《灌溉排水工程学》是农业水利工程专业的主干必修专业课,也是水文与水资源工程、水利水电工程等专业的一门专业选修课,具有很强的实践性,是前面学习专业基础课和专业课知识的综合应用,直接面向生产与科研实际,培养学生分析具体工程问题和解决实际工程问题的能力。
该课程主要讲授农田土壤水分及调控、作物需水量与灌溉用水、灌水方法与灌水技术、灌溉水源与取水方式、灌溉系统规划设计、管道输水灌溉工程、农田排水原理、农田排水技术、排水系统规划设计、灌区管理等内容。
通过学习掌握灌溉与排水的基本原理及其主要技术知识,有能力进行灌排系统的规划和设计,胜任灌排工程的管理与运行,能够开展本专业的科学研究,培养学生较强的工程、经济、环境和统筹全局的意识,具备熟练的专业技能、全面的业务能力、系统的知识结构和综合分析问题的素质。
该课程突出了灌溉排水的科学、技术与工程知识,体现了水利与农业结合的特色,是国家级精品课程的延续提升。
通过本课程的教学,学生应该具备如下知识、能力和素质:
课程目标1:了解灌溉排水科学国内外进展与发展趋势,掌握灌溉排水工程在国民经济建设中的地位及发展情况。
课程目标2:熟悉灌溉排水理论与技术的内容与关键知识点,掌握灌溉与排水的基本原理及其主要技术。
课程目标3:掌握灌溉排水工程规划设计的技能并能在实际工作中应用,通过各种工程及管理措施调节和改变农田水分状况及其有关地区的水利条件,有能力进行灌排系统的规划和设计。
课程目标4:胜任灌排工程的管理与运行。
课程目标5:熟悉进行灌溉排水科学研究的基本方法,有能力进行本专业的科学研究。
绪论
0.1 课程发展与沿革
0.2 灌溉排水工程学研究对象和基本内容
0.3 我国水资源特点与灌溉分区
0.4 我国灌溉排水事业的发展
第一章 农田土壤水分及调控原理
1.1土壤水分形态与含量
1.2 土壤水分常数与有效性
1.3 土水势与土壤水分特征曲线
1.4 饱和非饱和土壤水分运动
1.5 土壤入渗
1.6 土壤-植物-大气连续体水分运移
第二章 作物需水量与灌溉用水
2.1 作物需水量及其影响因素
2.2 作物蒸发蒸腾量的测定
2.3 作物需水量直接估算方法
2.4 参考作物蒸发蒸腾量估算-1
2.5 参考作物蒸发蒸腾量估算-2
2.6 作物系数与土壤水分修正系数
2.7 灌溉制度和确定方法
2.8 水量平衡法制定旱作物的灌溉制度
2.9 水量平衡法确定水稻的灌溉制度
2.10 非充分灌溉原理与作物水分生产函数
2.11 作物水分亏缺的判别方法
2.12 灌溉用水量及其确定方法
2.13 灌水率与灌水率图的绘制
第三章 灌水方法与灌水技术
3.1 灌水方法分类与基本要求
3.2 灌水质量评价指标与灌溉水有效利用率
3.3 地面灌水方法与分类
3.4 畦灌技术要素与设计
3.5 沟灌技术要素与设计
3.6 地面灌水方法的节水改进技术
3.7 喷灌特点与发展
3.8 喷灌系统组成与分类
3.9 喷头与喷灌技术参数
3.10 喷灌设计要素
3.11 喷灌系统设计概述与田间设计
3.12 喷灌工作制度
3.13 喷灌系统输配水管道水力计算
3.14 微灌的发展与特点
3.15 微灌的分类
3.16 微灌系统的组成与设备
3.17 滴灌系统规划设计
第四章 灌溉水源与取水方式
4.1 灌溉水源
4.2 地表水取水方式
4.3 地下水取水方式
4.4 雨水径流集蓄灌溉工程的组成与类型
4.5 雨水聚集技术
4.6 蓄水设施
第五章 灌溉系统规划设计
5.1 灌区总体规划与灌溉设计标准
5.2 渠道灌溉系统概述
5.3 渠系建筑物
5.4 渠系规划
5.5 田间工程规划
5.6 渠道流量损失与估算
5.7 灌溉渠道设计流量推算
5.8 渠道最小流量和加大流量的计算
5.9 渠道纵横断面设计要求与原理
5.10 渠道横断面设计方法及参数确定
5.11 渠道纵断面的设计
5.12 渠道防渗衬砌技术
5.13 渠道抗冻涨技术
5.14 实用经济断面设计方法
第六章 农田排水原理
6.1 农田排水原理概述
6.2 农田排水的种类与排水标准
6.3 农田排水沟对地面水的调控
6.4 农田排水沟对地下水的调控
6.5 防治土壤盐碱化的排水标准
第七章 农田排水技术
7.1 农田排水方式
7.2 明沟排水技术
7.3 暗管排水技术
7.4 竖井排水技术
7.5 防治土壤盐碱化的水利技术
第八章 排水系统规划设计
8.1 排水系统组成与规划布置
8.2 排水沟设计流量确定
8.3 排水沟水位确定
8.4 排水沟的断面设计及承泄区整治
第九章 灌排系统管理
9.1 灌排系统管理的意义与内容
9.2 灌区用水计划编制
完成农业水利工程、水文与水资源工程和水利水电工程等相关专业基础课学习,特别是具备土壤与农作、水力学、工程水文与水利计算等知识。
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A1本课程选用教材及参考资料
选用教材:
蔡焕杰、胡笑涛主编《灌溉排水工程学》(第三版),中国农业出版社,2020(普通高等教育“十一五”国家规划教材、普通高等教育农业农村部“十三五”规划教材,2002年度全国普通高校优秀教材二等奖)
A2参考书目及教学资源
(1)郭元裕主编《农田水利学》(第三版),中国水利水电出版社,1997.
(2)康绍忠、蔡焕杰主编《农业水管理学》(第一版),中国农业出版社,1996.
(3)康绍忠主编《非充分灌溉原理》(第一版),中国农业出版社,1996.
(4)粟宗嵩主编《灌溉原理与应用》(第一版), 科学普及出版社,1990.
(5)马孝义主编《北方旱区节水灌溉技术》(第一版),海潮出版社,1999.
(6)李远华主编《节水灌溉理论与技术》(第一版),武汉水利电力大学出版社,1999.