灌溉排水工程學(xué)復(fù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.灌溉設(shè)計(jì)保證率是指（）。A.灌溉系統(tǒng)能滿足作物需水要求的年數(shù)占總年數(shù)的百分比B.灌溉季節(jié)內(nèi)渠道的供水保證率C.作物關(guān)鍵生育期的灌溉保證率D.灌溉工程投資回收的概率2.下列灌水方法中，屬于局部灌溉的是（）。A.畦灌B.溝灌C.滴灌D.漫灌3.渠道的不沖流速是指（）。A.渠道中水流不會(huì)導(dǎo)致土壤顆粒起動(dòng)的最大流速B.渠道中水流不會(huì)導(dǎo)致土壤顆粒沉積的最小流速C.渠道中水流的設(shè)計(jì)流速上限D(zhuǎn).渠道中水流的經(jīng)濟(jì)流速4.作物需水量的主要組成部分是（）。A.植株蒸騰量B.棵間蒸發(fā)量C.深層滲漏量D.地表徑流量5.鹽堿地改良的核心措施是（）。A.增施有機(jī)肥B.種植耐鹽作物C.合理灌溉與排水D.土壤翻耕6.排水系統(tǒng)中，“田間排水溝”的主要作用是（）。A.匯集區(qū)域內(nèi)地下水和地表徑流B.排除農(nóng)田表層積水C.控制地下水位D.連接支溝與干溝7.噴灌系統(tǒng)中，噴頭的組合間距主要由（）決定。A.噴頭射程與噴灌均勻度B.作物種類(lèi)與種植行距C.水源流量與壓力D.地形坡度8.采用彭曼公式計(jì)算作物需水量時(shí)，核心輸入?yún)?shù)不包括（）。A.太陽(yáng)輻射量B.空氣溫度C.土壤質(zhì)地D.風(fēng)速9.渠道水力計(jì)算中，謝才公式\(v=C\sqrt{Ri}\)中，\(C\)的常用計(jì)算式是（）。A.達(dá)西魏斯巴赫公式B.曼寧公式\(C=R^{1/6}/n\)C.巴甫洛夫斯基公式\(C=R^y/n\)（\(y=0.13+0.75\sqrt{n}\)）D.愛(ài)因斯坦公式10.暗管排水系統(tǒng)中，常用的管材不包括（）。A.混凝土管B.塑料管C.陶土管D.鋼管二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）1.影響作物灌溉制度的主要因素包括（）。A.作物品種與生育期B.氣象條件（降水、蒸發(fā)）C.土壤類(lèi)型與地下水埋深D.灌溉技術(shù)水平2.渠道防滲的主要目的有（）。A.減少輸水損失B.防止渠道沖刷C.提高渠道輸水效率D.避免土壤次生鹽堿化3.排水系統(tǒng)的組成包括（）。A.田間排水網(wǎng)（毛溝、農(nóng)溝）B.輸水溝（支溝、干溝）C.排水容泄區(qū)（河流、湖泊）D.排水建筑物（水閘、泵站）4.滴灌系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括（）。A.節(jié)水效果顯著B(niǎo).適應(yīng)復(fù)雜地形C.提高肥效D.初期投資低5.地下水臨界深度的影響因素有（）。A.土壤質(zhì)地B.地下水礦化度C.作物耐鹽能力D.灌溉方式三、填空題（每空1分，共20分）1.作物灌溉制度的主要內(nèi)容包括灌水次數(shù)、灌水時(shí)間、（）和（）。2.渠道設(shè)計(jì)流量由毛流量、（）和（）組成，其中毛流量等于凈流量除以（）。3.噴灌系統(tǒng)的分類(lèi)按壓力來(lái)源可分為（）和（）；按設(shè)備移動(dòng)方式可分為（）、（）和（）。4.排水工程中，常用的除澇標(biāo)準(zhǔn)是（）；治堿標(biāo)準(zhǔn)是（）。5.土壤水分的存在形式包括吸濕水、（）和（），其中（）是作物可利用的有效水分主體。6.渠道橫斷面設(shè)計(jì)中，梯形斷面的邊坡系數(shù)\(m\)取決于（）和（）。7.鹽堿地形成的主要原因是（）大于（），導(dǎo)致鹽分在地表積累。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述“充分灌溉”與“非充分灌溉”的區(qū)別及其適用場(chǎng)景。2.說(shuō)明渠道縱斷面設(shè)計(jì)的主要步驟及關(guān)鍵參數(shù)（至少列出3個(gè)）。3.對(duì)比分析明溝排水與暗管排水的優(yōu)缺點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述作物需水量與灌溉需水量的聯(lián)系與區(qū)別。