农田水力学作业20143答案概要

农田水利学作业

1、用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻的需水量

（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1-1。

（2）水稻各生育阶段的需水系数α值及日渗漏量，见表1-2。

表1-1 某地蒸发量（E0）的观测资料

表1-2 水稻各生育阶段的需水系数及日渗漏量

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解：（1）各月日蒸发量

4月日蒸发量ET04=182.6/30=6.09 mm/d

5月日蒸发量ET04=145.7/31=4.7 mm/d

6月日蒸发量ET04=178.5/30=5.95 mm/d

7月日蒸发量ET04=198.8/31=6.41 mm/d

(2)由ET=αET0，计算各生育阶段的蒸发量如下表：

2

2、设计春小麦灌溉制度

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2-1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）。

表2-1 春小麦灌溉制度设计资料表

解：

（1）灌区地下水埋藏深度大于3m，因而可忽略地下水补给量K。

3

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（2）根据各旬计划湿润层深度H 和计划湿润层允许最大、最小含水率求出土层允许储水量上限W max 和下限W min ,并绘于灌溉制度设计图上（max max 667W H γθγ'=⨯

⨯⨯水, min min 667W H γθγ'=⨯⨯⨯水

）。 （3）由计划湿润层增加而增加的水量W T 2667(1)H H γ

θγ'=⨯-⨯

⨯水

=33.67（m 3/亩）。 （4）作物田间需水量（ET ）表2-1已给出，在灌溉制度设计图上绘出作物田间需水量（ET ）累积曲线，并得出净耗水量（ET-K-W T ）累积曲线。

（5）每次降雨量多属微雨（5mm ）或小雨（10mm ），α取1，降雨入渗量P 0 =P α，逐时绘于图上。

（6）自作物生长初期土壤计划湿润层储水量W 0，逐旬减去（ET-K-W T ）值，当遇有降雨时加上降雨入渗量P 0，即得计划湿润土层实际储水量（W ）曲线。当W 曲线接近于W min 时，即进行灌水。灌水定额大小要适当，不应使灌水后土壤储水量大于W max 。 得出春小麦灌溉制度设计图及汇总表格如下：

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春小麦生育期灌水定额为270 m3/亩。

3、水库灌区灌溉用水量计算

某灌区需从水库引水，灌溉面积40万亩，种植小麦、棉花等作物，复种指数1.40，各种作物种植面积如下：冬小麦18万亩，棉花8万亩，春玉米8万亩，夏玉米16万亩，其他杂粮6万亩。中等干旱年各种作物净灌水定额，见表3-1。全灌区灌溉水利用系数η水为0.6。

解：

中等干旱年的降雨量频率取为75%。

= mA(m3)，利用该公式计算出各作物各次净灌溉用水量，见下表3-2。

对于任何一种作物的某次灌水，需供水到田间的灌水量：W

净

全灌区任何一时段内的净灌溉用水量为该时段内各种作物净灌溉用水之和。

η水=W净/W毛，灌溉水利用系数估为0.6，即可求得总的毛灌溉用水量，见下表3-2。

得全灌区毛灌溉用水量为21967104m3。

3-2 灌溉用水过程推算表

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表3-1 中旱年各种作物净灌水定额统计表

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4、引水灌区灌水率图的制定

基本资料：

（1）某灌区灌溉面积为10万亩，主要种植小麦、棉花、玉米及谷子等旱作物。各种作物的生育期、种植面积的百分比及设计的灌溉制度，见表4-1。

（2）灌区为有坝取水的自流灌区。根据设计年河流来水分析，渠首能引取的流量，见表4-2。灌溉水利用系数为0.7。

要求：

编制灌区灌水率图，按经济合理的要求并考虑来水流量是否够用进行修正。应完成计算说明书一份，包括修正前、后的灌水率计算表及灌水率图。

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10

解：（1）由公式8.64m

q T

α=及已知条件，可求得各作物灌水率计算表，见表4-1。将所得的灌水率绘图，得修正前的灌水率图，见图

4-1。

表4-1 某灌区各种作物灌水率计算表

作物 生育期 种植面积百分比

(%)

灌水次数 灌水定额(m 3

/亩) 灌水延续天数(d) 灌 水 率 [m 3

/(s ·万亩)]

(1)

(2)

(3)

(4) (5) (6) (7) 冬 小 麦 23/9～16/5 50

1 50

12 0.24 2 50 12 0.24 3 45 10 0.26 4 45 10 0.26 5 45 10 0.26 玉 米 6/6～4/9 50

1 45 10 0.26

2 40 10 0.2

3 3 35 10 0.20

棉 花 21/4～10/11 25

1 40 8 0.14

2 35 8 0.1

3 3 35 10 0.10 谷子 25/4～14/8 25

1 45 10 0.13 2

40

10

0.12