前言 1
1.灌溉实践 1
1.1 灌溉的前景和目的 1
1.2 灌溉方法及其选择 1
鸣谢 2
1.2.1 协调性 2
1.2.2 经济性 2
1.2.3 地形特征 2
1.2.4 土壤 2
1.2.9 小结 3
1.2.5 供水 3
1.2.6 作物 3
1.2.7 社会影响 3
1.2.8 外部影响 3
1.3 地面灌溉的优缺点 4
1.3.1 优点 4
2.1 地面灌溉介绍 5
2.地面灌溉系统 5
擂图汇总 5
1.地面灌溉期间显示行水、湿润、耗水和退水阶段水的时空轨迹线 5
1.3.2 缺点 5
2.1.1 定义 6
2.1.2 本指南的范围 6
2.典型的灌溉系统组成成分 6
插图汇总 7
3.典型的灌溉格田 7
表格汇总 7
2.2 地面灌溉方法 7
2.1.3 地面灌溉的发展 7
2.2.2 畦灌 8
4.典型的畦灌田块 8
2.2.1 淹灌 8
2.2.3 沟灌 9
5.沟灌形状 9
2.3 最优运行状况的要求 10
2.3.1 进水口流量控制 10
6.一种地面灌溉新技术：间歇灌系统 10
2.2.4 漫灌 10
7.干渠和支渠上的典型分水闸 11
2.4.2 输水、配水和管理建筑物 11
2.4.1 引水建筑物 11
2.4 地面灌溉建筑物 11
2.3.2 尾水回收和再利用 11
9.美国的伸缩缝式混凝土衬砌 12
8.伊拉克的高架混凝土渠 12
10.农场内的水管理建筑物 12
2.4.3 田间配水系统 12
13.螺旋式阀立管 13
12.用于沟灌的虹吸管 13
14.用于沟灌的闸管 13
11.用于畦田和格田的毛渠出水口 13
3.田间测量 14
3.2 需水量的确定 14
3.1 农田地形和形状 14
15.河流流域上的水分平衡透视图 15
16.农场水分平衡透视图 15
17.农田水分平衡透视图 16
3.2.1 蒸发蒸腾和排水的要求 16
18.土壤类型和土壤有效水总容量、田间持水量和凋萎点向的关系 17
3.2.2 土壤水分原理 17
表格汇总 18
1.常见作物根系的平均扎根深度 18
19.用于农田采集土样的小型工具 19
3.2.3 土壤水分测定 19
20.土壤水分测定的中子探侧仪和计数器 20
2.用感觉估计土壤水分的指南 21
3.2.4 土壤水分问题举例 21
3.3 入渗 22
21.典型入渗速率和累积入渗函数 22
3.3.1 入渗函数 23
3.3.2 典型入渗关系 23
3.3.3 入渗的测定 23
3.Kostiakov-lewis入渗参数 24
22.根据美国农业部入渗组的Kostiukov-Lewis入渗关系 24
23.圆环入渗仪和传力板示意图 25
24.环状测渗仪测试的数据记录表 26
25.封闭垄沟测渗计 27
26.循环垄沟测渗计 28
4.典型圆筒测渗仪数据 29
3.3.4 入渗仪试验举例 29
3.4 水流测定 30
27.累积时间和入渗图例举 30
29.卡特喉颈量水槽的布置及几何形状 31
3.4.1 卡特喉颈量水槽 31
28.卡特喉颈量水槽 31
30.卡特喉颈量水槽率定曲线 32
3.4.2 卡特喉颈量水槽校正举例 32
3.4.3 矩形薄板堰 33
3.4.4 矩形锐缘堰分析举例 34
3.4.5 三角量水堰 34
33.矩形薄壁量水堰的收缩宽度修正值Kb 34
32.矩形薄壁量水堰系数Ce的定义 34
31.矩形锐缘顶量水堰的设计图 34
3.5 田间评价 35
35.三角堰的水头修正系数Kb 35
36.三角堰的流量修正系数Ce 35
34.三角堰 35
37.确定横断面形状的垄沟断面测绘仪 36
3.5.3 耗水阶段 36
3.5.2 蓄水阶段(或湿润阶段) 36
3.5.1 行水阶段 36
3.5.4 退水阶段 37
38.沟灌评价的数据记录表 37
39.淹灌和畦灌评价的数据记录表 38
4.2 性能量度 39
4.1.1 田间数据 39
4.1 评价目的 39
4.田间数据评价 39
4.2.3 需水效率 40
4.2.1 灌水均匀度 40
40.沿地面灌溉田块的灌水分布及根层灌水所需的水深 40
4.2.2 灌水效率 40
4.3 田间数据的中间分析 41
4.3.1 入流-出流 41
4.2.6 性能的综合量度 41
4.2.5 尾水率 41
4.2.4 深层渗漏率 41
4.3.2 进水与退水 42
41.美国科罗拉多一沟灌评价的入流-出流流量过程线 42
42.行水数据 43
43.畦田评价的行水等值线 44
44.畦田评价的退水等值线 44
5.Kundu-Skogerboe淹灌试验中入渗时间的分布 44
4.3.3 水流几何学 44
45.畦田行水数据 45
4.3.4 田间入渗 46
46.典型垄沟横断面 46
6.垄沟横断面分析举例 46
47.指数不同的两个入渗函数的对数图 47
4.4 系统评价 48
4.4.1 沟灌评价方法 49
48.地面灌溉的3种典型灌水形式 49
