灌溉制度設(shè)計(jì)例題(帶答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.灌溉制度設(shè)計(jì)中，“凈灌溉定額”指的是（）A.單位面積上需要從水源引入的總水量B.單位面積上作物實(shí)際消耗的水量C.扣除有效降雨后需人工補(bǔ)充的水量D.考慮渠道滲漏損失后的灌溉水量2.作物需水關(guān)鍵期是指（）A.作物生長(zhǎng)速度最快的時(shí)期B.作物對(duì)水分虧缺最敏感的時(shí)期C.作物蒸騰量最大的時(shí)期D.土壤水分蒸發(fā)最劇烈的時(shí)期3.采用彭曼公式計(jì)算作物需水量時(shí)，核心參數(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4.某地區(qū)小麥全生育期有效降雨量為200mm，作物需水量為450mm，灌溉水利用系數(shù)為0.7，則毛灌溉定額為（）A.250mmB.357mmC.450mmD.643mm5.非充分灌溉制度設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)是（）A.保證作物產(chǎn)量最大化B.降低灌溉成本，提高水分利用效率C.完全滿足作物各生育期需水D.減少土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)6.確定灌水時(shí)間的主要依據(jù)是（）A.農(nóng)民種植習(xí)慣B.作物根系層土壤水分下限C.月平均氣溫D.渠道供水能力7.土壤田間持水量是指（）A.土壤能保持的最大懸著水量B.土壤完全飽和時(shí)的含水量C.作物開(kāi)始萎蔫時(shí)的土壤含水量D.土壤中重力水全部排出后的含水量8.以下作物中，需水模數(shù)（單位時(shí)間需水量）最大的通常是（）A.水稻（分蘗期）B.小麥（拔節(jié)期）C.玉米（苗期）D.棉花（吐絮期）9.灌溉制度設(shè)計(jì)中，“灌水定額”是指（）A.全生育期總灌溉水量B.某次灌水單位面積的灌水量C.單位面積作物總需水量D.扣除降雨后的凈灌溉量10.計(jì)算有效降雨量時(shí)，通常采用的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)范圍是（）A.0.1~0.3B.0.5~0.7C.0.8~0.9D.1.0~1.2二、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.影響作物需水量的主要因素包括（）A.氣象條件（溫度、濕度、風(fēng)速）B.土壤質(zhì)地與肥力C.作物品種與生育階段D.灌溉方式（漫灌、滴灌）2.水量平衡法計(jì)算灌溉制度的基本輸入?yún)?shù)包括（）A.作物各生育期需水量B.有效降雨量C.地下水補(bǔ)給量D.土壤初始含水量3.充分灌溉與非充分灌溉的主要區(qū)別在于（）A.是否完全滿足作物各生育期需水B.是否以產(chǎn)量最大化為目標(biāo)C.是否考慮水分利用效率D.是否允許作物發(fā)生輕度水分脅迫4.確定灌溉制度時(shí)需遵循的原則包括（）A.與當(dāng)?shù)厮礂l件（水量、供水時(shí)間）匹配B.符合作物生理需水規(guī)律C.結(jié)合土壤保水能力（如黏土保水性強(qiáng)）D.優(yōu)先采用傳統(tǒng)灌溉經(jīng)驗(yàn)，無(wú)需科學(xué)計(jì)算5.以下關(guān)于灌溉水利用系數(shù)的描述正確的是（）A.滴灌系統(tǒng)的利用系數(shù)高于漫灌B.數(shù)值范圍通常為0.5~0.8C.僅與渠道滲漏有關(guān)，與田間蒸發(fā)無(wú)關(guān)D.是凈灌溉定額與毛灌溉定額的比值三、填空題（每空2分，共20分）1.作物需水量由__________和__________兩部分組成，通常用ET表示。2.彭曼公式將作物需水量分為_(kāi)_________和__________驅(qū)動(dòng)的蒸發(fā)部分。