灌溉與排水工程題庫及答案一、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)能夠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)渠道不發(fā)生斷流的概率C.作物關(guān)鍵生育期內(nèi)灌溉水供給的可靠程度D.灌溉工程在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)正常運(yùn)行的概率答案：A2.下列哪種土壤的田間持水量最大？（）A.砂土B.壤土C.黏土D.礫石土答案：C3.噴灌系統(tǒng)中，噴頭的組合間距主要由（）決定。A.噴頭射程和噴灌均勻度B.噴頭流量和工作壓力C.作物行距和株距D.水源供水量答案：A4.排水溝的設(shè)計(jì)流量分為（）。A.日常流量和暴雨流量B.排漬流量和排澇流量C.最小流量和最大流量D.設(shè)計(jì)流量和校核流量答案：B5.灌溉水利用系數(shù)是指（）。A.作物實(shí)際利用的水量與渠首引入總水量的比值B.田間凈灌溉用水量與毛灌溉用水量的比值C.渠道輸水效率與田間灌水效率的乘積D.作物需水量與有效降雨量的差值答案：B6.渠道橫斷面設(shè)計(jì)中，渠道的不沖流速是指（）。A.水流對(duì)渠床不產(chǎn)生沖刷的最大允許流速B.水流對(duì)渠床不產(chǎn)生淤積的最小允許流速C.渠道設(shè)計(jì)流量對(duì)應(yīng)的平均流速D.渠道加大流量對(duì)應(yīng)的最大流速答案：A7.非充分灌溉的核心目標(biāo)是（）。A.減少灌溉用水量，提高水分利用效率B.保證作物全生育期不缺水C.降低灌溉工程投資D.適應(yīng)季節(jié)性干旱缺水條件答案：A8.地下水臨界深度是指（）。A.地下水埋深的最小值，低于此值會(huì)發(fā)生土壤鹽漬化B.地下水埋深的最大值，高于此值會(huì)發(fā)生土壤鹽漬化C.作物根系活動(dòng)層的深度D.排水溝的設(shè)計(jì)深度答案：A9.滴灌系統(tǒng)中，毛管的設(shè)計(jì)通常采用（）。A.等管徑、等間距布置B.變管徑、變間距布置C.大管徑、小間距布置D.小管徑、大間距布置答案：A10.灌溉制度中，“灌水定額”是指（）。A.單位面積一次灌溉的水量B.全生育期單位面積總灌溉水量C.兩次灌水的間隔時(shí)間D.作物關(guān)鍵生育期的灌溉量答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選不得分）1.影響作物灌溉制度的主要因素包括（）。A.作物種類及品種B.氣象條件（降水、蒸發(fā)）C.土壤性質(zhì)（質(zhì)地、持水能力）D.農(nóng)業(yè)技術(shù)措施（耕作、施肥）答案：ABCD2.渠道防滲的主要措施有（）。A.混凝土襯砌B.漿砌石襯砌C.土料夯實(shí)防滲D.塑料薄膜防滲答案：ABCD3.排水系統(tǒng)的組成包括（）。A.田間排水網(wǎng)（毛溝、農(nóng)溝）B.骨干排水系統(tǒng)（斗溝、支溝、干溝）C.排水容泄區(qū)（河流、湖泊、海洋）D.排水建筑物（水閘、泵站）答案：ABCD4.微灌系統(tǒng)的特點(diǎn)包括（）。A.灌水均勻度高（85%以上）B.節(jié)水效果顯著（比地面灌溉省水30%50%）C.適用范圍廣（可結(jié)合施肥）D.投資和運(yùn)行成本低答案：ABC（注：微灌系統(tǒng)初期投資較高，故D錯(cuò)誤）5.土壤鹽堿化的主要防治措施有（）。A.合理灌溉（控制灌水定額，避免深層滲漏）B.完善排水系統(tǒng)（降低地下水位）C.種植耐鹽作物D.化學(xué)改良（施用石膏等）答案：ABCD三、填空題（每空1分，共15分）1.灌溉工程中，常用的灌水方法可分為地面灌溉、噴灌、微灌和______四大類。答案：地下灌溉2.渠道設(shè)計(jì)流量包括設(shè)計(jì)流量、加大流量和______。答案：最小流量3.作物需水量的計(jì)算方法主要有______法（以水面蒸發(fā)為參數(shù)）和______法（以作物生理指標(biāo)為參數(shù)）。答案：蒸發(fā)皿；作物系數(shù)4.