《农田灌溉与排水》教案.docx
《《农田灌溉与排水》教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《农田灌溉与排水》教案.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
《农田灌溉与排水》教案
《农田灌溉与排水》教案
授课
题目
第一章绪论
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
我国水资源特点
技能目标：
了解我国水资源特点
授课班级
教学重点
我国水资源特点
教学难点
我国水资源特点
教学内容、方法及过程
第一节、灌溉排水在我国农业发展中的应用
一、我国水资源现状
我国是一个农业大国，我国如今的水资源现状是不容乐观的，我国虽有水量2.8万亿立方米，但人均水资源仅2300立方米，相当于世界人均的1/4，被列为世界上最贫水的13个国家之一。
1998年我国人均水量为2251立方米，预测到2030年我国人口增至16亿时，人均水资源量将降到1760立方米。
专家预言，20XX年后我国将进入严重缺水期，2030年我国缺水将达400亿立方米到期500亿立方米。
供水量不足，给城市生产、生活造成极大影响。
我国部分山区、草原、滨海和海岛还有6000万人口和4500万头牲畜饮水本分困难。
每年的农业收成和工业产值都因缺水造成重大损失。
水资源的总量严重短缺。
二、我国水资源特点
1、我国降水总量较少，降水分布不均。
由于我国降雨分布由东南向西北递减的总趋势,形成南方水多、北方水少的局面。
2、降水量年际和年内变化大。
我国的水土资源分布情况是南方水多地少,北方水少地多。
南方单位耕地面积所占的河川年径流量为45000m3/hm2,为全国平均水平的117倍;北方单位耕地面积所占的水资源量为45103m3/hm2,为全国平均水平的17%;南北差异达10倍。
其中最高的浙闽片为全国平均水平的2143倍,最低的海河流域单位耕地面积所占的水资源量只有全国平均水平的11%,两者差距达22倍之多。
按人口平均,长江流域以北的北方片人均水资源占有量仅为南方片的1/3,其中最高的珠江流域为最低的海河流域的1219倍。
由于南北方水资源供需状况不同,使南北方水资源供需矛盾呈现不同的特点,南方水资源供需矛盾主要属于工程型、污染型或管理型缺水,北方则以资源型缺水为主,部分地区存在浪费型缺水。
3、水资源总量相对不足，时空分布不均。
长江以南的南方地区河川径流量约占全国总径流量的83%,而北方地区的河川径流量仅占全国总径流量的17%。
按流域面积平均,北方各大流域的水资源量均低于全国平均水平,如海滦河片仅达到全国平均值的1/2,黄河片还不到全国平均值的1/3。
4、降水和水资源的地区分布与人口和耕地的分布不适应。
我国的水土资源分布情况是南方水多地少,北方水少地多。
南方单位耕地面积所占的河川年径流量为45000m3/hm2,为全国平均水平的117倍;北方单位耕地面积所占的水资源量为45103m3/hm2,为全国平均水平的17%;南北差异达10倍。
其中最高的浙闽片为全国平均水平的2143倍,最低的海河流域单位耕地面积所占的水资源量只有全国平均水平的11%,两者差距达22倍之多。
按人口平均,长江流域以北的北方片人均水资源占有量仅为南方片的1/3,其中最高的珠江流域为最低的海河流域的1219倍。
由于南北方水资源供需状况不同,使南北方水资源供需矛盾呈现不同的特点,南方水资源供需矛盾主要属于工程型、污染型或管理型缺水,北方则以资源型缺水为主,部分地区存在浪费型缺水。
5、水旱灾害严重制约着我国农业生产的发展。
近年来我国连续遭受严重干旱，旱灾发生的频率和影响范围扩大，持续时间和遭受的损失增加。
目前全国600多个城市中，400多个缺水，其中100多个严重缺水，而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。
与此同时，由于人口的增长，到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米，需水量接近水资源可开发利用量，缺水问题将更加突出，因此，节约水资源，强化水资源稀缺意识已刻不容缓，大家得从我做起，从自身做起，节约每一滴水。
此外，我国水资源开发中还存在着其他问题：
（1）洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁（92）水分利用效率不高（3）水资源普遍受到污染，淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池，其主要水污染物排放总量居高不下。
淮河流域仍有一半的支流水质污染严重，海河、辽河生态用水严重缺乏，其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。
