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农田水利学课程考试试题四、计算题（20分）某灌区冬小麦全生育期田间需水量E=380m3/亩，设计降雨量P=150㎜，降雨有效利用系数σ=0.8，全生育期地下水补给量K=30m3/亩，生育初期土壤计划湿润层的深度取0.3m，生育后取0.8m。土壤孔隙率n=48%（占土体），田间持水率θ田=70%（占孔隙体积的百分数）。在冬小麦播种前进行灌溉，灌溉后使土壤最大计划湿润层范围内的含水率皆达到田间持水率，收割时可使土壤含水率降至田间持水率的80%。用水量平衡方程在式估算冬小麦全生育期的灌溉定额M2。参考答案一、名词解释1.SPAC系统：将土壤-植物-大气看做一个连续体，即为SPAC系统。2.作物需水量：植株蒸腾和株间蒸发的水量，又称腾发量。3.作物灌溉制度：作物播种前（或水稻插秧前）及全生育期内的灌水次数，每次的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额。4.田间持水量（率）：当悬着毛管水达到毛细管最大持水能力时，悬着毛管水的平均含水量（率）。5.作物水分生产函数：作物生长发育过程中，种作物产量与投入水量或者作物消耗水量之间的数量关系。二、简答题1.农田水分消耗的途径有哪些？各指什么?植株蒸腾：作物根系从土壤中吸入体内的水分通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。株间蒸发：植株间土壤或田面的水分蒸发。深层渗漏：旱田中由于降水量或灌溉水量太多使土壤水分超过了田间持水量，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。2.简述作物实际需水量的计算过程。（1）参照作物需水量的计算（2）实际需水量的计算3.简述灌水定额与灌溉定额的区别与联系。灌水定额是一次灌水单位灌溉面积上的灌水量，灌溉定额是各次灌水定额之和。4.如何计算管道式喷灌系统的设计流量和扬程？喷灌系统的设计流量就是涉及管线上同时工作的喷头流量之和，再考虑一定数量的损失水量；喷灌系统的设计扬程是在设计管线中的支管入口压力水头的基础上，考虑沿线设计管线的全部水头损失、水泵吸水管的水头损失，以及支管入口与水源水位的地形高差得到的。5.喷灌的主要灌水质量指标有哪几个，如何定义？喷灌强度：单位时间内喷洒在单位面积土地上的水量喷灌均匀度：在喷灌面积上水量分布的均匀程度水滴打击强度：单位喷洒面积内水滴对作物和土壤的打击动能，一般采用水滴直径的大小来衡量。6.渠道设计时为什么要进行不冲不淤流速验算？7.在设计管道灌溉时，单口出流与多口出流时，管道水力计算有什么不同？8.简述排渍水位和排涝水位的区别排渍水位是排水沟经常需要维持的水位，主要由控制地下水位的要求所决定（防渍或防止土壤盐碱化）排涝水位是排水沟宣泄排涝设计流量（或满足排涝要求）时的水位。三、论述题1.农田水分状况及其调节措施农田水分状况：一般是指农田土壤水、地面水和地下水的状况，及其在时间上的变化。调节措施：灌溉措施：按照作物的需要通过灌溉系统，有计划的将水量输送和分配到田间，以补充农田水分的不足。排水措施：通过修建排水系统，将农田内多余的水分排入容泄区，使农田处于适宜的水分状况。2.试述非充分灌溉的基本原理。在缺水地区或时期，由于可供灌溉的水资源不足，不能充分满足作物各生育阶段的需水量要求，从而只能实施非充分灌溉条件下的灌溉制度。其基本原理可用效益和费用函数来说明。所谓非充灌溉，就是要让用水量适当减少，使其小于Wy，如果用水量减小到Wd，这时的净效益（Edd）恰好等于获得最高产量时的净效益（Eyy），如果灌溉面积用水量继续减少，则灌溉净效益就会降低。所以我们说，非充分灌溉的用水范围是在Wy以下，具体范围需实验确定。在这个范围内进行灌溉，虽然所获得的作物产量不是最高，但其净效益却始终大于在最高产量时所获得的净效益Eyy。即用水量虽然减少了，产量也相应减少了，但其经济效益仍可能较大或最大。