灌溉排水工程学习题集

灌溉排水工程学习题集

编辑：迟道才夏桂敏张旭东孙仕军王丽学

绪论

思考题

1.试述灌溉排水工程的基本任务。

2.试述我国水资源的特点。

3.试述我国灌溉排水分区特点。

4.排水工程学的主要研究内容有那些？

5. 什么叫农田水分状况和地区水情？

第一章农田水分状况与土壤水分运动

思考题

1.土壤是由哪几部分物质组成的？

2. 农业土壤的剖面一般有哪几层？各层性质有何不同？

3. 什么是水分常数？常用的水分常数有哪几种？并分别说明其含义。

4. 什么叫土壤的有效水？各类质地的土壤有效水范围是什么？

5. 如何确定土壤有效水的最大贮量？生产实践中灌水时，为什么不能以凋萎系数作灌水下限？

6. 分别说明土水势及各分势的基本概念。

7. 什么是土壤水分特征曲线？在实践中如何应用？如何测定？

8. 作物体内水分存在的状态有哪两种、有何区别？它们在作物生理活动中起何作用？

9. 什么是渗透作用？

10. 作物吸收和运输水分的动力是什么？影响根系吸水的因素有哪些？

11. 作物是通过什么途径进行蒸腾的？气孔的开闭与水分状况的关系？

12. 水分不足和水分过多时对作物产生什么危害？

13. 根区土壤水分平衡方程有什么作用？

计算题

1.某农田1m深以内土壤质地为壤土，其孔隙率为47%，悬着毛管水的最大含水率为30%，凋萎系数为9.5%（以上各值皆按占整个土壤体积的百分数计），土壤容重为1.40g/cm3，地下水面在地面以下7m处，土壤计划湿润层厚度定为0.8m。

要求：计算土壤计划湿润层中有效含水量的上、下限，并分别用m3/亩，m3/ha和mm水深三种单位表示有效含水量的计算结果。

2.某土壤经试验测定，第一分钟末的入渗速率i1=6mm/min，α=0.4。

要求：运用土壤入渗经验公式计算30min内的入渗水量及平均入渗速率，以及第30分钟末的瞬时入渗速率。

3. 土壤蒸发计算

某质土壤1m土层内初始含水率θ0=19%（体积，下同），小于临界含水率θc，蒸发处于强度递减阶段。测得风干含水率θa=6%，饱和含水率θs=48.9%。当θ<30%时，扩散率D（θ）=4.77（θ/θs）3.876（cm2/min）。（1）绘制蒸发

强度ε与时间t的关系曲线；（2）计算3d后1m土层内土壤含水率降到多少？

4. 土壤蒸发计算

某均质土壤1m土层内初始含水率θ0=18%（体积，下同），小于临界含水率θc，蒸发处于强度递减阶段。测得风干含水率θa=6%，饱和含水率θs=49.2%。当

θ<20%时，扩散率D=0.0589（cm2/min）。（1）计算不同时间t的蒸发强度ε，并绘制蒸发强度ε与时间t的关系曲线；（2）计算1d后、3d后及5d后1m土层内土壤含水量

第二章作物需水量与灌溉用水量

思考题

1.作物需水量的含义及其因素如何?简述计算作物需水量的方法？

2. 什么叫参照作物蒸发蒸腾量？如何计算？

3. 什么叫作物的灌溉制度，有几种方法制定？影响作物灌溉制度的因素有哪些？

4. 简述用能量平衡法计算作物需水量的原理与步骤。

5. 试述用水量平衡方法确定旱作物灌溉制度的方法和步骤。

6. 什么叫灌水率? 其用途如何？为什么要对灌水率图进行修正？修正的原则与方法是什么?

7. 什么叫非充分灌溉？试述非充分灌溉制度的含义。

计算题

1.用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻的需水量。

基本资料：

（1）根据某地气象站观测资料，设计年4月至8月80cm口径蒸发皿的蒸发量（E0）的观测资料见表2-1。

表2-1 某地蒸发量（E0）的观测资料

（2）水稻各生育阶段的需水系数α值及日渗漏量，见表2-2。

表2-2 水稻各生育阶段的需水系数及日渗漏量

2.用彭曼公式直接计算潜在腾发量。

陕西省杨凌区位于东经108°04＇。北纬34°18＇，其海拔高度为521m。1984年8月，实测日平均气温为23.3℃,月最高日平均气温为30.5℃，最低日平均气温14.8℃，平均实际气压22.88hPa，日平均风速3.1m/s，平均日照时数为6.0h。试用彭曼公式估算该月平均参考作物蒸发蒸腾量ET0。

3.用彭曼公式查表法求潜在腾发量，并计算作物需水量。

基本资料：

（1）华北平原某站位于东经115°03＇，北纬38°41＇，海拔高度40.09m。该站的多年平均气象资料见表2-3。

（2）该站的冬小麦作物系数KC值见表2-4。

（3）该站的棉花生育期为：4月23日播种，10月20日收割，共181d。全生育期的作物系数为0.751。

（4）该站的夏玉米生育期为：6月21日播种，9月28日收割，共100d。全生育期的作物系数为0.838。

要求：（1）计算潜在腾发量ET0。

（2）计算作物需水量ET。

表2-3 某站多年平均气象资料表

表2-4

4. 冬小麦播前灌水定额计算

已知：（1）土壤最大计划湿润层H=0.8m；

（2）土壤平均孔隙率n=41.3%（占土体）；

（3）土壤田间持水率θFC=75.0%（占孔隙体积的百分比）

（4）播前土壤含水率θ0=48.0%（占孔隙体积的百分比）

5. 用水量平衡方程式估算冬小麦全生育期的灌溉定额M2。

已知：某灌区冬小麦全生育期需水量E=380m3/亩，设计降雨量P=150mm，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深度取0.3m，后期取0.8m。土壤孔隙率 n=48%（占土体），田间持水率θFC=70%（占孔隙体积的百分比）。

在冬小麦播前进行灌溉，灌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%。

6.用图解法设计春小麦灌溉制度。

基本资料：

西北内陆某地，气候干旱，降雨量少，平均年降雨量117mm，其中3～7月降雨量65.2mm，每次降雨量多属微雨（5mm）或小雨（10mm）且历时短；灌区地下水埋藏深度大于3m，且矿化度大，麦田需水全靠灌溉。土壤为轻、中壤土，土壤容重为1.48t/m3，田间持水量为28%（占干土重的百分数计）。春小麦地在年前进行秋冬灌溉，开春解冻后进行抢墒播种。春小麦各生育阶段的田间需水量、计划湿润层深度、计划湿润层增深土层平均含水率及允许最大、最小含水率（田间持水量百分数计），如表2-5所列。据农民的生产经验，春小麦亩产达300～350kg时，生育期内需灌水5～6次，灌水定额为50～60m3/亩。抢墒播种时的土壤含水率为75%（占田间持水量百分数计）。

要求：用图解法设计春小麦灌溉制度。

表2-5 春小麦灌溉制度设计资料表