太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质，总氮和总磷等有机物污染严重。
授课
题目
第一章绪论
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
灌溉排水在我国农业发展中的应用
技能目标：
了解灌溉排水在我国农业发展中的应用
授课班级
教学重点
教学难点
教学内容、方法及过程
第一节、灌溉排水在我国农业发展中的应用
复习一、我国水资源现状
复习二、我国水资源特点
三、灌溉排水在我国农业发展中的应用
水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是经济社会发展的重要支撑，是生态与环境的重要控制性要素，是一个国家综合国力的重要组成部分。
而水短缺已然是我国水资源安全中最突出的问题之一。
当前，要实行严格的水资源管理制度，科学开发利用水资源，以水资源的可持续利用来保障经济社会的可持续发展。
解决我国日益复杂的水资源问题，必须深入贯彻落实科学发展观，坚持节约资源、保护环境的基本国策，实行最严格的水资源管理制度，大力推进水资源管理从供水管理向需水管理转变，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。
只有通过兴修灌溉排水工程，强调水资源的合理开发、利用、治理、节约、保护盒优化配置，提高抵御水旱灾害和水资源的承载能力，强化人与自然和谐相处意识，才能为农业生产创造一个良好的发展环境。
授课
题目
第一章绪论
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
灌溉排水事业的发展
技能目标：
了解灌溉排水事业的发展
授课班级
教学重点
灌溉排水事业的发展
教学难点
灌溉排水事业的发展
教学内容、方法及过程
第二节、灌溉排水事业的发展
一、我国的农田水利史
1.战国以前时期：
以沟洫、芍陂为代表的水利工程
2.战国至西汉时期：
代表工程有都江堰、郑国渠、引漳十二渠、坎儿井等
3.东汉至南北朝时期：
代表工程有黄河流域陂塘建设
4.唐宋时期：
南方太湖圩田、北方农田放淤
5.元明清时期：
南方两湖垸田和珠江三角洲堤围
6.民国时期：
西北地区泾、渭、洛惠渠，长江流域排水闸，黄河流域虹吸，海河流域拦河坝
二、我国的农田水利发展现状
建国五十年来，农田水利事业得到了巨大发展。
1.主要江河得到了不同程度的治理，提高了防洪能力
2.水资源初步开发，为农业生产创造了条件。
其中：
大型水库353座，
新建和改造30万亩以上灌区150处，
内涝面积治理了2.84亿亩。
三、农业水资源治理措施
水利是国民经济的命脉，兴修水利是兴国安邦、发展生产的重要措施。
对此，我国的农田水利工程措施应因地制宜，特别是北方，灌溉农业显得特别重要。
一般情况下，南方以防洪除涝为主，灌溉、排渍、治碱等综合治理。
北方以灌溉为主，防洪、除涝、治碱、水土保持等综合治理。
四、我国的农田水利工程的建设经验
1、发展灌溉的同时，充分重视排水。
灌排并重、蓄泄兼顾。
2、充分利用水资源，节约水资源。
3、因地制宜，具体问题具体分析。
五、我国的农田水利工程面临的主要问题和发展方向
（一）主要问题
1.水资源缺乏
开源节流已成为突出问题。
因此，开发利用多种水源，研究节水灌溉技术，减少渠道渗漏损失已受到普遍重视。
2.管理水平较低
与一些先进国家相比，我国水利工程管理水平还很低，灌区缺少必要的量水设备等先进的管理设施，特别我省一些大中型灌区，仍是粗放的管理方法。
所以，应该采用先进技术，如：
计算机自动控制、系统工程等，提高管理水平，增大工程效益和水资源的利用率。
3.农田水利工程综合效益差
在对原有工程完善配套基础上，改善水费制度，多种经营，提高经济效益，实现农田水利现代化。
（二）发展方向（综合起来）
1.开源节流
2.应用计算机自动控制、系统工程管理灌区
3.改善水费制度，多种经营
授课
题目
第一章绪论
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
灌溉排水的主要内容
技能目标：
了解灌溉排水的主要内容
授课班级
教学重点
灌溉排水的主要内容
教学难点
灌溉排水的主要内容
教学内容、方法及过程
第三节、灌溉排水的主要内容
一、灌排工程学的概念
农田灌溉与排水，是研究农田水分状况和地区水情变化规律及调节措施，为农业生产创造良好生态环境的科学。
二、调节农田水分状况的措施和研究内容
1农田水分状况：
指农田地面水、地下水、土壤水状况和与其相关的通气、养分、热状况。
2调节措施：
（1）灌溉措施：
按照作物需要，通过灌溉系统有计划将水量输送分配到田间，以补充农田水分的不足。
（2）排水措施：
通过排水系统，降农田内多余的水分排入容泄区，易涝易碱地区有排渍排盐措施。
3研究内容