四、计算题某灌区冬小麦全生育期田间需水量E=380m3/亩，设计降雨量P=150㎜，降雨有效利用系数σ=0.8，全生育期地下水补给量K=30m3/亩，生育初期土壤计划湿润层的深度取0.3m，生育后取0.8m。土壤孔隙率n=48%（占土体），田间持水率θ田=70%（占孔隙体积的百分数）。在冬小麦播种前进行灌溉，灌溉后使土壤最大计划湿润层范围内的含水率皆达到田间持水率，收割时可使土壤含水率降至田间持水率的80%。用水量平衡方程在式估算冬小麦全生育期的灌溉定额M2。θmin=0.8θ田=0.56θmax=θ田=0.7Wr=667（H2-H1）nθ平均=667×（0.8-0.3）×0.48×（0.7+0.56）/2=100.9Wt-W0=Wr+P0+K+M2-ET667×0.48×0.8×0.56-667×0.48×0.3×0.7=100.9+0.8×0.15×667+M2-380M2=245.26农田水利学课程考试试题二．单向选择题（共10分）1.灌水方法是指（）A、灌溉用水的方法。B、农民浇地所采用的方法。C、是指灌溉水进入田间或作物根区土壤内转化为土壤肥力水分要素的方法，或灌溉水湿润田面或田间土壤的形式。D、是指灌溉水通过各级渠道流入田间的方法。2.灌水技术是指（）A、农民浇地时所采用的技术。B、水从各级渠道流向田间所采用的技术。C、各级渠道水量调配的技术。D、是指相应于某种灌水方法所必须采用的一系列科学技术措施。3.（）叫地面灌水方法？A、对应于地面灌水的方法。B、是使灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流呈连续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼有毛细管作用下渗湿润土壤的灌水方法。C、一般农民所习惯采用的沟、畦灌水方法。D、灌溉水通过田间渠系流入农民地块的方法。4.（）叫田间灌水均匀度？A、田间灌溉水湿润作物根系土壤区的均匀程度。B、灌溉水湿润土壤的平均深度。C、灌溉水流入单位面积农田的时间。D、单位面积农田上的灌溉水量。5.平均喷灌强度是指（）A、单位时间内喷洒在某一点的水深。B、是指单位时间内喷洒范围内各点喷灌强度的算术平均值（mm/h）。C、喷灌雨点的大小。D、单位时间内喷灌水量的大小。6.为保证喷滴灌的出水均匀，一个单元内的各灌水器间工作压力差应控制在()范围之内？A、10%以内。B、15%以内。C、20%以内。D、25%以内。7.微灌土壤的湿润比是个什么概念？()A、微灌湿润土壤表面的面积大小。B、微灌平均湿润的土壤体积。C、微灌在离地面20-30厘米处湿润的土壤面积。D、指微灌计划湿润的土壤体积占灌溉计划湿润层总土壤体积的百分比。8.什么叫喷灌均匀度？()A、喷灌范围内纵横两个方向的水量分布。B、喷洒范围内的水量大小。C、是指在喷灌面积上水量分布的均匀程度。D、喷灌范围内的水滴的大小。9.什么叫田间水的有效利用率？()A、最末一级田间渠道的净流量与毛流量的比值。B、储存于作物根系土壤区内的灌溉水量与水源工程引入的总水量的比值。C、作物对灌溉水量的利用程度。D、储存于作物根系土壤区内的水量与实际灌入田间的总水量的比值。10.什么叫涌流灌溉法？()A、是把灌溉水断续性地按一定周期向灌水沟（畦）供水的地面灌水技术。B、细流沟灌或小畦灌的灌水方法。C、长畦短灌的灌水方法。D、不断改变入沟或入畦单宽流量的灌水方法。五、计算题(20分)渠系仅由两级渠道组成。上级渠道长3.6公里，自渠尾分出两条下级渠道长，皆长1.8公里。下级渠道的净流量为0.25米/秒，渠道沿线土壤渗透水性较强(=3.4,m=0.5)地下水埋深为6米。要求：计算上级渠道的毛流量及渠系水利用系数。试题参考答案一、名词解释1.凋萎系数：植物开始发生永久凋萎时土壤含水率，也称凋萎含水率或萎焉点。2.田间持水量：农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。3.需水临界期：作物全生育期中因需水得不到满足时最易影响生长发育并导致最大减产的时期。4.渍害：地下水位过高、土壤过湿而危害作物正常生长的灾害。5.