灌溉排水工程學復習資料

灌溉排水工程學復習資料灌溉排水工程學復習資料灌溉排水工程學復習資料xxx公司灌溉排水工程學復習資料文件編號：文件日期：修訂次數：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度一、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干后的括號內）。1、旱作物的田間需水量是指（D）。（A）蒸騰量+蒸發(fā)量+滲漏量（B）滲漏量+蒸騰量（C）蒸發(fā)量+滲漏量（D）蒸騰量+蒸發(fā)量2、對于干旱缺水地區(qū)，且以旱作物為主，按《灌溉排水工程設計規(guī)范》，灌區(qū)灌溉設計保證率P應?。˙）。（A）75-85%（B）50-75%（C）75-90%（D）25-50%3、一次灌水單位面積上的灌水量是（A）。（A）灌水定額（B）灌溉定額（C）灌水率（D）設計流量4、目前常用的灌水方法有（A）、噴灌、微灌等。（A）地面灌溉（B）溝灌（C）畦灌（D）淹灌5、在進行灌溉時，土壤含水率的下限值通常?。ˋ）。（A）毛管斷裂持水量（B）凋萎系數（C）田間持水量（D）最大分子持水量6、從到田間持水量的土壤含水量是作物較容易吸收和利用的水。（C）(A)吸濕水(B)薄膜水(C)毛管水(D)重力水7、溝灌一般適合于灌溉下列哪種作物（B）(A)小麥（B）玉米（C）苜蓿（D）谷子8、當灌區(qū)附近河流流量較大，水位不能滿足要求時，一般采。（A）（A）有壩取水（B）無壩取水（C）集蓄取水（D）筑庫取水9、各種排水方法中，土地利用率最低的是：（A）（A）明溝排水(B)暗管排水(C)豎井排水(D)鼠道排水10、在渠道水力計算時，如糙率選擇比實際值小，渠道運行后可能會產生（A）(A)泥沙淤積(B)沖刷渠床(C)與設計相同(D)水深減小二、多項選擇題(在每小題六個備選答案中選出二到六個正確答案，并將正確答案的序號填入題中的括號內，錯選、多選、漏選均不得分)。1、農作物的灌溉制度主要包括以下內容（BCDF）。(A)灌溉面積(B)灌水定額(C)灌水次數(D)灌水日期(E)作物種植比例(F)灌溉定額2、渠道的設計流量是（AE）。(A)毛流量(B)損失流量(C)凈流量(D)加大流量(E)正常工況下的最大流量(F)最小流量3、影響作物需水量的主要因素包括（ABCDEF）。(A)氣象條件(B)土壤條件(C)灌溉措施(D)耕作措施(E)作物生育階段(F)排水措施4、灌區(qū)渠系建筑物中，下面那些是交叉建筑物（BCDE）。(A)分水閘(B)渡槽(C)橋梁(D)倒虹吸(E)涵洞(F)跌水5、目前常用的評估灌水質量的指標有（ABC）。(A)田間灌水有效利用率(B)田間灌溉水儲存率(C)田間灌水均勻度(D)渠系水利用系數(E)需水模數(F)灌水方法6、在對排水溝進行設計時，主要的設計參數包括（ACD）(A)底坡（B）日常排水流量（C）糙率（D）邊坡系數（E）水深（F）溝深7、灌水率常用的單位有（BE）（A）m3/s（B）m3/（C）m2/s/km2（D）m3/公頃（E）m3/畝（F）mm/d8、引起渠道護面凍脹破壞的主要客觀原因是（BCD）（A）地面高程（B）地下水位（C）土質（D）溫度（E）施工質量（F）運行狀況9、目前常用的評估灌水質量的指標有（ABC）（A）田間灌溉水有效利用率（B）田間灌溉水儲存率（C）田間灌水均勻度（D）渠系水利用系數（E）需水模系數（F）灌水方法10、渠道設計時，常用橫斷面的形式有（ACEF）（A）梯形（B）圓形（C）矩形（D）三角形（E）弧底梯形（F）U型三、名詞解釋（本題一律將答案寫在答題紙上，寫在本卷面上不得分）。