一、試驗時間：2023年12月11日
二、實驗地點：川農灌溉實驗室、汙水處理廠、淨水廠
三、實驗目的：
1、通過參觀灌溉實驗室，認識一些農業灌溉技術，如滴灌、噴灌、微噴灌等，
2、通過考察我校農場汙水處理場，了解廢水處理系統及其運作方式；
3、通過了解淨水場，學習淨水廠的布局條件，凹岸沖刷凸岸淤積等原理。
四、實驗步驟：
1、農田水利灌溉技術
灌溉：是指用人工設施將水輸送到農業土地上，補充土壤水分，改善作物生長發育條件稱為灌溉。在特定情況下，灌溉還可減少霜凍危害，改善土壤耕作效能，稀釋土壤鹽分，改善田間小氣候。
根據灌溉水源和灌溉水質（見灌排水質）的不同，可分為地表水灌溉、地下水灌溉、地表水地下水聯合運用，以及汙水灌溉、鹹水灌溉、肥水灌溉、引洪淤灌等。根據灌水技術，可分為地面灌溉、地下灌溉、噴灌、微灌(包括滴灌、微噴灌等)、區域性灌溉和節水灌溉等。為實現科學用水，應根據作物需水量和需水時間、有效降雨量、土壤水狀況以及水文情況，選定灌溉保證率，制定灌溉制度。
灌溉系統是實現灌溉的基礎設施，可分為渠道灌溉系統和管道灌溉系統。一般由灌溉渠首工程、渠道或輸水管道、渠系建築物和灌溉幫浦站組成。最常見的渠系建築物有配水建築物和渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水、陡坡、量水建築物以及沉沙池等。
在使用地下水灌溉或無法實現自流灌溉而需提水灌溉時，或低窪地區不能自流排水時，應興建排灌幫浦站進行機電排灌。灌區應進行有效的灌溉管理，注意渠道防滲，加強用水管理，提高渠系有效利用係數。
滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行區域性灌溉。它是目前乾旱缺水地區最有效的一種節水灌溉方式，水的利用率可達95％。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果，同時可以結合施肥，提高肥效一倍以上。
可適用於果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉，在乾旱缺水的地方也可用於大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結垢和堵塞，因此應對水源進行嚴格的過濾處理。
滴灌的主要特點是灌水量小，灌水器每小時流量為2-12公升，因此，一次灌水延續時間較長，灌水的周期短，可以做到小水勤灌；需要的工作壓力低，能夠較準確地控制灌水量，可減少無效的棵間蒸發，不會造成水的浪費；滴灌還能自動化管理。
滴灌的優點在於節水、節肥、省工。滴灌屬全管道輸水和區域性微量灌溉，使水分的滲漏和損失降低到最低限度。同時，又由於能做到適時地**作物根區所需水分，不存在外圍水的損失問題，又使水的利用效率大大提高。
灌溉可方便地結合施肥，即把化肥溶解後灌注入灌溉系統，由於化肥同灌溉水結合在一起，肥料養分直接均勻地施到作物根系層，真正實現了水肥同步，大大提高了肥料的有效利用率，同時又因是小範圍區域性控制，微量灌溉，水肥滲漏較少，故可節省化肥施用量，減輕汙染。運用灌溉施肥技術，為作物及時補充**昂貴的微量元素提供了方便，並可避免浪費。滴灌系統僅通過閥門人工或自動控制，又結合了施肥，故又可明顯節省勞力投入，降低了生產成本。
傳統溝灌的大棚，一次灌水量大，地表長時間保持濕潤，不但棚溫、地溫降低太快，回公升較慢，且蒸發量加大，室內濕度太高，易導致蔬菜或花卉病蟲害發生。因滴灌屬於區域性微灌，大部分土壤表面保持乾燥，且滴頭均勻緩慢地向根系土壤層供水，對地溫的保持、回公升，減少水分蒸發，降低室內濕度等均具有明顯的效果。採用膜下滴灌，即把滴灌管（帶）布置在膜下，效果更佳。
另外滴灌由於操作方便，可實行高頻灌溉，且出流孔很小，流速緩慢，每次灌水時間比較長，土壤水分變化幅度小，故可控制根區內土壤能夠長時間保持在接近於最適合蔬菜、花卉等生長的濕度。由於控制了室內空氣濕度和土壤濕度，可明顯減少病蟲害的發生，進而又可減少農藥的用量。
在傳統溝畦灌較大灌水量作用下，使設施土壤受到較多的沖刷、壓實和侵蝕，若不及時中耕鬆土，會導致嚴重板結，通氣性下降，土壤結構遭到一定程度破壞。而滴灌屬微量灌溉，水分緩慢均勻地滲入土壤，對土壤結構能起到保持作用，並形成適宜的土壤水、肥、熱環境。
