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《灌溉排水工程学》课程教学大纲

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一、课程中文名称:灌溉排水工程学

二、课程英文名称:Irrigation and Drainage Engineering

三、课程编码:ZB0622420

四、课程性质:水文、水资源专业(类)专业课。

五、学时数、学分数、开课学期:36学时、2学分、第七学期

六、课程目的与要求:

课程目的与要求:本课程的教学目的是使学生掌握灌溉排水的基本理论和灌溉技术、灌溉系统规划设计方法及地区水利规划的基本知识和方法等。具体要求为:

(1) 知识方面

了解农田水分变化规律,掌握控制农田土壤水分以及进行合理灌排的基本理论和知识;掌握灌溉系统的规划设计方法;掌握灌区田间工程的规划方法;了解灌区水利规划的方法步骤以及掌握有关基本知识;明确农田水利管理工作的重要性,掌握灌溉管理的基本知识。

(2) 技能方面

能根据水源条件选择合理的取水方式,能进行引水工程的水利计算;能进行灌区灌溉系统的规划布置;能进行灌溉系统的流量计算和纵横断面设计。

(3) 能力方面

能独立担当中小型灌区的规划设计及灌溉管理工作。

七、本课程与其它课程的联系:

与本课程相关的主要课程有:高等数学、水力学、土力学、水文学、工程地质与水文地质、土壤与农作学、地下水利用、水资源规划与管理、水工建筑物和水泵及水泵站等。

八、教学方法:本课程采用课堂讲授与作业相结合的方法。

九、考核方法:  闭卷考试

十、选用教材参考书目:选用教材《灌溉排水工程学》,史海滨、田军仓、刘庆华主编,中国水利水电出版社

主要参考书目:

1.   辅助教材:《农田水利学》(第三版),郭元裕主编,中国水利水电出版社,1997

2.   辅助教材:《灌溉排水工程学自学指导教材》,杨树青、李瑞平和史海滨主编,内蒙古农业大学自编教材

3.   辅助教材:《灌溉排水工程学习题集记课程设计指导书》,吕志远、李为萍和史海滨等主编,内蒙古农业大学自编教材

4.   辅助教材:《灌溉排水工程学实验指导书》,霍星等主编,内蒙古农业大学自编教材

十一、教学进程安排表:

序号

章节教学内容

学时

理论

实践

合计

1

第一章 绪 论

2

 

2

2

第二章 农田水分状况

4

 

4

3

第三章 作物需水量和灌溉制度

6

 

6

4

第四章 灌水方法

6

 

6

5

第五章 田间工程

4

 

4

6

第六章 灌溉渠道系统

10

 

10

7

第七章 灌溉水源和取水方式

4

 

4

合计

 

36

 

36

 

十二、主要教学内容、重点和难点

第一章绪论

一、学习目的

讲述我国的农田水利建设及灌溉与排水的发展历史、现状与研究发展趋势,灌溉与排水工程学的任务与主要研究内容。重点了解了本学科研究内容、目前研究现状及发展趋势。本章计划2学时。

二、课程内容

第一节 我国的水资源状况与水利事业

第二节 我国不同区域的灌溉排水事业

第三节 灌溉排水工程学的研究对象和基本内容

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点及难点

要求重点了解本学科研究内容、目前研究现状及发展趋势。

(二)教学手段及教学环节

采用多媒体教学,收集一些相关的数据及图片资料,帮助学生更形象深入地了解掌握讲解的内容。

第二章 农田水分状况

一、学习目的

通过对第二章的学习掌握了土壤水分运动的基本方程,较熟练地能分析、计算入渗条件下、蒸发条件下土壤水分运动规律。掌握土壤、植物、水分连续体水分运动的概念。本章计划4学时。

二、课程内容

第一节 农田水分存在形式及其对作物的影响

第二节 作物生长对农田水分状况的要求

第三节 土壤水分运动

第四节 土壤-植物-大气连续体的水分传输

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

较熟练掌握扩散度、容水度、土壤水蒸发等物理意义及土壤水蒸发的运动机理。

(二)教学难点

掌握入渗蒸发等条件下土壤水分运动的计算。

(三)教学手段及教学环节

   教学采用多媒体教学方式,增大课堂教学信息量。

四、思考与练习

《灌溉排水工程学习题集及课程设计指导书》习题一:入渗蒸发计算

第三章 作物需水量和灌溉制度

一、学习目的

通过对第三章的学习掌握作物需水量的估算方法,了解农作物灌溉制度制订的一般方法,掌握作物灌溉制度制定中有关参数(如土壤含水量上下限、计划湿润层、有效降雨量、地下水利用量等)的拟定方法;重点掌握利用农田水量平衡方程式制定农作物灌溉制度的方法;了解我国主要农作物的灌溉制度;了解非充分灌溉原理与作物水分生产函数的一般概念;净灌溉用水量和毛灌溉用水量概念及计算方法;单一作物一次灌溉用水量和灌区多种作物灌溉用水量;灌水流量与灌水率;灌水率图的绘制与修正。本章计划6学时。

二、课程内容

第一节 作物需水量

第二节 作物充分灌溉制度

第三节 作物非充分灌溉制度

第四节 灌水率

第五节 灌溉用水量

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

较熟练掌握作物需水量、潜在腾发量、作物耗水量等概念及其影响因素、相互之间的联系与区别;灌溉制度、灌水定额、灌溉定额、灌溉用水量、干旱、灌溉设计保证率、田间持水率、灌水率等概念及术语解释。