1、作物需水敏感期：水分虧缺對作物產量影響最敏感最嚴重的生育時期稱為作物需水敏感期或需水關鍵期。2、凋萎系數:當土壤含水量低于吸濕系數的~倍，土壤吸力在7～40×104Pa時(一般人為在15個大氣壓左右)，土壤中的水分無法被作物吸收，作物發(fā)生永久性凋萎。3、田間持水量：土壤中懸著毛管水達到最大時的土壤含水量．包括全部吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。4、作物水分生產函數：是指農業(yè)生產水平基本一致的條件下，作物所消耗的水資源量與作物產量之間的關系。作物水分生產函數為灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃設計或某地區(qū)進行節(jié)水灌溉制定優(yōu)化配水計劃提供基本依據。5、灌溉制度:物播種前（水稻插秧）及全生育期內灌水次數、灌水日期和灌水定額及其灌溉定額合成為灌溉制度，灌溉制度是灌區(qū)規(guī)劃管理的依據，據此確定灌區(qū)建筑物規(guī)模和控制面積。6、灌溉水利用系數:是指在一次灌水期間被農作物利用的凈水量與水源處總引進水量的比值。它是衡量灌區(qū)從水源引水到田間作用吸收利用水的過程中水利用程度的一個重要指標，也是集中反映灌溉工程質量、灌溉技術水平和灌溉用水管理的一項綜合指標，是評價農業(yè)水資源利用、指導節(jié)水灌溉和大中型灌區(qū)續(xù)建配套及節(jié)水改造健康發(fā)展的重要參考。7、間歇灌溉：又稱波涌灌溉，是把灌溉水斷續(xù)性地按一定周期向灌水溝（畦）供水，即水在第一次供水輸入到灌水溝（畦）達一定距離后，暫停供水，然后過一定時間后，再繼續(xù)供水，如此分幾次間歇反復地向灌水溝（畦）供水的地面灌水新技術。8、灌溉水利用系數：實際灌入農田的有效水量和渠首引入水量的比值。9、灌溉設計保證率：灌區(qū)灌溉用水量在多年期間能夠得足的機率。一般用設計灌溉用水量全部獲得滿足的年數占計算總年數的百分比表示。10、灌水定額：指一次灌水單位灌溉面積上的灌水量。11、渠道設計流量：灌水時期正常工況下渠道通過的最大流量12、排水模數：單位時間、單位排水面積排出的水量。四、填空題(請把正確答案直接填入題干空格內)1、土壤水按其運動特性可分為吸著水、毛管水、重力水三類。2、一般常用的灌溉取水方式有無壩取水、有壩取水、抽水取水、水庫取水等四大類。3、在對排水溝進行流量設計時，根據排水要求的不同，需要考慮排澇流量、排漬流量、日常排水流量等三種流量。4、明渠均勻流的計算公式是。5、鹽堿土沖洗脫鹽的標準包括兩個標：脫鹽土層的深度、脫鹽土層的允許含鹽量。6、如果某地區(qū)的年均降水量小于200mm，則該地區(qū)屬于干旱地區(qū)，屬于常年灌溉地帶。7、對于干旱缺水地區(qū)，且以旱作物為主，按《灌溉排水工程設計規(guī)范》，灌區(qū)灌溉設計保證率P應取50-75％。8、灌溉制度主要包括以下灌水定額、灌水次數、灌水日期、灌溉定額等四項內容。