灌溉制度：按作物需水要求和不同的灌水方法制定的灌水次数，每次灌水的灌水时间和灌水定额和灌溉定额的总称。二．单向选择题1.C2.D3.B4.A5.B6.C7.D8.C9.D10.A三、简答题1.简述轮灌渠道设计流量的推算方法。常用的方法：根据轮灌组划分情况自上而下逐级分配末级续灌渠道（一般为支渠）的田间净流量，再自下而上逐级计入输水损失水量，推算各级渠道的设计流量。2.什么是田间工程？田间工程通常指最末一级固定渠道（农渠）和固定沟道（农沟）之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。3.简述旱灾的主要成因及调节措施旱作物根系吸水层中允许的平均最大含水率，一般不超过根系吸水层中的田间持水率。当根系吸水层的土壤含水率下降到凋萎系数以下时，土壤水分也不能为作物利用。由于根系吸水不足以致破坏了植物体水分平衡和协调的现象，即谓之干旱。产生的原因：降雨量不足降雨入渗量少，径流损失大、土壤保水能力差，渗漏及蒸发量大危害：造成作物萎蔫，死亡调节措施：灌溉是主要的调节措施，补充土壤水分；农技措施也能起到一定的作用，如中耕等，减少水分损失4.简述对灌溉而言土壤水分的有效性土壤水分的有效性土壤水分有效性是指土壤水分是否能被作物利用及其被利用的难易程度。土壤水分有效性的高低，主要取决于它存在的形态、性质和数量，以及作物吸水力与土壤持水力之差。根据水分对作物的有效性，土壤水可分为无效水、有效水和过剩水（重力水）土壤水的有效范围：We=Wfc–Wp5.简述图解法制定旱地灌溉制度的基本过程①为作物需水量E累计曲线；②为渗入土壤的有效降雨量Pe累计曲线；③为土壤水润层增加而增的水量ΔSwH累计曲线；④为地下水补给G累计曲线；⑤为计划湿润层储水量ΔSw曲线；⑥为计划湿润层允许最小储水量Wmin曲线；⑦为计划湿润层允许最大出水量Wmax曲线。四、论述题1.试述渠底比降、渠床糙率系数、渠道的边坡系数的选择对断面设计的影响※渠底比降在坡度均一的渠段内，两端渠底高差和渠段长度的比值称为渠底比降。选择要求：（1）为了减少工程量，应尽可能选用和地面坡度相近的渠底比降。（2）一般随着设计流量的逐级减小，渠底比降应逐级增大。（3）干渠及较大支渠的上、下游流量相差很大时，可采用不同的比降，上游平缓，下游较陡。（4）清水渠道易产生冲刷，比降宜缓；浑水渠道容易淤积，比降应适当加大。（5）抽水灌区的渠道应在满足泥沙不淤的条件下，尽量选择平缓的比降，以减小提水扬程和灌溉成本。※渠床糙率系数渠床糙率系数n是反映渠床粗糙程度的技术参数。如果n值选得大，设计的渠道断面就偏大，不仅增加了工程量，而且会因实际水位低于设计水位而影响下级渠道的进水；如果n值取得小，设计的渠道断面就偏小，输水能力不足，影响灌溉用水。※渠道的边坡系数渠道的边坡系数m是渠道边坡倾斜程度的指标，其值等于边坡在水平方向的投影长度和在垂直方向投影长度的比值。m值的大小关系到渠坡的稳定，要根据渠床土壤质地和渠道深度等条件选择适宜的数值。大型渠道的边坡系数应通过土工试验和稳定分析确定；中小型渠道的边坡系数根据经验选定。2.论述灌溉方法的评价指标体系先进而合理的灌水方法应满足以下几个方面的要求：1)灌水均匀。能保证将水按拟定的灌水定额灌到田间，而且使得每棵作物都可以得到相同的水量。常以均匀系数来表示。2)灌溉水的利用率高。应使灌溉水都保持在作物可以吸收到的土壤里，能尽量减少发生地面流失和深层渗漏，提高田间水利用系数(即灌水效率)。3)少破坏或不破坏土壤团粒结构，灌水后能使土壤保持疏松状态，表土不形成结壳，以减少地表蒸发。4)便于和其他农业措施相结合。现代灌溉已发展到不仅应满足作物对水分的要求，而且还应满足作物对肥料及环境的要求。因此现代的灌水方法应当便于与施肥、施农药(杀虫剂、除莠剂等)、冲洗盐碱、调节田间小气候等相结合。此外，要有利于中耕、收获等农业操作，对田间交通的影响少。5)有较高的劳动生产率，使得一个灌水员管理的面积最大。6)对地形的适应性强。应能适应各种地形坡度以及田间不很平坦的田块的灌溉。从而不会对土地平整提出过高的要求。7)基本建设投资与管理费用低，也要求能量消耗最少，便于大面积推广。8)田间占地