五、計(jì)算分析題（共33分）1.灌溉定額計(jì)算（10分）某地區(qū)種植冬小麥，生育期為120天，需水量為450mm，同期有效降水量為120mm，地下水補(bǔ)給量為30mm，土壤初始有效儲(chǔ)水量為80mm（以計(jì)劃濕潤(rùn)層深度0.8m計(jì)），收獲時(shí)要求土壤有效儲(chǔ)水量不低于60mm。試計(jì)算該作物的凈灌溉定額（單位：mm）。2.渠道流量推算（12分）某梯形灌溉渠道，設(shè)計(jì)流量\(Q=2.5m^3/s\)，底寬\(b=2m\)，邊坡系數(shù)\(m=1.5\)，糙率\(n=0.025\)，渠道比降\(i=1/2000\)。（1）計(jì)算渠道正常水深\(h\)（采用曼寧公式\(C=R^{1/6}/n\)，\(R=A/\chi\)，\(A=(b+mh)h\)，\(\chi=b+2h\sqrt{1+m^2}\)）；（2）若渠道實(shí)際運(yùn)行時(shí)水深為\(h'=1.2m\)，計(jì)算實(shí)際流速\(v'\)和實(shí)際流量\(Q'\)。3.排水溝間距計(jì)算（11分）某平原區(qū)黏質(zhì)土壤，地下水含水層滲透系數(shù)\(K=1.2m/d\)，排水溝深度\(H=2.5m\)，要求控制地下水位埋深不小于\(h_0=1.2m\)（即排水溝中水深\(h=Hh_0=1.3m\)），設(shè)計(jì)排水模數(shù)\(q=0.003m^3/(s·km^2)\)。采用霍夫曼公式計(jì)算排水溝間距\(L\)（公式：\(L=\frac{2K(H^2h^2)}{qL}\)，注意單位統(tǒng)一，\(q\)轉(zhuǎn)換為\(m/d·km^2\)）。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.A（灌溉設(shè)計(jì)保證率定義為在多年中能按設(shè)計(jì)供水量正常灌溉的年數(shù)占總年數(shù)的百分比）2.C（滴灌僅濕潤(rùn)作物根部附近土壤，屬于局部灌溉）3.A（不沖流速是防止渠道沖刷的最大允許流速）4.A（植株蒸騰量占作物需水量的60%80%，是主要組成）5.C（鹽堿地改良需通過(guò)排水降低地下水位，結(jié)合合理灌溉淋鹽）6.C（田間排水溝直接控制農(nóng)田地下水位，防止?jié)n澇）7.A（噴頭組合間距需保證噴灌均勻度，通常為0.70.9倍射程）8.C（彭曼公式基于氣象參數(shù)，不直接涉及土壤質(zhì)地）9.B（曼寧公式是謝才系數(shù)最常用的計(jì)算式）10.D（鋼管易銹蝕，暗管排水常用混凝土、塑料或陶土管）二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD（灌溉制度需綜合考慮作物、氣象、土壤和管理水平）2.ABCD（防滲可減少損失、防沖刷、提高效率，避免水分下滲抬升地下水位導(dǎo)致鹽堿化）3.ABCD（排水系統(tǒng)包括田間網(wǎng)、輸水溝、容泄區(qū)及配套建筑物）4.ABC（滴灌初期投資較高，故D錯(cuò)誤）5.ABC（地下水臨界深度與土壤質(zhì)地、礦化度、作物耐鹽性相關(guān)，與灌溉方式無(wú)直接關(guān)系）三、填空題1.灌水定額；灌溉定額2.凈流量；損失流量；渠道水利用系數(shù)3.自壓式；機(jī)壓式；固定式；半固定式；移動(dòng)式4.設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期（如10年一遇）；地下水控制埋深及土壤脫鹽標(biāo)準(zhǔn)5.膜狀水；毛管水；毛管水6.土壤類(lèi)型；渠道深度7.蒸發(fā)量；降水量（或“積鹽過(guò)程；脫鹽過(guò)程”）四、簡(jiǎn)答題1.區(qū)別與適用場(chǎng)景：充分灌溉指按作物各生育期需水要求及時(shí)、足額供水，保證作物高產(chǎn)；非充分灌溉指在水資源有限時(shí)，通過(guò)調(diào)控灌水量抑制部分蒸騰，以較小水量獲得較高產(chǎn)量。適用場(chǎng)景：充分灌溉用于水資源豐富、追求高產(chǎn)的地區(qū)（如東北平原）；非充分灌溉用于干旱半干旱區(qū)（如西北內(nèi)陸）或季節(jié)性缺水地區(qū)（如華北春旱季）。2.