（1）研究农田水分运动规律，探求土壤、作物、水分三者之间的内在联系。
（2）研究作物需水规律、灌水方法和灌水技术，为发展节水高效型农业服务。
（3）研究农田排水的原理和方法，灌排系统的规划设计。
（4）研究灌排施工工艺。
（5）研究灌排系统的管理。
（6）研究灌排试验、灌排经济效益分析等。
（7）研究灌排工程对环境的影响。
三、改变和调节地区水情的措施和研究内容
1.地区水情：
地区水资源的数量、分布、动态。
2.调节措施：
（1）蓄水保水措施：
通过水库、水保、田间蓄水拦蓄径流，改变水量在时间上的分布状况及地区上分布的不平衡。
（2）调水引水措施：
通过引水渠道，使地区之间、流域之间水量互相调剂，从而改变水量在地区上的分布。
3.研究内容
（1）研究地区和流域农田水利工程规划的基本理论、方法、经验。
（2）研究地面水、地下水、外来水联合开发利用措施。
（3）研究分洪减流、防洪除涝措施。
研究水资源开发、利用、保护等经济效益，探求水资源系统规划论证方法。
四、我国灌排工程学科的发展趋势
1.研究节水节能的新技术、新设备。
2.研究灌溉水的利用效率。
3.研究污水利用技术。
4.研究土壤、水分、大气系统中水分运移规律。
5.现代化的试验和田间测试的新技术。
五、灌溉排水的任务
1.其根本任务是通过兴建和运用各种水利工程措施，调节和改善农田水分状况和地区水利条件，促进生态环境的良性循环，使之有利于农作物的生长。
2.灌溉工程的任务在于通过引水、蓄水、提水等措施，改变水资源资源的时空分布，解决供需水量之间的矛盾，适时、适量地满足农业用水要求。
3.排水工程的任务是排除多余的地面水和过多的土壤水分，控制地下水位，与与灌溉措施密切配合，为农业生产创造良好的土壤环境，使低产土壤得到改良。
4.灌溉排水工程是合理利用水资源，充分挖掘农业生产潜力，保证农业高产、稳产和顺利实现农业现代化的重要物质基础。
授课
题目
第二章灌溉用水量
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
适宜的农田水分状况及其调节
技能目标：
掌握适宜的农田水分状况及其调节
授课班级
教学重点
适宜的农田水分状况及其调节
教学难点
适宜的农田水分状况及其调节
教学内容、方法及过程
第一节、农田水分状况
农田水分状况一般是指农田中的地面水、土壤水和地下水的数量、形态及在时空上的变化。
一、土壤水分类型
1.吸湿水
分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水
吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
2.膜状水
分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜
膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。
3．毛管水
对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分,但对于由许多土粒集合而成的土壤,其连续不断的孔隙相当于毛细管,因此还存在一种毛管力,依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。
按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水。
（1）毛管悬着水
灌溉或降雨后，在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。
土壤储存水的主要形式。
悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。
（2）毛管上升水
在地下水位以上附近土层中，由于毛细管作用所保持的水分。
4．重力水
土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。
旱地应避免深层渗漏，以防止水的浪费和肥料的流失。
水田保持适宜的深层渗漏是有益的，会增加根部氧分，有利于根系发育。
二、土壤含水率的表示方法
1.以水分质量占干土质量的百分率表示（即重量含水率）
2.以土壤水分体积占土壤体积的百分数表示（即体积含水率）
3.以土壤水分体积占土壤孔隙体积的百分数表示
4.以土壤的实际含水率占田间持水率的百分数表示
5.以水层厚度表示
将某一土层中所含的水量折算成水层厚度，单位mm。
三、适宜的农田水分状况及其调节
（一）旱作地区适宜的农田水分状况
不允许地表积水；
土壤适宜含水率为凋萎系数到田间持水率之间；
地下水位应维持在根系吸水层以下一定距离处，以免发生渍害或盐碱化。
（二）水稻地区适宜的农田水分状况
传统采用淹灌法，缺水地区应推广控制灌溉等节水灌溉技术。
除晒田期，地面维持适宜的水层深度或湿润度；
地下水位不宜过高，应保证一定的深层渗漏.