由於應用滴灌減少了水肥、農藥的施用量以及病蟲害的發生，可明顯改善產品的品質。總之，較之傳統灌溉方式，溫室或大棚等設施園藝採用滴灌後，可大大提高產品產量，提早上市時間，並減少了水肥、農藥的施用量和勞力等的成本投入，因此經濟效益和社會效益顯著。設施園藝滴灌技術適應了高產、高效、優質的現代農業的要求，這也是其能得以存在和大力推廣使用的根本原因。
微灌，是按照作物需求，通過管道系統與安裝在末級管道上的灌水器，將水和作物生長所需的養分以較小的流量，均勻、準確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。與傳統的全面積濕潤的地面灌和噴灌相比，微灌只以較小的流量濕潤作物根區附近的部分土壤，因此，又稱為區域性灌溉技術。
微灌分為以下四種型別：
（1）地表滴灌，是通過末級管道(稱為毛管)上的灌水器，即滴頭，將壓力水以間斷或連續的水流形式灌到作物根區附近土壤表面的灌水形式；
（2）地下滴灌，將水直接施到地表下的作物根區，其流量與地表滴灌相接近,可有效減少地表蒸發,是目前最為節水的一種灌水形式；
（3）微噴灌，是利用直接安裝在毛管上，或與毛管連線的灌水器，即微噴頭，將壓力水以噴灑狀的形式噴灑在作物根區附近的土壤表面的一種灌水形式，簡稱微噴。微噴灌還具有提高空氣濕度，調節田間小氣候的作用。但在某些情況下，例如草坪微噴灌，屬於全面積灌溉，嚴格來講，它不完全屬於區域性灌溉的範疇，而是一種小流量灌溉技術；
（4）湧泉灌，管道中的壓力水通過灌水器，即湧水器，以小股水流或泉水的形式施到土壤表面的一種灌水形式。
微灌優點：可以非常方便低將水施灌到每一株植物附近的土壤，經常維持較低的水應力滿足作物生長要求。微灌還具有以下諸多優點，例如省水——微灌按作物需水要求適時適量地灌水，僅濕潤根區附近的土壤，因而顯著減少了灌溉水損失；省工——微灌是管網供水，操作方便，勞動效率高，而且便於自動控制，因而可明顯節省勞力；同時微灌是區域性灌溉，大部分地表保持乾燥，減少了雜草的生長，也就減少了用於除草的勞力和除草劑費用；肥料和藥劑可通過微灌系統與灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中，不需人工作業。
節能——微灌灌水器的工作壓力一般為50～150kpa,比噴灌低得多,又因微灌比地面灌省水,對提水灌溉來說意味著減少了能耗。灌水均勻 ——微灌系統能夠做到有效地控制每個灌水器的出水流量,因而灌水均勻度高,一般可達85%以上。 增產——微灌能適時適量地向作物根區供水供肥,為作物根系活動層土壤創造良好的水、熱、氣、養分環境，因而可實現高產穩產,提高產品質量。
對土壤和地形的適應性強——微灌採用壓力管道將水輸送到每棵作物的根部附近，可以在任何複雜的地形條件下有效工作。缺點：微灌系統投資一般要遠高於地面灌；灌水器出口很小，易被水中的礦物質或有機物質堵塞，如果使用維護不當，會使整個系統無法正常工作,甚至報廢。
各種微灌技術措施的共同特點是用塑料（或金屬）低壓管道，把流量很小的灌溉水送到作物附近，再通過體積很小的塑料(或金屬)滴頭或微噴頭，把水滴在或噴灑在作物根區,或在作物頂部形成雨霧,也有通過較細的塑料管把水直接注入根部附近土壤。這類灌水方法與地面灌溉和噴灌比較,灌水的流量小,持續時間長，間隔時間短,土壤濕度變幅小。根據許多國家試驗結果,微灌比噴灌可省水30％左右，比地面灌可省水75％左右。
微灌採用的工作壓力一般為50～150kpa，能量消耗較小。由於微灌可以使作物根區土壤始終處於有利於作物生長的水分狀況，一般均可取得明顯的增產效果。微灌還可以使土壤經常保持較高的含水量，所以還能用地面灌溉和噴灌不能使用的礦化度較高的水進行灌溉。
霧灌除具有補充土壤水分作用外，還有提高空氣濕度、降溫、防霜凍等調節小氣候的作用。
用透水管進行滴灌試驗，開始於20世紀20～30年代。60年代末和70年代初,滴灌技術得到較大規模的採用,但由於堵塞問題成為進一步發展滴灌的最大障礙。滴灌對水質的要求很高，80年代初開始在滴灌管道上裝上微噴頭，形成微噴灌，減輕了堵塞問題。
湧泉灌是將微灌系統上的微噴頭或滴頭去掉，代以一截短管，直接從管口湧水，對果樹等進行區域性灌溉，雖流量比微灌或滴灌要大，但能有效地防止堵塞問題。到80年代中期，全世界微灌面積雖僅有42萬公頃，但已廣泛用於灌溉果樹、蔬菜、花卉、葡萄等作物，國際灌溉排水委員會還專門設立了微灌工作組。由於微灌每畝灌水定額可控制在5m左右,節水效果極其顯著，雖然其技術的成熟程度尚不如噴灌，但已成為一種很有發展前途的節水灌溉方法。
