波涌灌技术7培训课件第一节 波涌灌简介 一、波涌灌 1、定义 波涌灌(surge flow irrigation)又可译为涌流灌或间歇灌，它是间歇性地按一定的周期向沟畦供水，使水流推进到沟畦末端的一种节水型地面灌溉新技术通过几次放水和停水过程，水流在向下游推进的同时，供重力、毛管力等作用渗入土壤，因而一个灌水过程包括几个供水和停水周期，这样田面表土经过一干一湿的作用，一方面使湿润段的土壤入渗能力降低，另一方面使田面水流运动边界条件发生变化，糙率减小，为后续周期的水流运动创造一个良好的边界条件 2、效果 波涌灌具有节水、节能、保肥、水流推进速度快和灌水质量高等优点，并能解决长畦(长沟)灌水难的问题 试验及示范推广表明：一般情况下，波涌灌较同条件下的连续灌节水10～40%，水流推进速度为连续灌的1.2-1.6倍，灌水质量指标Ea(用水效率)；Es(储水效率)；Ed(灌水均匀度)分别提高15～35%，15～25%，10～20% 3、波涌灌技术要素 (1) 周期 波涌灌的一个供水和停水过程称一个灌水周期 (2) 周期时间(T) 在一个周期内，放水时间(ton)与停水时间(toff)之和称周期放水时间。
3) 循环率(r) 放水时间(ton)与周期时间T之比称循环率 (4) 周期数(n) 完成波涌灌全过程所需放水和停水过程的次数又称周期数 (5) 灌水流量Q 常以单宽流量表示， 4、波涌灌田间灌水方式 (1) 定时段 变流程法 波涌灌每个灌水周期的放水流量及放水时间一定，而每个周期水流的新增推进长度不等目前波涌灌多采用这种方法 (2) 定流程 变时段法 即每个灌水周期的水流新增推进长度和放水流量相等，而每个周期的放水时间不等 (3) 增量法 在第一个灌水周期内增大灌水流量使水流快速推进到总畦的3/4处停水，然后在以后的几个放水周期中，按定时段—变流程或定流程—变时段法以较小流量进行灌水，完成全畦灌水过程第二节 波涌灌水流入渗模型 一、简史 波涌灌在国外70年代提出来的，80年代美国进行室内试验，1986年进入应用阶段，随后美日对波涌灌设备进行了研究，开发研制一系列波涌灌产品我国1981年引入这一技术，1987年以来，一些科研单位，高校先后开展了波涌灌试验研究，主要有西安理工大学和北京水科院水科所 二、波涌灌水流入渗模型 1、kostiakov-lewis公式(试验资料拟合模型)式中：为累积入渗量，(cm)；净入渗时间；稳流率速，(m/min)；土壤入渗系数和指数。
2、周期—循环率模型 (回归模型) 3、由连续畦灌推进资料确定波涌灌入渗模型第三节 波涌畦灌技术要素的确定 一、单宽流量 (1) 波涌灌灌水试验 试验田为粘壤土，孔隙率为45%，透水性较弱，畦长120～280m，单宽流量5～10L/(s.m) (2) 结果 当畦长为120～210m，单宽流量为5～10 L/(s.m)，波涌灌畦灌灌水定额随单宽流量的增大而减小当畦长在280m以上时，单宽流量为6～12 L/(s.m)，波涌灌的灌水定额随单宽流量的增大而增大当畦长210～280m，单宽流量较小时，灌水定额随单宽流量的增大而减小但当单宽流量增大到一定程度后，波涌灌的灌水定额随单宽流量的增大而增大，这说明存在一个最佳流量使灌水定额最小 (3) 推荐值，对于粘壤土灌区，降坡2.0‰～5.0‰，对小麦的冬灌，单宽流量取8～12 L/(s.m)，玉米夏灌及小麦其它各次灌水，单宽流量取6～10 L/(s.m)为宜一般而言，短畦取较小流量、长畦取较大流量 二、周期数(n) (1) 试验结果 试验表明：在其它条件相同的情况下，波涌灌周期数越多，即周期供水时间越短，水流平均推进速度越快，相应的灌水定额越小，波涌灌效果越好，但当周期数增加到一定时，波涌灌效果就提高的不明显，在实际灌溉中，周期数的增多，致使畦口开关频繁，在无自动灌水设备时，势心增大了灌水人员的劳动强度，所以在实际人工波涌灌灌水时，周期数一般不宜太多。