3.土壤有效儲(chǔ)水量的計(jì)算公式為_(kāi)_________（需寫出參數(shù)含義）。4.灌溉制度表通常包含__________、__________、__________等關(guān)鍵信息。5.非充分灌溉中常用的調(diào)控策略包括__________和__________（列舉兩種）。四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述充分灌溉制度與非充分灌溉制度的適用場(chǎng)景。2.說(shuō)明水量平衡法計(jì)算凈灌溉定額的基本步驟。3.分析作物需水關(guān)鍵期對(duì)灌溉制度設(shè)計(jì)的意義。4.列舉3種確定作物需水量的常用方法，并簡(jiǎn)述其適用條件。五、計(jì)算分析題（共23分）背景資料：某地區(qū)種植春玉米，生育期為120天（47月），分4個(gè)階段：苗期（30天）、拔節(jié)期（30天）、抽雄期（30天）、灌漿期（30天）。已知以下參數(shù)：各生育期作物需水系數(shù)（Kc）：苗期0.6，拔節(jié)期0.9，抽雄期1.2，灌漿期1.0；參考作物蒸發(fā)蒸騰量（ET0）：苗期2mm/d，拔節(jié)期4mm/d，抽雄期5mm/d，灌漿期3mm/d；有效降雨量（Pe）：苗期10mm，拔節(jié)期30mm，抽雄期50mm，灌漿期20mm；土壤田間持水量（θf(wàn)c）=25%（體積含水量），凋萎系數(shù)（θw）=10%，計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（H）=0.6m；灌溉水利用系數(shù)（η）=0.7；播種時(shí)土壤初始含水量（θ0）=18%（體積含水量），允許土壤含水量下限為θw+5%（即15%）。問(wèn)題：1.計(jì)算各生育期作物需水量（ETc）。（4分）2.計(jì)算全生育期總作物需水量（ETc總）。（2分）3.計(jì)算各生育期有效降雨量占需水量的比例。（4分）4.計(jì)算播種時(shí)土壤初始儲(chǔ)水量和允許的最小儲(chǔ)水量（以mm為單位）。（4分）5.采用水量平衡法計(jì)算各生育期凈灌溉定額（m凈），并說(shuō)明是否需要灌溉（假設(shè)地下水補(bǔ)給可忽略）。（6分）6.計(jì)算全生育期毛灌溉定額（m毛）。（3分）參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.C4.B（計(jì)算：凈灌溉定額=450200=250mm；毛灌溉定額=250/0.7≈357mm）5.B6.B7.A8.A9.B10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABD4.ABC5.ABD（C錯(cuò)誤，灌溉水利用系數(shù)與渠道滲漏、田間蒸發(fā)、深層滲漏均有關(guān)）三、填空題1.作物蒸騰量；棵間蒸發(fā)量（或“蒸騰；蒸發(fā)”）2.輻射；空氣動(dòng)力學(xué)（或“能量；動(dòng)量”）3.W有效=（θf(wàn)cθw）×H×1000（θf(wàn)c：田間持水量，θw：凋萎系數(shù)，H：計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，單位m）4.灌水時(shí)間；灌水定額；灌水次數(shù)（或“生育階段；灌水量；累計(jì)灌水量”）5.調(diào)虧灌溉；關(guān)鍵期灌溉（或“限量灌溉；非充分補(bǔ)償灌溉”）四、簡(jiǎn)答題1.充分灌溉制度：適用于水源充足、追求高產(chǎn)的地區(qū)（如大型灌區(qū)、經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)），目標(biāo)是完全滿足作物各生育期需水，確保產(chǎn)量最大化；非充分灌溉制度：適用于缺水地區(qū)（如干旱半干旱區(qū)、季節(jié)性缺水灌區(qū)）或低收益作物（如普通糧食作物），允許作物在非關(guān)鍵期輕度缺水，目標(biāo)是提高水分利用效率，降低灌溉成本。