9、與作物生長關系最密切的土壤水是毛管水。10、排蒸比是指地下水排出的水量與地下水補給的蒸發(fā)蒸騰量的比值。11、在天然河道上引水，通常將渠首布置在河道的凹岸一側，其主要目的是引取表層較清水流，這主要應用了防止泥沙淤積渠口和底沙進入渠道，彎道橫流作用原理。12、田間灌水均勻度的計算公式是，渠道水利用系數的計算公式是η渠道＝Q渠道凈/Q渠道毛，明渠均勻流的計算公式是Q=，灌水率計算公式是。五、簡答題（每題5分，共計25分）1、滴灌系統(tǒng)的堵塞及其處理方法。（1）、滴灌系統(tǒng)堵塞的原因（2分）。a、雜質引起系統(tǒng)物理堵塞。造成堵塞的雜質主要有泥沙顆粒和部分有機雜物，由于使用的滴灌水沒有處理或處理達不到規(guī)定的要求，使其隨滴灌水進入滴灌系統(tǒng)，阻滯在支管或軟管部位，導致整個滴落系統(tǒng)無法正常工作。（分）。b、用于滴灌的水過硬，碳酸鹽含量偏高。長期使這種水源，會在滴灌系統(tǒng)內管壁生成較多的水垢，在軟管內壁生成較多的水垢，在軟管內壁的水垢會堵塞出水孔，導致滴水不正常或無法滴水。（分）。c、栽培作物的根系和水中藻類及其他微生物進入滴灌系統(tǒng)后吸收滴灌軟硬管中殘存的水分和營養(yǎng)后大量繁殖，造成滴灌內壁被微生物覆蓋造成堵塞。（分）。d、管道安裝不嚴謹不密封會引起基槽中的泥沙被倒吸引起系統(tǒng)堵塞。（分）。(2)防止滴灌系統(tǒng)堵塞的方法（3分）。a、在取水口用鐵絲網（網眼－1厘米見方）作柵欄，攔去較大顆粒的懸浮泥沙和有機雜物，將取水口的上方加覆蓋物防止雜物落入。（1分）。b、取水泵口用1－2層防蟲網包裹泵口，濾去大于25目的泥沙及纖維物等。（分）。c、滴灌在使用一段時間后，需進行沖洗或把反沖。沖洗時松開每條滴灌軟管（滴灌帶）尾端的握緊，開啟消耗用清水沖洗整個系統(tǒng)，將滴灌內殘留的雜物沖出，而反沖是指使用逆向水流對滴灌系統(tǒng)清洗，也是去除系統(tǒng)中雜物的一種方法。（1分）。d、及時清洗過濾器，發(fā)現滴頭堵塞時及時更換。（分）。2、旋轉式噴頭的主要水力參數及影響因素。答：（1）射程（2分）。影響噴頭射程的因素：工作壓力和噴咀直徑；壓力增加，射程增加；壓力一定時，噴嘴直徑增加，射程增加；噴射仰角；28～32度時射程最遠，通常為30度；轉速，轉速增加，射程減小。一般1～3r/min(中)，3～5r/min(遠射程)；水舌形狀，水舌摻氣少則射程大，減少紊流，水流整直，加粉碎針可增加摻氣，減小水滴直徑，提高霧化度。（2）水量分布（3分）。工作壓力:壓力適中，水量分布曲線近似于一個偏平的等角三角形；當壓力過低時，由于水舌粉碎不足，水量大部分集中在遠處，中間水量少，成“輪胎形”分布；當壓力過高時，由于水舌過度粉碎，近處水量集中，遠處水量不足。（分）。噴頭的布置形式和間距:一般由計算或者試驗確定，設計時可參考設計手冊;常用形式：矩形分布、等腰三角形分布或正方形分布。（分）。風力風向:逆風減少的射程要比順風增加的射程大。在布置噴頭時，適當密布一些以抵消風的影響。（分）。水滴直徑:（分）。①、噴頭工作壓力和噴嘴直徑（霧化指標H/d)②、粉碎機構③、噴形狀3、渠道防滲有哪些作用渠道防滲工程措施有哪些基本類型。（1）渠道防滲的作用優(yōu)點：節(jié)水、節(jié)能，降低成本；提高輸水速度；減少維護費用（淤積少、穩(wěn)定、雜草少）；控制鹽堿化。