节水灌溉理论与技术PPT学习教案

1、会计学1节水灌溉理论与技术节水灌溉理论与技术古灌溉史 上下5000年BC22-172000华夏文化农耕文化治水文化灌溉文化 释义 司马迁史记，齐民要术，种谷第三 官史 “司空” 灌溉系统周礼：考工记匠人浍、洫、沟、遂、 成就 都江堰、漳水十二渠、郑国渠第1页/共118页第一章 节水灌溉概论第2页/共118页第3页/共118页 四、节水灌溉的学科体系节水灌溉节水理论技术水生生理学(生物学)水分生产函数(经济)涌、渗灌、改造的地面灌喷、滴、微、低压管道、波涌灌 教材：李远华节水灌溉理论与技术，武汉大学出版社。 第4页/共118页第5页/共118页第6页/共118页四、节水管理措施 1、节水灌溉制度

2、 2、土壤墒情监测与灌溉预报技术 3、灌区配水技术 4、灌区量水技术 5、灌区现代化管理技术 6、水价问题第7页/共118页 五、稻田节水灌溉技术 1、水稻旱育技术 2、水稻控制灌溉 3、“浅湿晒”交替间断灌水技术 (水薄露灌溉、叶龄模式、薄浅 湿晒) 4、间歇灌溉第8页/共118页第9页/共118页第10页/共118页第11页/共118页第12页/共118页 四、农田灌溉排水工程现状 五、我国水问题及粮食安全问题第13页/共118页第四讲 11月16日 星期四 1-2节第14页/共118页第二章 作物水分生理学基础第一节 植物对水分的需求第二节 植物细胞对水分的吸收第15页/共118页第16

3、页/共118页第17页/共118页第18页/共118页 四、水分在生理活动中的主要作用 1、水分是细胞质的主要成分 2、水分是代谢过程的反应物质 (光合作用、呼吸作用) 3、水分是植物对物质吸收和运输 的溶剂 4、水分能保持植物的固有姿态第19页/共118页第20页/共118页 (三) 植物细胞是一个渗透系统 1、质壁分离 2、质壁分离复合 (四) 细胞的水势 pm (五)细胞水分移动第21页/共118页 二、细胞的吸涨作用 种子的蛋白质、淀粉、纤维等 三、水分进入细胞的途径 1、单个水分子 2、水集流 水孔蛋白水通道第22页/共118页第五讲 11月21日 星期二 3-4节第23页/共118

4、页一、根的形态和结构 (一)根的形态 1、主根 侧根 不定根 2、根系 1)直根系 2)须根系 3、根的分布 4、根的特性第24页/共118页第25页/共118页二、根系吸水的途径 1、质外体途径 apoplast pathway 2、跨膜途径 transmember 3、共质体途径 symplast 三、根系吸水的动力 (一)根压 1、伤流 bleading 2、吐水 guttation 3、机理第26页/共118页第27页/共118页第28页/共118页 (二)蒸腾作用发生的部位 皮孔蒸腾 lenticular 叶片蒸腾 leaf blade (三)蒸腾作用的方式 1、叶片蒸腾作用的途径

5、1)角质蒸腾 Cutiular 2)气孔 stomatal 2、叶片的气孔分布 1mm2 50500个气孔第29页/共118页第30页/共118页第31页/共118页第32页/共118页第33页/共118页第34页/共118页第35页/共118页 二、水分运输的速度 三、水分沿导管或管胞上升的动力 四、水分沿导管或管胞上升的机理第36页/共118页第37页/共118页第38页/共118页n林带n4、热带季雨林第39页/共118页三、草类的水分适应性 1、耐湿类型 2、耐旱类型四、水对改善作物生态环境的 作用第40页/共118页第七讲 11月28日 星期二 3-4节第41页/共118页第42页/

6、共118页3、植物对逆境的适应 避逆性和耐逆性 1)形态上 2)生理上 生物膜 胁迫蛋的发现 脱落酸第43页/共118页第44页/共118页三、水分胁迫 1、土壤水分亏缺 2、表达式第45页/共118页第46页/共118页第三章 作物水分生产函数第47页/共118页( )Yf x12( ,)nxx xx第48页/共118页(/ )aYf w ET/KY W/Ydy dw 2、作物水分生产函数的特征 1)极值点 2)分区 3)特征(三个阶段)三、灌溉效益高效区第49页/共118页n(1)乘法模型 Jensenn (2)加法模型 Blank第50页/共118页二、动态模型 1、机理型模型 2、经验

7、型模型 第51页/共118页第八讲 11月30日 星期四 1-2节第52页/共118页第53页/共118页 二)缺点： 1.投资高 2.受风的影响大 3.能耗大 三）发展喷灌的条件 经济技术 社会 三、喷灌发展展望历史、展望 四、喷灌的其它用途第54页/共118页历史 第一阶段 73-83年 起步第二阶段84-95年 巩固第三阶段96-今 较快第55页/共118页第56页/共118页第57页/共118页三、喷灌系统分类 1按系统获得压力分类 2按系统喷洒特征分类 3按系统的设备组成分类第58页/共118页第59页/共118页第九讲 12月5日 星期二 3-4节第60页/共118页lim00id