2.基本步驟：①確定作物各生育期需水量（ETc）；②計(jì)算各生育期有效降雨量（Pe）和地下水補(bǔ)給量（G）；③計(jì)算土壤初始儲(chǔ)水量（W0）和允許的最小儲(chǔ)水量（Wmin）；④基于水量平衡方程：ETc=Pe+G+(W0W1)+m凈（W1為期末儲(chǔ)水量）；⑤若ETc>Pe+G+(W0Wmin)，則需灌溉，m凈=ETcPeG(W0Wmin)；否則無(wú)需灌溉。3.意義：作物需水關(guān)鍵期對(duì)水分虧缺最敏感，此階段缺水會(huì)顯著降低產(chǎn)量；因此，灌溉制度設(shè)計(jì)需優(yōu)先保證關(guān)鍵期的水分供應(yīng)，即使其他階段適當(dāng)減少灌溉，也需確保關(guān)鍵期不缺水，以平衡產(chǎn)量與節(jié)水目標(biāo)。4.常用方法及適用條件：①彭曼蒙特斯公式：需完整氣象數(shù)據(jù)（輻射、溫度、濕度、風(fēng)速），適用于有氣象站的地區(qū)；②經(jīng)驗(yàn)公式法（如蒸發(fā)皿法）：通過(guò)觀測(cè)蒸發(fā)皿蒸發(fā)量（E0）乘以作物系數(shù)（Kc），適用于氣象數(shù)據(jù)有限的地區(qū)；③田間試驗(yàn)法：在試驗(yàn)田實(shí)測(cè)作物耗水量，適用于特定作物品種和當(dāng)?shù)貧夂驐l件的精確計(jì)算；④水量平衡法：通過(guò)土壤水分變化反推需水量，適用于驗(yàn)證其他方法的準(zhǔn)確性。五、計(jì)算分析題1.各生育期作物需水量（ETc）ETc=Kc×ET0×天數(shù)苗期：0.6×2×30=36mm拔節(jié)期：0.9×4×30=108mm抽雄期：1.2×5×30=180mm灌漿期：1.0×3×30=90mm2.全生育期總需水量ETc總=36+108+180+90=414mm3.有效降雨量占需水量比例苗期：10/36≈27.8%拔節(jié)期：30/108≈27.8%抽雄期：50/180≈27.8%灌漿期：20/90≈22.2%4.土壤儲(chǔ)水量計(jì)算土壤儲(chǔ)水量（W）=θ×H×1000（θ為體積含水量，H為計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，單位m）初始儲(chǔ)水量（θ0=18%）：0.18×0.6×1000=108mm允許最小儲(chǔ)水量（θ下限=15%）：0.15×0.6×1000=90mm5.各生育期凈灌溉定額（m凈）水量平衡方程：ETc=Pe+(W前W后)+m凈（假設(shè)地下水補(bǔ)給G=0）需保證W后≥Wmin（90mm），即W前W后≤W前Wmin苗期：初始儲(chǔ)水量W前=108mm，ETc=36mm，Pe=10mm允許最大消耗水量=W前Wmin=10890=18mm實(shí)際需消耗水量=ETcPe=3610=26mm>18mm因此需灌溉，m凈=2618=8mm拔節(jié)期：上期末儲(chǔ)水量W前=Wmin=90mm（因苗期灌溉后可能補(bǔ)至W前？需修正：苗期灌溉后，W后=W前(ETcPem凈)=108(36108)=10818=90mm，即期末儲(chǔ)水量為90mm）ETc=108mm，Pe=30mm允許最大消耗水量=9090=0mm（因W后不能低于90mm）實(shí)際需消耗水量=10830=78mm>0mm需灌溉，m凈=780=78mm（灌溉后W后=90mm+(m凈+PeETc)=90+(78+30108)=90+0=90mm）抽雄期：W前=90mm，ETc=180mm，Pe=50mm允許最大消耗水量=9090=0mm實(shí)際需消耗水量=18050=130mm>0mm需灌溉，m凈=130mm（灌溉后W后=90+(130+50180)=90+0=90mm）灌漿期：W前=90mm，ETc=90mm，Pe=20mm允許最大消耗水量=9090=0mm實(shí)際需消耗水量=9