（2分）。缺點：減少地下水補給；破壞生物多樣性（水生動植物減少）；破壞環(huán)境（自凈能力降低）。（2分）。渠道防滲工程措施的基本類型：土料防滲；混凝土防滲（最常用形式）；砌石；磚砌；瀝青（伸縮性，天荒坪蓄能電站用）；塑料等。（1分）。4、農田主要排水方式以及各自優(yōu)缺點答：一般有水平排水、垂直（豎井）排水兩種。水平排水主要指明溝排水和地下暗管排水。（1）豎井。豎井的優(yōu)點是排水效果好；地下水位降深大，特別適宜防止土壤次生鹽堿化，可加大沖洗或灌溉水的入滲速度和淋洗作用，使土壤表層脫鹽，且不易返鹽；同時在旱澇相間出現的地區(qū)，抽水后等于騰出一個地下水庫，雨澇季節(jié)能容納較大的入滲水量，供旱季抽水，灌排結合（1或2分）。缺點是能耗大，運行費用高；同時要有一定的水文地質條件；地下水礦化度高時，還要由排水溝系統(tǒng)排出灌區(qū)，增加了成本（1或2分）。適用于水文地質條件較好，地下水水質能夠用于灌溉的地區(qū)（1或2分）。（2）明溝排水。優(yōu)點：排水速度快（尤其是排地表水），排水效果好（1或2分）。缺點：工程量大，地面建筑物多、占地面積大、溝坡易坍塌且不易保持穩(wěn)定，同時不利于交通和機械化耕作（1或2分）。（3）暗管排水。特點是排得快，降得深，與明溝排水相比，具有工程量小，地面建筑物少，土地利用率高，有利于交通和田間機械化作業(yè)等優(yōu)點，并可避免因溝坡坍塌，溝深不易保持等缺陷。與豎井排水相比，能有效解決水平不透水隔層排水問題（1或2分）。缺點：管道易堵塞，不易修理。投資比明溝排水大，施工技術要求比明溝排水高（1或2分）。5、灌溉管道系統(tǒng)規(guī)劃布置的主要影響因素有哪些，及首部樞紐的組成及布置（1）主要影響因素:（2分）。水源與灌區(qū)的相對位置灌區(qū)的面積大小、形狀和地形作物的分布耕作方向灌溉季節(jié)的風速風向 （2）首部樞紐的組成及布置（3分）。首部樞紐包括引水建筑物、泵站（或水泵機組）、沉沙、過濾設備、肥料和化學藥劑注入設備、控制器、壓力或流量調節(jié)器、閥門和測量設備等。首部樞紐的位置的確定，要考慮水源的位置和管網布局方便。6、什么是作物需水量如何確定作物田間需水量答：是指生長在大面積上的無病蟲害作物，在最佳水、肥等土壤條件和生長環(huán)境中，取得高產潛力所需滿足的植株蒸騰和棵間蒸發(fā)之和，又稱為作物蒸發(fā)蒸騰量或騰發(fā)量（2或4分）。確定作物需水量可以通過田間試驗確定，也可以采用以氣象因素為主的經驗或半經驗公式計算作物需水量。計算作物需水量又可以分為兩類：一類是根據作物需水量與其影響因素之間的經驗關系，直接計算出作物需水量的方法（2或3分）。另一類是先計算參照作物的蒸發(fā)蒸騰量或潛在蒸發(fā)蒸騰量，再根據不同作物的實際情況及土壤實際含水率狀況計算實際作物的需水量的半經驗的方法（2或3分）。7、為什么新疆是常年灌溉地區(qū)答：因為新疆處于干旱和半干旱區(qū)，全疆大部分地區(qū)年降水量不足200mm（2或3分），而年蒸發(fā)能力卻達1000～3000mm以上（2或3分），在這里，天然降水不能滿足農業(yè)需水需要，沒有灌溉就沒有農業(yè)(2或4分)。