重点掌握旱作物灌溉制度的设计方法。设计灌水率值的确定方法、灌水率修正原则及方法。

(二)教学难点

彭曼法计算作物需水量、灌溉用水量的计算。

(三)教学手段及教学环节

   教学采用多媒体教学方式。

四、思考与练习

《灌溉排水工程学习题集及课程设计指导书》习题二、习题三。

第四章 灌水方法

一、学习目的

通过对第四章的学习了解灌水方法的分类及其特点和适应条件、对灌水方法的基本要求、评估灌水质量的指标。掌握地面灌水系统及微灌系统的规划与设计。本章计划6学时。

二、课程内容

讲述内容为地面灌水方法、微灌灌水方法及灌水技术。地面灌水方法主要包括畦灌、沟灌、淹灌灌水方法及灌水技术要素、喷灌系统的组成和分类、喷灌主要技术参数、以及喷灌系统的工作制度及其规划设计方法;微灌法讲述内容主要为微喷灌、滴灌、渗灌系统的布置、灌水技术及其规划设计方法。要求了解灌水方法的分类及其特点和适应条件、对灌水方法的基本要求、评估灌水质量的指标。掌握地面灌水系统及微灌系统的规划与设计。本章重点为喷灌、滴灌及渗灌系统的规划设计。

第一节 灌水方法分类

第二节 地面节水灌溉技术

第三节 喷灌

第四节 微灌与渗灌

第五节 地面覆盖节水灌溉技术

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

畦灌、沟灌、喷灌、滴灌、微喷灌、渗灌等灌水方法的定义。

灌溉强度、喷灌均匀度、水滴打击强度的概念。

(二)教学难点

地面灌溉、喷灌等主要水力要素的确定方法。灌溉制度、灌水方法的评价标准。

(三)教学手段及教学环节

   教学采用多媒体教学方式。

四、思考与练习

《灌溉排水工程学习题集及课程设计指导书》习题六、习题七。

第五章 田间工程

一、学习目的

通过对第五章的学习要求学生掌握田间工程及田间灌溉网的规划布置原则、田间灌溉网的设计。了解管道灌溉系统的组成和分类,输水管网的规划布置;输配水管道及管网优化设计;输水管网建筑物、管材及管料。本章计划4学时。

二、课程内容

主要内容是田间工程的规划和低压管道灌溉系统。掌握田间工程及田间灌溉网的规划布置原则、田间灌溉网的设计。了解管道灌溉系统的组成和分类,输水管网的规划布置;输配水管道及管网优化设计;输水管网建筑物、管材及管料。

第一节 田间工程规划

第二节 低压管道输水灌溉系统

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

灌溉渠系、田间工程规划布置原则。

(二)教学手段及教学环节

   教学采用多媒体教学方式。

四、思考与练习

《灌溉排水工程学习题集及课程设计指导书》习题四

第六章 灌溉渠道系统

一、学习目的

通过对第六章的学习要求学生对灌区规划设计有总体了解,有能力根据灌区实际情况进行灌溉水源选择,骨干渠系布置,渠道纵、横断面的设计并可进行一般灌区灌溉系统(明渠)规划设计。本章计划10学时。

二、课程内容

主要讲述灌区规划的任务和内容;灌区规划的基本原则、灌区类型及总体布置;灌区灌溉工程设计标准;要求学生对灌区规划设计有总体了解,有能力根据灌区实际情况进行灌溉水源选择,骨干渠系布置,渠道纵、横断面的设计并可进行一般灌区灌溉系统(明渠)规划设计。

第一节 灌溉渠系规划

第二节 灌溉渠道流量计算

第三节 渠道纵横断面设计

第四节 渠道防渗与防冻胀技术

第五节 渠系建筑物

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

灌溉水利用率、田间水利用率、渠道水利用率、渠系水利用率的区别、联系及意义。

灌溉渠道设计流量、灌溉临界期、临界含水率。

(二)教学难点

灌溉渠道纵横断面设计方法,灌溉渠道设计流量推算。

(三)教学手段及教学环节

   教学采用多媒体教学方式。

四、思考与练习

《灌溉排水工程学习题集及课程设计指导书》习题十一、习题十二。

第七章 灌溉水源和取水方式

一、学习目的

通过对第七章的学习掌握灌区规划的基本原则、灌区类型及总体布置;灌区灌溉工程设计标准;灌溉水源的类别及其利用;灌溉取水方式及取水建筑物;明渠灌溉系统的组成及其规划布置原则、明渠骨干渠系的典型布置形式。本章计划4学时。

二、课程内容

主要讲述灌溉水源的类别及其利用、灌溉取水方式及取水建筑物,要求学生有能力根据灌区实际情况进行灌溉水源选择。

第一节 灌溉水源

第二节 灌溉取水方式

第三节 地下水开发与利用

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

灌溉水源的取水方法及原则。

(二)教学难点

引水灌溉工程的水利计算。

(三)教学手段及教学环节

   教学采用多媒体教学方式,增大课堂教学信息量。

四、思考与练习

《灌溉排水工程学习题集及课程设计指导书》习题八。

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