（三）农田水分状况的调节
1．农田水分过多的原因及措施
原因:
降水量大;洪水泛滥;地下水位过高等.
形成的灾害：
涝灾；洪灾；渍害
措施：
防洪——整治排洪河道，兴修水库，加固堤防等。
防涝——开挖排水河道，修建排涝闸、站等。
防渍——开挖田间排水沟，防止过量灌溉等。
2．农田水分过少的原因及调节措施
原因：
降雨少，土壤持水能力差等。
措施：
灌溉——主要措施；
疏松土层——减少土壤蒸发；
地表覆盖——阻止土壤蒸发；
化学抗旱——减少土壤蒸发、叶面蒸腾
授课
题目
第二章灌溉用水量
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
作物需水量
技能目标：
了解作物需水量计算方法
授课班级
教学重点
作物需水量
教学难点
作物需水量计算方法
教学内容、方法及过程
第二节、作物需水量计算
一、作物需水量的概念
1.农田水分消耗的途径主要有三种
叶面蒸腾
棵间蒸发
深层渗漏
2.旱田作物需水量植株蒸腾和棵间蒸发合称腾发量,也称为作物需水量
3.田间耗水量:
腾发量与渗漏量之和.旱田的深层渗漏量很少
4.水田深层渗漏的两重性
浪费水量肥料，污染地下水和提高地下水位，对后期作物影响。
改善土壤通气和氧化还原状况
二、作物需水规律与需水临界值
1.作物需水规律
幼苗期和接近成熟期日需水量较少，而发育中期需水量较多，生长后期需水量逐渐减少。
在全生育期，作物需水量是由低到高再降低的变化过程。
需水量最大的时期称为作物需水高峰期，大多出现在作物生育旺盛、蒸腾强度大的时期。
2.作物需水临界期
作物在整个生育期内，日需水量最多，对缺水最敏感，影响产量最大的生育期，称为需水临界期或需水关键期。
不同作物的需水临界期不完全相同，但大多数出现在从营养生长向生殖生长的过渡的时期，与作物需水高峰期相同或接近。
这一时期也是产量形成对水分需求最为敏感时期。
三、作物需水量计算
1.影响作物需水量的因素
气象条件:
气温、大气湿度、风速、日照时间、辐射强度
作物条件：
作物品种、叶面积指数（单位土地面积上的叶片面积〕、生育阶段
土壤因素：
土壤含水量、土壤质地、地下水埋深等
2.作物需水量计算方法
（一）直接计算
A.以水面蒸发为参数（α值法）
ET=αE0
ET＝aE0＋b
ET-----某时段内的作物需水量，以水深mm计
E0-----与ET同时段的水面蒸发量，以水深mm计
a、b---经验常数
α-----各时段的需水系数
B．以产量为参数（K值法）
ET=KY或ET=KYn+C
ET--------需水量；
K，C，n---经验常数和经验指数；
Y---------单位面积经济产量产量
C.模系数法
ETi=Ki×ET
ETi-----第I个生育阶段的需水量
Ki-------为需水量模比系数，可由试验资料确定，
其他各项意义同前。
（二）间接计算
通过参考作物需水量间接计算作物实际需水量ET0，乘以相应的作物系数，得到作物实际需水量
参照作物需水量是指土壤供水充分、地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔矮草地的腾发量。
该条件下，需水量主要受气象条件影响。
授课
题目
第二章灌溉用水量
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
灌溉制度
技能目标：
掌握灌溉制度
授课班级
教学重点
灌溉制度
教学难点
制定灌溉制度的方法
教学内容、方法及过程
第三节、作物的灌溉制度
一、灌溉制度的含义及内容
1.作物的灌溉制度是指根据作物需水特性和当地气候、土壤、农业技术及灌水技术等条件，为作物高产及节约用水而制定的适时适量的灌水方案。
2.作物的灌溉制度主要包括：
作物播种前（水稻插秧）及全生育期内灌水时间、灌水次数和灌水定额和灌溉定额
3.灌溉制度是灌区规划管理的依据，据此确定灌区建筑物规模和控制面积。
4.灌水定额：
单位面积上一次灌水量；