因此，新疆是常年灌溉地區(qū)。8、灌溉與排水研究的主要內容是什么答：（1）調節(jié)農田水分狀況（1分或2分）。調節(jié)農田水分狀況的主要措施有：①灌溉措施②排水措施（2或3分）。（2）改變和調節(jié)地區(qū)水情（1分或2分）。調節(jié)地區(qū)水情的主要措施有①蓄水保水措施②調水、排水措施（2或3分）。9、控制地下水位的農田排水方法有哪幾種，它們的優(yōu)缺點和采用條件如何答：明溝、暗管、豎井三者都能起到排出地下徑流，控制地下水位的作用。它們的優(yōu)缺點如下：（1）豎井。豎井的優(yōu)點是排水效果好；地下水位降深大，特別適宜防止土壤次生鹽堿化，可加大沖洗或灌溉水的入滲速度和淋洗作用，使土壤表層脫鹽，且不易返鹽；同時在旱澇相間出現的地區(qū)，抽水后等于騰出一個地下水庫，雨澇季節(jié)能容納較大的入滲水量，供旱季抽水，灌排結合。缺點是能源大，運行費用高；同時要有一定的水文地質條件；地下水礦化度高時，還要由排水溝系統(tǒng)排出灌區(qū)，增加了成本（1或2分）。適用于水文地質條件較好，地下水水質能夠用于灌溉的地區(qū)（1或2分）。（2）明溝排水。優(yōu)點：排水速度快（尤其是排地表水），排水效果好（1或2分）。缺點：工程量大，地面建筑物多、占地面積大、溝坡易坍塌且不易保持穩(wěn)定，同時不利于交通和機械化耕作（1或2分）。在有排澇任務的地區(qū)，必須有明溝，可以排澇防漬相結合。（3）暗管排水。特點是排得快，降得深，與明溝排水相比，具有工程量小，地面建筑物少，土地利用率高，有利于交通和田間機械化作業(yè)等優(yōu)點，并可避免因溝坡坍塌，溝深不易保持等缺陷。與豎井排水相比，能有效解決水平不透水隔層排水問題（1或2分）。缺點：管道易堵塞，不易維修。投資比明溝排水大，施工技術要求比明溝排水高（1或2分）。在有防漬和治理鹽堿化要求的地區(qū)，可以采用暗管排水。10、灌溉系統(tǒng)包括哪些組成部分各起什么作用答：灌溉系統(tǒng)主要包括以下四個部分：（1）輸、配水渠道系統(tǒng)（2）田間工程（3）渠系建筑物（4）退泄水建筑物。其中輸配水渠道起到向灌區(qū)農田供水的作用。田間工程主要是將輸送至田間的灌溉水均勻的分配到田間。渠系建筑物主要起到分配水量、控制渠道水位、量測渠道過水流量、宣泄灌區(qū)多于水量以及便利交通等作用。退泄水渠道主要起到定期沖刷和排放渠道段的淤沙、排泄入渠洪水、退泄渠道生育水量及下游出現工程事故時斷流排水等，達到調節(jié)渠道流量、保證渠道及建筑物安全運行的目的。六、計算題（本大題共2小題，共20分）1、已知某渠道Q設=s，m=，i=，n=，V不沖=s，V不淤=s，試按水力最優(yōu)斷面計算過水斷面尺寸。解：（1）根據m=，查教材表4-11得α0=。（1′）（2）計算水深：（2′）（1′）（3）計算底寬:=×=（1′）為使施工方便，取b=。（1′）（4）校核流速：ω=（+×）×=（1′）V==m/s（2′）滿足校核條件<<。（1′）所以，水力最優(yōu)斷面尺寸是：b=，h=2、冬小麥拔節(jié)期測定土壤含水率為%（占干土重的%），此時無降雨，地下水補給量可忽略不計。已知計劃濕潤層深度為米，田間持水率%（占干土重%），土壤干容重為m3，此時日平均作物需水量為d，該生育階段的允許最小土壤含水率下限為11%（占干土重%）。