8、Atht 平均喷灌强度1/wiwhtatt A 1）定义 第61页/共118页skwC C22）单喷头平均喷灌强度 计算值/设计值 实验值 a.算术平均值 b.加数 3）组合喷灌强度 1）kw风系数布置系数 4）允许喷灌强度2）平均喷灌强度第62页/共118页第63页/共118页三、喷灌打击强度 1、水滴直径（mm）2、雾化指标第64页/共118页第65页/共118页第66页/共118页第67页/共118页第68页/共118页第69页/共118页 二、管道附件 1控制件 2连接件 三、管道辅助件 1支墩 2镇墩 3仪表 四、快速接头第70页/共118页一、喷灌工程规划设计的原则、内容和成果要求

9、 （一）原则 1管道工程分级 2管道布置原则第71页/共118页 （二）喷灌工程规划设计的内容 1确定喷灌区域 2勘测、收集基本资料 3喷灌工程可行性分析 4喷灌工程造型 5压力规划 6工程规划布置 7工程量统计、设备统计、 编制概预算表 8编制工程施工总体布置图与和 工程进度表第72页/共118页第73页/共118页第74页/共118页第75页/共118页第76页/共118页(三)气象资料(四)水源(五)农作物 1.作物种植情况 2.作物生育期 3.作物耗水资料 4.秸杆高度(六)农业生产概况 1.生产条件 2.社会经济第77页/共118页 三、喷灌工程类型选择四、喷灌制度的制定 （一）作物

10、布局设计粮食作物 谷类（水稻、小麦、玉米） 豆类 薯类第78页/共118页经 济 作 物 纤 维油 料 糖 料其他、烟草、茶叶 3饲料作物第79页/共118页（二）设计灌水定额（三）设计灌水周期 （四）喷灌制度确定方法 1水量平衡法 2Penman公式法： 最高气温 最低气温 平均气温 平均相对湿度风速 日照时数第80页/共118页第81页/共118页第82页/共118页第83页/共118页第84页/共118页 （四）设计喷灌强度验算 结果及总体评价 （五）估算喷灌均匀度 结果及总体评价第85页/共118页第十二讲 12月14日 星期四 1-2节第86页/共118页第87页/共118页/a b

11、k R RkR设 设abakRbkR（三）确定喷头的组合间距 1定系数法 2变系数法 （四）设计喷灌强度验算 （五）估算喷灌均匀度第88页/共118页第89页/共118页（二）喷灌支管设计（选择） 1喷灌竖管设计（选择） （1）管径 （2）高度HHHh竖作埋深2支管管径设计（选择） 0.2hHp 压力要求压力要求 第90页/共118页三干管（分干管）设计（选择） 1设计流量计算 同时工作喷头数或支管数 2管径选择 （1）经验公式法 （2）经济流速法 （3）非浅性规划法 （4）微分法（年费用最小法）第91页/共118页mbLQhffdh fF hf 22vhjg（四）管道水分计算 1工程水头损失

12、 （1）全管（2）均匀出流 2局部水头损失 3水击验算 1）直接水击 2）间接水击（五）管道系统结构设计第92页/共118页第93页/共118页第94页/共118页第95页/共118页 设计 总 布 置总 进 度技术供应 （机械设备、人力、物质 第96页/共118页第十三讲 12月19日 星期二 3-4节第97页/共118页一、微灌二、微灌的特点 1.局部灌溉 2.灌水量小 3.灌水质量高 4.工作压力低 5.适应性强 6.综合利用 7.堵塞 8.积盐第98页/共118页三、微灌分类 （一）按灌水器出流方式分类 1.滴灌 2.地下滴灌 3. 微喷 4.涌泉灌(小管出流) (二) 按管道的固定程

13、度 1.固定式微灌系统 地面固定系统 2.半固定式微灌系统 3.移动式微灌系统第99页/共118页第100页/共118页第101页/共118页三、微灌用过滤器 1离心式过滤器 2砂石过滤器 3筛网式过滤器 4组合式过滤器四、施肥（农药）装置五、控制、量测与保护装置第102页/共118页Eakr Ec./0.85krGc IaEaPos 第103页/共118页三、土壤湿润比 单行直线毛管布置 20.785/(*)*100%PD w se sc112()(%)PPSP S Sr20.785/(*)*100%PD w st sr*/(*)*100%Pnse sw st sr双行直线毛管布置 绕树环状

14、多出水点布置 设计阶段可参考P241表8-1。 第104页/共118页 四、微灌均匀度 1/cuq q 1只考虑水力影响因素 （）Cu与qv的关系 （）qv与工作水头偏差率的关系 2当考虑水力和制造偏差两个影响 因素时第105页/共118页0.95 0.9810% 20%cuqv或0.9 0.95Eu 3设计灌水均匀度的确定 （1）1个因素时 （2）2个因素时 第106页/共118页五、灌溉水有效利用率 /0.9 0.95rvm va 六、灌水器设计工作水头第107页/共118页第十四讲 12月21日 星期四 1-2节第108页/共118页第109页/共118页 （一）微灌工程的布置 1道部枢纽位置的选择 2毛管和灌水器的布置 （1）滴灌时毛管和灌水器 的布置 1）单行毛管直线布置 2）单行毛管带、环状布置二、微灌工程规划设计的二、微灌工程规划设计的主要内容主要内容3）双行毛管平行布置第110页/共118页（2）微喷灌时毛管一灌水器的布置 1）地面系统 2）树上系统 3）悬挂系统 3、干支管布置第111页/共118页第112页/共118页 (三)微灌灌溉制度设计