排水溝的深度設(shè)計(jì)需考慮______深度（防止土壤鹽漬化）和______深度（滿足排澇要求）。答案：地下水臨界；排澇5.噴灌系統(tǒng)的組成包括水源工程、首部樞紐、______和噴頭。答案：輸配水管網(wǎng)6.灌溉水的有效利用系數(shù)η=η渠×η田，其中η渠為______，η田為______。答案：渠道水利用系數(shù)；田間水利用系數(shù)7.土壤含水量的表示方法有質(zhì)量含水量、容積含水量和______。答案：相對(duì)含水量（占田間持水量的百分比）8.排水模數(shù)是指單位面積上的______，常用單位為______。答案：排水流量；m3/(s·km2)9.滴灌系統(tǒng)中，毛管的水力計(jì)算需滿足同一毛管上各滴頭的______差不超過設(shè)計(jì)允許值（通?！?0%）。答案：工作壓力四、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述充分灌溉與非充分灌溉的區(qū)別。答案：充分灌溉是指在作物全生育期內(nèi)，通過灌溉補(bǔ)充作物需水量與有效降雨量的全部差額，確保作物不受水分脅迫，以獲得最大產(chǎn)量。其特點(diǎn)是灌溉水量充足，需水量計(jì)算基于作物最大需水要求。非充分灌溉則是在水資源有限的條件下，通過調(diào)控灌溉水量，使作物在部分生育期承受一定水分脅迫，以提高水分利用效率（單位水量的產(chǎn)量），追求整體效益最大化。其核心是“以水定產(chǎn)”，優(yōu)先保證關(guān)鍵生育期（如拔節(jié)、灌漿期）的水分需求，減少非關(guān)鍵期的灌溉。2.渠道橫斷面設(shè)計(jì)的主要步驟有哪些？答案：（1）確定渠道設(shè)計(jì)流量（包括設(shè)計(jì)流量、加大流量、最小流量）；（2）選擇渠道邊坡系數(shù)（根據(jù)土壤類型和渠道深度確定）；（3）確定渠道底寬和水深（通過水力計(jì)算，應(yīng)用曼寧公式Q=AC√(RJ)，其中C為謝才系數(shù)，R為水力半徑，J為比降）；（4）校核不沖流速和不淤流速（確保流速大于不淤流速、小于不沖流速）；（5）確定渠道超高（防止漫溢，一般取0.30.5m）；（6）繪制橫斷面圖（標(biāo)注底寬、邊坡、深度、堤頂寬度等參數(shù)）。3.簡述農(nóng)田排水的主要作用。答案：（1）排除地表多余水量（如暴雨徑流），防止?jié)碁?zāi)；（2）降低地下水位至臨界深度以下，防止土壤次生鹽漬化；（3）改善土壤通氣性和溫度條件，促進(jìn)作物根系生長；（4）排除土壤中有害鹽分（通過淋洗作用），改良鹽堿土；（5）調(diào)節(jié)土壤水分狀況，協(xié)調(diào)水、氣、熱、肥關(guān)系，提高土壤肥力。4.噴灌系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？答案：優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)水（比地面灌溉省水30%50%）；（2）灌水均勻（均勻度可達(dá)85%以上）；（3）適應(yīng)性強(qiáng)（可用于復(fù)雜地形和不同作物）；（4）減少土壤板結(jié)，改善田間小氣候；（5）可結(jié)合施肥、噴藥，提高效率。缺點(diǎn)：（1）初期投資高（設(shè)備、管網(wǎng)成本大）；（2）受風(fēng)力影響大（風(fēng)速>3級(jí)時(shí)均勻度下降）；（3）能耗較高（需加壓設(shè)備）；（4）對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格（需過濾防止噴頭堵塞）。五、計(jì)算題（共18分）題目1（8分）：某灌區(qū)種植小麥，全生育期作物需水量ET=450mm，有效降雨量P=180mm，灌溉水利用系數(shù)η=0.75。試計(jì)算該作物的凈灌溉定額和毛灌溉定額（單位：m3/畝）。