試求（1）幾天后進行灌水（2）灌水定額是多少解：（1）作物需水量E＝d＝畝·d或E’=30m3/hm2·d有效儲水量W＝667Hγ（θ田－θ0）＝667×××（）＝(m3/畝)或W’=100Hγ（θ’田－θ’0）=100×××=m3/hm2T＝W／E＝／＝（d）或T＝W’／E’＝／=(d)（2）m=667Hγ（θ田-θmin）＝667×××（）＝56(m3/畝)或m’=100Hγ(θ’田－θ’0)=100×××=m3/hm2七、論述題1、試論述各灌水方法及其優(yōu)缺點。灌水方法一般是按照是否全面濕潤整個農田和按照水輸送到田間的方式和濕潤土壤的方式來分類，常見的灌水方法可分為全面灌溉與局部灌溉兩大類。（1分）(一)全面灌溉（9分）灌溉時濕潤整個農田根系活動層內的土壤，傳統(tǒng)的常規(guī)灌水方法都屬于這一類。比較適合于密植作物。主要有地面灌溉和噴灌兩類。（1分）1．地面灌溉（4分）水是從地表面進入田間并借重力和毛細管作用浸潤土壤，所以也稱為重力灌水法。這方法是最古老的也是目前應用最廣泛、最主要的一種灌水方法。按其濕潤土壤方式的不同，又可分為畦灌、溝灌、淹灌和漫灌。(1)畦灌畦灌是用田埂將灌溉土地分隔成一系列小畦。灌水時，將水引入畦田后，在畦田上形成很薄的水層，沿畦長方向流動，在流動過程中主要借重力作用逐漸濕潤土壤。（1分）(2)溝灌溝灌是在作物行間開挖灌水溝，水從輸水溝進入灌水溝后，在流動的過程中主要借毛細管作用濕潤土壤。和畦灌比較，其明顯的優(yōu)點是不會破壞作物根部附近的土壤結構，不導致田面板結，能減少土壤蒸發(fā)損失，適用于寬行距的中耕作物。（1分）(3)淹灌(又稱格田灌溉)淹灌是用田埂將灌溉土地劃分成許多格田，灌水時，使格田內保持一定深度的水層，借重力作用濕潤土壤，主要適用于水稻。（1分）(4)漫灌漫灌是在田間不做任何溝埂，灌水時任其在地面漫流，借重力滲入土壤，是一種比較粗放的灌水方法。灌水均勻性差，水量浪費較大。（1分）2．噴灌（4分）是利用專門設備將有壓水送到灌溉地段，并噴射到空中散成細小的水滴，象天然降雨一樣進行灌溉。其突出優(yōu)點是對地形的適應性強，機械化程度高，灌水均勻，灌溉水利用系數高，尤其是適合于透水性強的土壤，并可調節(jié)空氣濕度和溫度。但基建投資較高，而且受風的影響大。(二)局部灌溉（12分）這類灌溉方法的特點是灌溉時只濕潤作物周圍的土壤，遠離作物根部的行間或棵間的土壤仍保持干燥。為了要做到這一點，這類灌水方法都要通過一套塑料管道系統(tǒng)將水和作物所需要的養(yǎng)分直接輸送到作物根部附近。并且準確地按作物的需要，將水和養(yǎng)分緩慢地加到作物根區(qū)范圍內的土壤中去，使作物根區(qū)的土壤經常保持適宜于作物生長的水分、通氣和營養(yǎng)狀況。一般灌溉流量都比全面灌溉小得多，因此又稱為微量灌溉，簡稱微灌。這類灌水方法的主要優(yōu)點是：灌水均勻，節(jié)約能量，灌水流量?。粚ν寥篮偷匦蔚倪m應性強；能提高作物產量，增強耐鹽能力；便于自動控制，明顯節(jié)省勞力。比較適合于灌溉寬行作物、果樹、葡萄、瓜類等。（2分）(1)滲灌滲灌是利用修筑在地下的專門設施(地下管道系統(tǒng))將灌溉水引入田間耕作層借毛細管作用自下而上濕潤土壤，所以又稱為地下灌溉。近來也有在地表下埋設塑