灌溉排水工程学试卷

课程试卷（3）

一、填空（每空1分，共20分）

1、作物耗水量主要是指（作物生理耗水）及（作物生态耗水）。

2、斗、农级排水渠沟网主要有（沟—渠—路）、（沟—路—渠）及（路—沟—渠）三种基本布置形式；其内部条田田间灌溉网可根据不同地形布置为（纵向布置）与（横向布置）。

3、在明渠横断面设计中应以（设计）流量作为基本设计依据，并考虑非常情况下的（最小）流量和（加大）流量。

4、作物的耐淹能力是指作物允许的（耐淹水深）和（耐淹历时）。

5、农作物对排水的基本要求有（除涝）、（防渍）、及（控制土壤盐碱化）。

6、灌区灌溉管理主要由（组织管理）、（工程管理）、（用水管理）、（经营管理）、（环境管理）组成。

二、简答题（每题10分，共50分）

1、简述土壤水分存在的基本形式及其对作物有效性。

答、（1）吸着水；紧附于土壤颗粒表面，一般不能被作物利用，其上限（最大分子持水率）以下的水分为无效水。（2）毛管水；田间持水率和无效水之间的水，容易为农作物利用，称为有效水。（3）重力水；如地下水位高，停留在根系层的重力水影响土壤的通气，这部分水称为过剩水。

2、简述量测作物需水量的主要方法和步骤。

答、量测作物需水量的主要方法有：

（1）、直接计算作物需水量的方法。主要步骤：根据田间试验直接测定作物需水量与其影响因素之间经验关系，直接计算出作物需水量，其中作物需水量的

田间测定方法主要包括器测法、田测法、坑测法等。

（2）基于参考作物蒸发蒸腾量计算实际作物需水量的方法。主要步骤：先计算参考作物蒸发蒸腾量ET0；再根据不同作物的实际情况及土壤实际含水率状

况，确定作物系数K C和土壤水分修正系数K

θ

来计算实际作物需水量。

3、简述灌溉用水量概念、计算方法与其在生产实际中的作用。

答、灌溉用水量是指某一灌溉面积上需要水源提供的水量，其大小及其在多面和年内变化情况，与各作物的灌溉制度、灌溉面积、作物种植结构、土壤、水文地质、气象条件以及渠系输水和田间灌水的水量损失等因素有关。

计算方法：对于某灌区，各作物某次灌水的净灌溉水用量该种作物种植面积

与灌溉定额的乘积，即M

净=ω

i

×m

i

。全区任何一个时段内的净灌溉用水量M净等

于该时段内各种作物净灌溉用水量之和。在根据灌溉水利用系数η

水

即可求得灌溉水毛流量，即为灌区从水源取得的水量。

灌溉用水量在实际中的作用体现在影响灌溉工程规模的大小和对灌水率的使用修正。一般情况下，修正灌水率即是改变灌溉制度中灌水持续时间，增加了输送水的损失量，这会影响该时段的灌溉用水量。

4、简述灌水方法种类及特点。

答、我国目前主要的灌水方法有：

（1）地面灌水方法；优点：操作简便、运行简洁；整体经济投资小，土壤储水量大。

缺点：地形高差变化均匀，前期使用劳动力较多；水的使用量大。

（2）喷灌灌水方法。优点：省水、增产、省工省地、适应性强，可以结合施肥、喷药等同时进行，有利于实现灌水机械化和自动化。

缺点：需要一定量的压力管道和动力机械设备，能源消耗量大；初期投资大，运行维修费高，技术性强，需有一定的技术人员操作和管理；喷灌受风的影响大。

（3）微灌灌水方法。优点：省水、节能，对土壤和地形适应性强；增产幅度大、品质好，还可以利用咸水灌溉。

缺点：灌水器孔径小，易被水中杂质堵塞；因湿润局部土壤，可能导致作物根系向水性生长，对调节田间小气候的作用不明显；另外，微灌系统需要管道及灌水器较多，投资较高。

（4）渗灌灌水方法。优点：不破坏土壤结构，为作物提供良好的土壤水分状况；地表土壤湿度低，可减少地面蒸发；可减少占地，便于同时进行灌水和农事活动；省水、效率高；灌溉系统流量小，压力低，动力消耗少，节约资源。

缺点：表层土壤湿度较差，不利于作物种子发芽和幼苗生长；投资高，施工复杂，管理维修困难；易产生深层渗漏。

5、灌溉对水源有什么要求？如何根据水源条件选择取水方式。

答、灌区在选择水源时除考虑水源的位置应尽可能靠近灌区，附近的地形和地质条件便于引水外，还应对水源的水质、水位和水量等提出一定的要求。

灌溉取水的总原则是尽量使用地面水资源作为灌溉水源。山区丘陵地区利用地面径流灌溉，可以修建塘坝与水库；有丰富地下水资源的地区，可以打井取水灌溉；离河川径流较近的地区根据河川来水和灌溉用水的平衡关系以及灌区的具体情况，可以选择无坝取水、有坝取水、抽水取水和水库取水等形式。

三、计算题（每题15分，共30分）

1、经测定某灌区土壤干容重为1.41g/cm3，田间持水量为23%（重量比），冬小麦拔节期计划湿润层为0.6m，日耗水量为3mm，土壤水分下限为70%田间持水

量，假定土壤初始含水率为20%（重量比），问在无雨情况下还需多少天应进行灌溉？其灌水定额为多少？

2、小麦拔节期需进行喷灌，已测得小麦计划湿润层深度40cm，土层内的平均田间持水率为24%（重量含水量），土壤容重为1.35g/cm3，灌前土壤含水率为17%，此时小麦每日耗水量为6mm/d。先拟在200亩面积上安装固定式管道喷灌系统，选择碰头的流量为4.5m3/h，射程为20m，喷头组合形式为正三角形全园喷洒，每天喷洒有效时间为10h。

要求：（1）计算本次喷灌的灌水定额和设计灌水周期；

（2）确定喷头间距与支管间距；

（3）计算一次灌水所需的时间；

（4）确定同时工作的喷头数和支管数（设每支管上安装4～8个喷头）。