2、廢水處理系統
廢水處理：就是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理，使廢水淨化，減少汙染，以至達到廢水**、復用，充分利用水資源。
廢水處理的方法：包括物理處理法，化學處理法和生物處理法等。
物理處理法：通過物理作用分離、**廢水中不溶解的呈懸浮狀態的汙染物（包括油膜和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法。
化學處理法：是通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的汙染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元是：
混凝、中和、氧化還原等；而以傳質作用為基礎的處理單元則有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。後兩種處理單元又合稱為膜分離技術。
其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用，又有與之相關的物理作用，所以也可從化學處理法中分出來 ，成為另一類處理方法，稱為物理化學法。
生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機汙染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種型別。
廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統，需氧生物處理法又分為活性汙泥法和生物膜法兩類。活性汙泥法本身就是一種處理單元，它有多種執行方式。屬於生物膜法的處理裝置有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等。
生物氧化塘法又稱自然生物處理法。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用於處理高濃度有機廢水和汙泥。使用的處理裝置主要為消化池。
川農農場的廢水處理系統可由下圖表示出來：
人工濕地：由人工建造和控制執行的與沼澤地類似的地面，將汙水、汙泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，汙水與汙泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對汙水、汙泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉澱、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。
人工濕地是乙個綜合的生態系統，它應用生態系統中物種共生、物質迴圈再生原理，結構與功能協調原則，在促進廢水中汙染物質良性迴圈的前提下，充分發揮資源的生產潛力，防止環境的再汙染，獲得汙水處理與資源化的最佳效益。
農田水力學學習心得
河海大學文天學院公選課結課成果書 所屬課程 農田水利學 院系年級 水利工程系11級 專業班級 港航四班 學號 110630420 姓名 劉林林 聯絡 182 指導教師 遲藝俠 2013 年 10 月 22 日 農田水利學學習心得 這學期在遲老師的帶領下我們學習了農田水利學這門課，我想談談我的心得。農...
水力學總結
第一章緒論 1 連續介質假說 即認為液體和氣體充滿乙個空間時，分子間沒有間隙，是一種連續介質，其物理性質和運動要素都是連續分布的，在此基礎上，一般還認為液體石均質的，其物理性質具有均勻等向性。2 在標準大氣壓下，t 4時水的密度最大 1000kg mmm t 0時，冰的體積比水約大9 3 流動性 靜...
水力學複習
1.在水力學中，單位質量力是指單位質量液體受到的質量力 2.在平衡液體中，質量力與等壓面正交 3.水力學中的一維流動是指運動要素只與乙個座標有關的流動 4.有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d r 4 5.已知液體流動的沿程水力摩擦係數與邊壁相對粗糙度和雷諾數re都有關，即可以判斷該液體流動屬於紊...