(2) 推荐值 一般畦长在200m以上时，以3～4个周期为宜，畦长200m以下时，以2～3个周期数为宜 三、循环率1、要求 循环率的大小直接影响波涌灌的灌水定额，在灌水周期数一定时，循环率的确定应使波涌灌在一下周期灌水前，田面无积水，并形成完整的致密层，以降低土壤入渗能力，取得最佳波涌灌灌水效果和便于管理为原则循环率确定后，播涌灌周期间歇时间为 2、推荐值 实际波涌灌灌水时，循环率一般取1/2或1/3为宜对总放水时间较短或土壤透水性较弱，田面糙率较大时，可采用=1/4第四节 波涌畦灌灌水方案设计方法 波涌畦灌灌水方案设计方法有理论方法和经验方法主要确定周期数、循环率、放水总时间和单宽流量的q 一、理论方法式中：为土壤连续入渗的入渗系数和指数；为前几周期的间歇入渗系数；为土壤容重；为计划湿润层深度(cm)；为田间持水率(占干土重)；n为周期数 二、经验法式中：R为波涌畦灌相对连续畦灌的节水率(%)，通过试验确定；为连续畦灌灌水时间第五节 波涌畦灌灌水质量评价方法 评价灌水质量的指标有三个即用水效率，储水效率和灌水均匀度 (1) 用水效率 式中：为用水效率；为灌水后储存于土壤计划湿润层中的水量；为灌入田间的总水量。
(2) 储水效率 式中：为计划湿润层土壤中所需的灌水量 (3) 灌水均匀度式中：为沿畦方向第i点的渗水深度，为沿畦长方向圭壤中平均入渗深度 以上三个灌水质量指标是评价灌水质量和进行理论分析的前提在一定的灌水定额下，当三项指标均大于0.80时，说明灌水方案合理第六节 波涌灌技术的应用 波涌灌在不同的条件下的节水效果和灌水质量是不同的，因而波涌灌技术有其适宜的条件 一、波涌灌适宜的田间条件 1、波涌灌适宜的土壤条件 适宜波涌灌的土壤为：结构良好的中壤土、轻壤土、沙壤土和粘壤土，且土壤表层不应有土壤板结现象，在田间发生严重板结时，进行波涌灌前应对土壤进行中耕，以提高灌水效果 而对于透水性不良的粘土和透水性过强的沙土，其波涌灌的效果较差根据经验观察耕作层土壤质地和结构，若判断为沙土和粘土，则不易波涌灌，若为中壤土、轻壤土、沙壤土和粘壤土需作入渗试验来确定，当第一个小时的土壤入渗量为50～260mm/h，则适宜波涌灌，否则不适宜波涌灌 2、波涌灌对田间沟畦的要求 沟畦条件指灌水沟、畦的规格、农田平整程度和纵坡等原则上讲，适宜连续沟畦灌的土壤也适宜实施波涌灌，一般要求实施波涌灌的沟、畦纵向不存在倒坡，沟和畦的长度一般大于80m。
如要达到计划灌水定额，则沟畦长度应为合理畦长由计算确定 三、泾惠渠灌区波涌灌灌水方案 可供参考 四、波涌灌灌水控制方式 波涌灌灌水可自动控制，也可人工控制自动控制灌水是用装有波涌阀和自控装置的设备，按预定的计划时间放水和停水，在灌水期间交替进行放水，直到灌水结束自动控制波涌灌技术用于低压管道输水的自流灌区效果更为优越在管理水平和生产条件允许的情况下，应推广低压管道的波涌灌技术人工控制就是采用和传统连续灌时开、堵沟(畦)口的办法，按波涌灌灌水要求向沟畦放水，此法完成一次灌水，需多次开、堵沟(畦)口，费工、灌水人员劳动强度有所增大，但不需增加设备投资，仅将一般连续灌水改为波涌灌灌水方法即可，对于衬砌灌区更加有效思考题 波涌灌技术要素 波涌畦灌技术要素专业术语 波涌灌 周期数 循环率。