,要保证有足够的排洪断面,避免出现影响河道宣泄洪水的过分弯曲和狭窄的河段,主槽要保持相对稳定,并加强河段控制部位的防护工程。以航运为目的的河道整治,要保证航道水流平顺、深槽稳定,具有满足通航要求的水深、航宽、河弯半径和流速、流态,还应注意船行波对河岸的影响。以引水为目的的河道整治,要保证取水口段的河道稳定及无严重的淤积。以浮运竹木为目的的河道整治,要保证有足够的水道断面,适宜的流速和无过分弯曲的弯道。n河道治理措施:①修建河道整治建筑物,控制、调整河势:如修建丁坝、顺坝、护岸等,有的还用环流建筑物。对单一河道,抓住河道演变过程中的有利时机进行河势控制,一般在凹岸修建整治建筑物,以稳定滩岸,改善不利河弯,固定河势流路。对分汊河道,可在上游控制点、汊道入口处及江心洲的首部修建整治建筑物,稳定主、支汊,或堵塞支汊,变心滩为边滩,使分汊河道成为单一河道。在多沙河流上,还可利用透水建筑物使泥沙沉淀,淤塞汊道。②实施河道裁弯工程:用于过分弯曲的河道。③实施河道展宽工程:用于堤距过窄的或有少数突出山嘴的卡口河段。通过退堤以展宽河道,有的还以退堤和扩槽进行整治。④疏浚:可通过爆破、机械开挖及人工开挖完成。在平原河道,多采用挖泥船等机械疏浚。在山区河道通过爆破和机械开挖,拓宽、浚深水道。n护岸工程清淤疏浚工程n河道绿化工程景观跌水工程n河道护坡工程河道防渗工程