5.灌溉定额：
灌水定额之和。
二、充分灌溉条件下灌溉制度的制定方法
1.总结群众灌水经验制定灌溉制度
根据设计要求的干旱年份，调查不同作物不同生育阶段的需水量、灌水次数、灌水定额、灌溉定额等。
2.根据灌溉试验资料制定灌溉制度
在有灌溉试验站的地区，可根据设计代表年的灌溉试验资料确定；
3.用水量平衡原理制定灌溉制度
水稻灌溉制度：
（1）收集基本资料，主要包括：
–1）水稻各生育阶段的耗水强度;
–2）各生育阶段降雨量;
–3）各生育阶段适宜水深及最大蓄水深度。
（2）逐日计算水层变化。
低于下限时灌溉，高于雨后最大蓄水深度时排水至该值。
旱种物灌溉制度
（1）原理：
以作物主要根系吸水层作为灌水计划湿润层，将该层内的土壤含水量保持在作物所要求的范围内。
（2）当计划湿润层（平均）土壤含水量低于设计灌水下限时,需要灌水,高于上限时,一般需要排水（通常在渍涝危害情况下）.
三、节水型灌溉制度
1.充分灌溉：
作物各生育阶段所需的水分都能够得到要求，作物处于最佳分条件，产量最高。
2.非充分灌溉：
灌溉供水不足，不能充分满足作物各阶段的需水量要求，其实际腾发量小于充分灌溉条件下的需水量。
3.非充分灌溉原理
减少非关键期的灌水，保证关键期用水.
4.节水型灌溉制度的关键
抓作物需水临界期，以减少灌水次数
抓适宜土壤含水率下限，以减小灌水定额，从而仍能获得相当理想的产量水平
授课
题目
第二章灌溉用水量
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
灌溉用水量
技能目标：
了解灌溉用水量
授课班级
教学重点
灌溉用水量
教学难点
灌溉用水量
教学内容、方法及过程
第四节、灌溉用水量
一、灌水模数
1.概念:
灌区单位面积（国内通常以万亩计算）所需要的净流量.
某种作物一次灌水需要的净流量
2.影响因素
灌水延续时间：
作物关键需水期延续时间不宜过长,其他时段可以适当延长.
灌水定额：
可以考虑节水灌溉
作物种植比例：
水量不足时可考虑改变种植比例
3.灌水率修正
尽量不改变主要作物关键用水期的各次灌水时间；若必须调整，以前移为主，前后不超过三天；
调整后灌水率均匀连续，最小灌水率不小于最大灌水率的40％。
灌水率过小（大）时可以缩短（延长）灌水时间进行调整。
二、灌溉用水量计算
1.定义：
灌溉土地需从水源所取水量
2.影响灌用水量的因素：
灌溉面积、作物种植比例、土壤、水文和气象等（灌溉用水量影响灌溉工程规模）
3.净灌溉用水量：
某作物一次灌水灌到田间的水量
W＝m×AA－作物面积，m-灌水定额
3.毛灌水量
灌溉水利用系数：
净灌溉用水量于毛灌溉用水量之比
η水=W净/W毛
4.综合灌水定额
m综合=m1α1+m2α2+m3α3+…..
式中α1、α2－不同作物种植面积与全灌区面积的比值。
m1、m2为不同作物的灌水定额
授课
题目
第三章灌溉水源与灌区水量平衡计算
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
技能目标：
授课班级
教学重点
教学难点
教学内容、方法及过程
第一节、灌溉水源
授课
题目
第三章灌溉水源与灌区水量平衡计算
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
技能目标：
授课班级
教学重点
教学难点
教学内容、方法及过程
第一节、灌溉水源
授课
题目
第三章灌溉水源与灌区水量平衡计算
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
技能目标：
授课班级
教学重点
教学难点
教学内容、方法及过程
第二节、灌溉取水方式
授课
题目
第三章灌溉水源与灌区水量平衡计算
教研室主任
教务科长
授课时数
2
授课方法
讲授
授课教师
教学
目标
知识目标：
技能目标：
授课班级
教学重点
教学难点
教学内容、方法及过程
第三节、灌区水量平衡计算
升级会员 