4.5 一般改善替换措施 50
4.4.2 畦灌评价 50
4.4.3 格田灌溉评价 50
4.6 沟灌评价举例 50
4.6.1 田间入渗特征 51
7.测得行水和退水轨迹线 51
8.单沟径流流量过程线 51
49.二次灌溉试验期间的用水分布 52
4.6.2 系统性能评价 52
50.二次评价期间的径流流量过程线 53
4.6.3 改善性能的措施 53
5.1 设计的目的和内容 54
5.地面灌溉设计 54
5.2.2 详细设计 55
5.2.1 初步设计 55
5.2 基本设计过程 55
5.3.1 一般设计计算 56
5.3 行水和入渗时间的计算 56
51.典型沟形状及其水力断面参数 57
52a.垄沟和条田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.2) 61
52b.畦田和垄沟的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.3) 61
52d.畦田和垄沟的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.5) 62
52c.畦田和垄沟的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.4) 62
52f.畦田和垄沟的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.7) 63
52e.畦田和垄沟的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.6) 63
53a.畦田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.2) 64
53b.畦田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.3) 64
53c.畦田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.4) 65
53d.畦田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.5) 65
53e.畦田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.6) 66
53f.畦田的无维行水轨迹线(入渗指数a=0.7) 66
5.4 沟灌流量、停水时间和田块布局 67
5.4.1 无二次变量或再利用沟灌系统的设计方法 67
54.Garton提出的二次变量沟灌系统示意图 68
5.4.2 二次变量沟灌系统的设计方法 68
5.4.3 尾水再利用沟灌系统的设计 70
55.典型尾水再利用系统示意图 71
5.4.4 沟灌系统设计举例 71
56.沟灌进水量和行水时间之间的关系 73
57.传统沟灌设计最终布局 74
58.二次变量灌溉样田和毛渠布局 77
5.5 畦灌设计 79
5.5.1 畦尾开敞畦田系统的设计 79
5.5.2 畦尾封闭畦田的设计 80
5.5.3 畦尾开敞畦田设计举例 82
59.畦田进水量和行水时间关系图 83
5.5.4 畦尾封闭畦田设计举例 85
5.6 淹灌设计 87
5.6.1 格田设计举例 88
60.格田的进水量和行水时间关系图 89
5.7 小结 90
61.格田构形举例 90
9.一些农场灌溉系统的年度总费用 91
6.土地平整 92
6.1 整地的重要性 92
6.2 小面积土地平整 92
6.3.1 初步考虑 92
6.3 传统工程方法 92
63.作为农场作业一部分的拖拉机平地 93
62.用畜力平整土地 93
6.3.2 工程阶段 94
6.3.3 挖方-填方比率的调整 96
6.3.4 一些实际问题 97
6.3.5 问题举例 98
65.初始农田高程 99
64.田块布置例举 99
66.网格点加权系数 100
67.例题中挖方和填方的初步确定值 101
68.例题中挖方和填方的第二次确定值 102
69.利用激光控制系统的土地平整设备的2个照片 104
6.4 激光平整土地 104
70.激光发射器的近照图片 105
7.将来的发展 106
7.2 间歇灌溉 106
7.1 背景 106
7.2.1 间歇灌溉对入渗的影响 107
71.典型间歇灌行水-退水轨迹线 107
7.2.2 间歇灌溉对地面水流水力学的影响 108
7.2.3 间歇灌溉系统 108
72.沟灌双管间歇灌系统示意图 108
73.双管系统的自动间歇阀图示 108
74.单管间歇灌系统示意图 109
75.绳索控制沟灌系统示意图 109
7.3 绳索控制灌溉 109
7.4 自适应控制系统 110
7.5 供水管理 110
参考文献 111
附录Ⅰ.FORTRAN 77 地面灌溉设计程序 115