灌溉排水工程学 作业题

1.用水量平衡方程估算冬小麦全生育期的灌溉定额 【基本资料】

某灌区冬小麦全生育期需水量E=400m 3/亩，设计降雨量p=120mm ，降雨有效利用系数s=，全生育期地下水补给量K=35m 3/亩，生育初期土壤计划湿润层深度H 1=，后期H 2=。土壤孔隙率n=45%（占土壤体积百分数)，田间持水率θFC =75%（占空隙体积百分比）。在冬小麦播前进行灌溉，灌后使土壤的最大计划湿润层范围内的含水量皆达到田间持水量，收割时土壤含水率降至田间持水率的80%。 【要求】

用水量平衡原理方法，估算冬小麦全生育期的灌溉定额。 解：

由水量平衡方程：

W t －W 0=W T +P 0+K+M-ET

W t =667nH 2θ=667×××× ×1000/667=216mm W 0=667nH 1θ=667××××1000/667=101mm

W T =667(H 2-H 1)n 0θ=667×α则冬小麦全生育期的灌溉定额：M=M 1=397÷1000×667=265(m 3/亩）;

2.水稻灌溉制度计划 【基本资料】

根据南方某地方灌溉试验站多年观测资料，早稻设计年各个生育期阶段需水量，以及田间允许水层深度及渗透强度见表1-2-6。根据当地气象资料，设计年（1998年）早稻生育期降雨量见表1-2-7, 80cm 口径蒸发皿月水面蒸发量情况见表1-2-8。

表1-2-6 早稻各个生育阶段需水量，田间允许水层深度及渗漏强度

表1-2-7 1998年早稻生育期降雨量 单位：mm

表1-2-8 1998年80cm口径蒸发皿月水面蒸发量

【要求】采用列表法设计中等干旱年该地区早稻生育期灌溉制度

解：表一逐日降水量计算表

表二旱稻生育期灌溉制度计算表

早稻生育期设计灌溉制度表

3.棉花灌溉制度设计

【基本资料】

设计年为中等干旱年，在棉花生长期渗入土壤的降雨量，见表1-2-12。计划籽棉产量为300kg/亩，农业技术条件能够满足丰产要求。根据当地生产经验，需水系数K=kg，棉花各个生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数见表1-2-13.

表层土壤为黏壤土，土壤肥力一般，经测定0~80cm土层内平均土壤密度是cm3，孔隙率为%（占土壤体积百分比），田间持水率占孔隙体积的70%，田间适宜含水率以田间持水率为上限，以田间持水率的60%为下限。播前土壤天然含水率约为孔隙体积的50%，播前灌土壤含水率已经达到田间持水率，至播种时土壤含水率已经降到田间持水率的90%。因计划湿润层增加所增加的水量，按田间持水率的90%计算土壤含水量。

灌区内有排除地下水的排水沟，在棉花生育期内地下水面在地面以下处，故地下水补给量较小，可忽略不计。

表1-2-12 棉花生长期渗入土壤内的降水量单位：mm

表1-2-13 棉花各个生育阶段计划湿润层深度及需水摸比系数

【要求】

（1）计算播前灌水定额。

（2）用图解法分析法或列表计算法计算棉花灌溉制度。

解：播种前灌水定额的确定

M1=667H（ϴmax-ϴ0）n W min

H=, ϴmax=70%, ϴ0=50%,n=%

M1=667H（ϴmax-ϴ0）n=667×××=亩

ET=KY=kg×300kg/亩=540m3/亩

4.用图解法计算-----西北干旱地区春小麦的灌溉制度

【基本资料】

西北内陆甘肃省民勤县，气候干旱，降雨量少，平均年降雨量115mm，其中3~7月降雨量，每次降雨量多属于小雨，雨量大都小于10mm，且历时较短；灌区地下水埋深大于20m，且矿化度大，麦田生育期需水全部依靠灌溉。土壤为轻、中土壤，土壤容重为cm3，田间持水率为28%（按占干土重的百分比计）。在年前，春小麦地要进行秋冬灌溉，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（按占田间持水率的百分比计），见表1---2---10,。根据当地生产经验，当春小麦亩产达300~350kg时，整个生育期内需灌水5~6次，灌水定额50~60m³/亩。抢墒播种时的土壤含水率为75%（按占田间持水率百分比计）。

表1—2—10 春小麦灌溉制度设计资料表

【要求】

用图解法或列表法设计春小麦的灌溉制度。

5．确定灌区设计灌水率

【基本资料】

某中型灌区灌溉面积为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灌溉制度，见表1—2—14.灌区为有坝引水的自流灌区，灌区灌溉水利用系数η水为。表1—2—14 某中型灌区各种作物的生育期、种植面积的百分比及设计灌溉制度

【要求】

（1）绘制初步灌水率图

（2）修正初步灌水率图，并确定设计灌水率。

解：灌水率计算表

日

3358月1日8月10日8月6日10

棉花04-21~11-

10251405月1日5月8日5月5日8 2356月20

日

6月27日6月24日8

3357月22

日

7月31日7月27日10

谷子04-25~08-

14251455月1日5月10日5月6日10 2406月20

日

6月29日6月25日10

由图可得：设计灌水率q=[m3/(s.万亩)]