渠道縱斷面設(shè)計(jì)步驟及關(guān)鍵參數(shù)：步驟：①確定渠道沿線地面高程；②確定渠道設(shè)計(jì)水位（滿足控制范圍內(nèi)農(nóng)田自流灌溉）；③確定渠道底坡（結(jié)合地面坡度和不沖不淤流速）；④計(jì)算水面線（驗(yàn)證是否滿足水位要求）。關(guān)鍵參數(shù)：設(shè)計(jì)水位（決定渠道控制范圍）、底坡\(i\)（影響流速和輸水能力）、不沖流速（防止沖刷）、不淤流速（防止淤積）。3.明溝與暗管排水對(duì)比：優(yōu)點(diǎn)：明溝施工簡(jiǎn)單、投資低、便于維護(hù)；暗管不占耕地、減少蒸發(fā)、排水均勻。缺點(diǎn)：明溝占地多、易坍塌、蒸發(fā)損失大；暗管初期投資高、維護(hù)困難（需專(zhuān)業(yè)設(shè)備）。適用場(chǎng)景：明溝用于地勢(shì)平坦、土地資源豐富地區(qū)；暗管用于人多地少、要求耕地連片的地區(qū)（如經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)平原區(qū)）。4.作物需水量與灌溉需水量聯(lián)系與區(qū)別：聯(lián)系：灌溉需水量是作物需水量扣除有效降水、地下水補(bǔ)給等天然水源后的補(bǔ)充水量，即\(灌溉需水量=作物需水量有效降水量地下水補(bǔ)給量+土壤儲(chǔ)水變化量\)。區(qū)別：作物需水量是作物生長(zhǎng)需消耗的總水量（生理和生態(tài)需水）；灌溉需水量是人工需補(bǔ)充的水量，受天然水源和土壤儲(chǔ)水影響。五、計(jì)算分析題1.凈灌溉定額計(jì)算根據(jù)水量平衡原理：凈灌溉定額\(m=ETP_eW_g+(W_1W_2)\)其中：\(ET=450mm\)（需水量），\(P_e=120mm\)（有效降水），\(W_g=30mm\)（地下水補(bǔ)給），\(W_1=80mm\)（初始儲(chǔ)水），\(W_2=60mm\)（期末儲(chǔ)水）。代入得：\(m=45012030+(8060)=320mm\)。2.渠道流量推算（1）正常水深\(h\)計(jì)算：曼寧公式\(v=\frac{1}{n}R^{2/3}i^{1/2}\)，流量\(Q=Av=(b+mh)h\cdot\frac{1}{n}\left(\frac{(b+mh)h}{b+2h\sqrt{1+m^2}}\right)^{2/3}i^{1/2}\)。代入\(Q=2.5\)，\(b=2\)，\(m=1.5\)，\(n=0.025\)，\(i=0.0005\)，試算得\(h\approx1.1m\)（具體試算過(guò)程：假設(shè)\(h=1.1m\)，則\(A=(2+1.5×1.1)×1.1=3.63m^2\)，\(\chi=2+2×1.1×\sqrt{1+1.5^2}\approx2+2×1.1×1.803=5.967m\)，\(R=3.63/5.967≈0.608m\)，\(v=(1/0.025)×0.608^{2/3}×0.0005^{1/2}≈40×0.729×0.0224≈0.653m/s\)，\(Q=3.63×0.653≈2.37m^3/s\)（接近2.5，調(diào)整\(h=1.15m\)后\(Q≈2.5m^3/s\)，故\(h≈1.15m\)）。（2）實(shí)際水深\(h'=1.2m\)時(shí)：\(A'=(2+1.5×1.2)×1.2=4.08m^2\)，\(\chi'=2+2×1.2×1.803≈6.327m\)，\(R'=4.08/6.327≈0.645m\)，\(v'=(1/0.025)×0.645^{2/3}×0.0005^{1/2}≈40×0.743×0.0224≈0.667m/s\)，\(Q'=4.08×0.667≈2.72m^3/s\)。3.排水溝間距計(jì)算霍夫曼公式應(yīng)為\(q=\frac{2K(H^2h^2)}{L^2}\)（原公式筆誤修正），需解\(L\)：\(q\)轉(zhuǎn)換為\(m/d·km^2\)：\(0.003m^3/(s·km^2)=0.003×86400=259.2m^3/(d·km^2)=259.2×10^{6}m/d·m^2=2.592×10^{4}m/d\)（更準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換：\(1km^2=10^6m^2\)，故\(q=0.003m^3/(s·km^2)=0.003×86400m^3/(d·km^2)=259.2m^3/(d·km^2)=259.2m/(d·km^2)×m^2=25