（注：1畝=667m2，1mm=1L/m2）答案：凈灌溉定額（m3/畝）=（ETP）×667m2/1000=（450mm180mm）×667m2/1000=270mm×0.667m3/畝=180.09m3/畝（約180m3/畝）毛灌溉定額=凈灌溉定額/η=180/0.75=240m3/畝題目2（10分）：某梯形渠道設(shè)計(jì)流量Q=5m3/s，底坡i=1/5000，邊坡系數(shù)m=1.5（黏壤土），糙率n=0.025。試計(jì)算渠道的底寬b和水深h（假設(shè)寬深比β=b/h=2）。（提示：曼寧公式Q=(1/n)×A×R^(2/3)×i^(1/2)，其中A為過水?dāng)嗝婷娣e，R為水力半徑，R=A/χ，χ為濕周）答案：已知β=b/h=2→b=2h過水?dāng)嗝婷娣eA=(b+mh)h=(2h+1.5h)h=3.5h2濕周χ=b+2h√(1+m2)=2h+2h√(1+1.52)=2h+2h×1.802=2h+3.604h=5.604h水力半徑R=A/χ=3.5h2/5.604h≈0.624h代入曼寧公式：Q=(1/n)×A×R^(2/3)×i^(1/2)5=(1/0.025)×3.5h2×(0.624h)^(2/3)×(1/5000)^(1/2)計(jì)算i^(1/2)=√(1/5000)=1/70.71≈0.01414(0.624h)^(2/3)=0.624^(2/3)×h^(2/3)≈0.736×h^(2/3)代入得：5=40×3.5h2×0.736h^(2/3)×0.014145=40×3.5×0.736×0.01414×h^(2+2/3)計(jì)算系數(shù)：40×3.5=140；140×0.736=103.04；103.04×0.01414≈1.457則：5=1.457×h^(8/3)h^(8/3)=5/1.457≈3.43h=3.43^(3/8)≈3.43^0.375≈1.5m（試算驗(yàn)證：h=1.5m時(shí)，b=3m）驗(yàn)證A=3.5×1.52=7.875m2，χ=5.604×1.5=8.406m，R=7.875/8.406≈0.937mQ=(1/0.025)×7.875×0.937^(2/3)×0.01414≈40×7.875×0.913×0.01414≈40×7.875×0.0129≈40×0.1016≈4.06m3/s（與設(shè)計(jì)流量5m3/s有誤差，需調(diào)整h）重新試算h=1.6m，b=3.2mA=3.5×1.62=8.96m2，χ=5.604×1.6≈8.966m，R=8.96/8.966≈1.0mQ=40×8.96×1^(2/3)×0.01414≈40×8.96×0.01414≈40×0.1267≈5.07m3/s（接近設(shè)計(jì)流量5m3/s）因此，渠道底寬b≈3.2m，水深h≈1.6m。六、綜合分析題（共20分）題目：某北方平原灌區(qū)，地形平坦，土壤為中壤土（田間持水量θ_f=25%，容重γ=1.4g/cm3），地下水埋深1.5m（臨界深度2.0m），主要種植玉米（生育期需水量ET=500mm，關(guān)鍵生育期為拔節(jié)灌漿期）。當(dāng)前采用漫灌方式（灌溉水利用系數(shù)η=0.5），存在田間積水、地下水位上升、土壤輕度鹽漬化問題。要求：提出該灌區(qū)的節(jié)水改造方案，需包括以下內(nèi)容：（1）灌溉方式選擇及依據(jù)；（2）排水系統(tǒng)優(yōu)化措施；（3）灌溉制度調(diào)整建議；（4）預(yù)期效益分析。答案要點(diǎn)：（1）灌溉方式選擇及依據(jù)：建議改用管灌或滴灌。依據(jù)：①漫灌浪費(fèi)水（η=0.5），管灌可將η提升至0.80.9，滴灌η>0.9；②中壤土保水能力較好，管灌適合行播作物（玉米）；③滴灌可精準(zhǔn)控制水量，避免深層滲漏（減少地下水位上升風(fēng)險(xiǎn)）；④北方平原地形平坦，管灌施工方便，投資低于滴灌。（2）排水系統(tǒng)優(yōu)化措施：①加密田間排水毛溝（間距5080m），降低地下水位至臨界深度2.0m以下；②疏通骨干排水溝（斗溝、支溝），清除淤泥，保證排水通暢；③增設(shè)排水泵站（若容泄區(qū)水位高，需提排）；④采用暗管排水（減少占地，提高排水效率）。（3）灌溉制度調(diào)整建議：①采用非充分灌溉，優(yōu)先保證拔節(jié)灌漿期需水（占總需水量60%）；②降低灌水定額（漫灌定額約80m3/畝，調(diào)整為管灌40