農(nóng)田水利學(xué)試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.灌溉設(shè)計保證率是指（）。A.設(shè)計灌溉用水量的保證程度B.灌溉工程能夠提供的最大供水量C.作物全生育期不缺水的概率D.灌區(qū)年降水量達到設(shè)計值的頻率答案：A2.土壤田間持水量是指（）。A.土壤中所有毛管孔隙充滿水時的含水量B.重力水完全排出后土壤中保持的最大含水量C.土壤飽和含水量的60%~70%D.作物永久萎蔫點對應(yīng)的含水量答案：B3.渠道的不沖流速是指（）。A.渠道中水流不會引起泥沙淤積的最小流速B.渠道中水流不會沖刷渠床的最大流速C.渠道設(shè)計時采用的經(jīng)濟流速D.渠道中水流的平均流速答案：B4.噴灌系統(tǒng)中，噴頭的組合均勻度一般要求不低于（）。A.70%B.80%C.90%D.95%答案：B5.農(nóng)田排水的主要目的是（）。A.降低地下水位，防止土壤鹽堿化B.增加土壤通氣性，促進作物根系生長C.排除地表積水，防止?jié)碀n危害D.以上均是答案：D6.水稻的適宜水層深度范圍通常為（）。A.10~20mmB.30~50mmC.50~80mmD.80~100mm答案：B7.灌溉水利用系數(shù)是指（）。A.作物實際利用的水量與灌溉系統(tǒng)引入的總水量的比值B.田間凈灌溉水量與渠道毛灌溉水量的比值C.渠道輸水效率與田間灌水效率的乘積D.以上均正確答案：D8.排水溝的間距主要取決于（）。A.土壤滲透系數(shù)和地下水埋深要求B.排水溝的斷面尺寸C.作物的耐漬能力D.灌區(qū)的地形坡度答案：A9.滴灌系統(tǒng)中，毛管的鋪設(shè)長度主要受（）限制。A.毛管的承壓能力B.滴頭的流量均勻度C.水源的供水量D.作物的種植行距答案：B10.土壤鹽堿化的主要原因是（）。A.地下水位過高，蒸發(fā)作用導(dǎo)致鹽分向地表積累B.灌溉水中鹽分含量過高C.施肥過量導(dǎo)致土壤鹽漬化D.降水不足，土壤水分蒸發(fā)強烈答案：A二、多項選擇題（每題3分，共15分。每題至少2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.以下屬于節(jié)水灌溉技術(shù)的有（）。A.畦灌B.滴灌C.噴灌D.漫灌答案：BC2.影響渠道滲漏量的主要因素包括（）。A.土壤質(zhì)地B.渠道流量C.渠道襯砌材料D.地下水埋深答案：ABCD3.農(nóng)田水分狀況的主要指標包括（）。A.土壤含水量B.地下水位埋深C.田間持水量D.作物蒸騰量答案：ABC4.灌溉制度的主要內(nèi)容包括（）。A.灌水次數(shù)B.灌水時間C.灌水定額D.灌溉水利用系數(shù)答案：ABC5.排水溝的斷面設(shè)計需要考慮（）。A.排澇流量B.排漬流量C.溝道比降D.土壤抗沖能力答案：ABCD三、填空題（每空1分，共20分）1.作物需水量由（）和（）兩部分組成，通常用（）表示。答案：蒸騰量；棵間蒸發(fā)量；毫米（mm）2.渠道的橫斷面形式主要有（）、（）和（）三種，其中梯形斷面適用于（）渠道。答案：梯形；矩形；U形；土質(zhì)3.噴灌系統(tǒng)按設(shè)備組成可分為（）、（）和（）三種類型。答案：管道式；機組式；中心支軸式4.土壤水的有效性是指（）到（）之間的含水量。答案：凋萎系數(shù)；田間持水量5.灌溉設(shè)計標準包括（）和（），其中（）是最常用的指標。答案：灌溉設(shè)計保證率；抗旱天數(shù)；灌溉設(shè)計保證率6.排水溝的深度由（）和（）共同決定，一般要求溝深大于（）。答案：作物耐漬深度；地下水位控制要求；臨界深度四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述噴灌的優(yōu)缺點。答案：優(yōu)點：①節(jié)水（比地面灌溉省水30%~50%）；②省工（自動化程度高）；③適應(yīng)性強（可用于地形復(fù)雜地區(qū)）；④改善田間小氣候（增加空氣濕度）。缺點：①投資較高（設(shè)備成本大）；②受風影響大（風速超過3級時均勻度下降）；③能耗較高（需加壓設(shè)備）。2.說明農(nóng)田排水的作用。答案：①排除地表積水，防止?jié)碁?zāi)；②降低地下水位，防止?jié)n害；③控制土壤鹽堿化（通過淋洗鹽分和降低地下水位）；④改善土壤通氣性，促進作物根系生長；⑤提高土壤溫度（減少水分蒸發(fā)散熱）。3.簡述渠道防滲的主要措施。答案：①工程措施：混凝土襯砌、漿砌石襯砌、塑料薄膜防滲、瀝青混凝土防滲等；②管理措施：控制渠道流量穩(wěn)定，避免水位驟升驟降；③生物措施：種植草皮或灌木，減少土壤沖刷；④化學(xué)措施：使用土壤固化劑改良渠床土壤。4.解釋“作物水分生產(chǎn)函數(shù)”的概念，并說明其應(yīng)用意義。答案：作物水分生產(chǎn)函數(shù)是指作物產(chǎn)量與全生育期或各生育階段耗水量之間的定量關(guān)系（數(shù)學(xué)表達式）。應(yīng)用意義：①確定合理灌溉制度（優(yōu)化各階段灌水量）；②評估不同水分管理措施對產(chǎn)量的影響；③為灌區(qū)水資源優(yōu)化配置提供依據(jù)。5.簡述滴灌系統(tǒng)的組成及各部分功能。答案：滴灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐、輸配水管道和滴頭四部分組成。①水源工程：提供符合水質(zhì)要求的灌溉水（如水庫、機井等）；②首部樞紐：包括水泵、過濾器、施肥裝置、控制閥門等，用于加壓、過濾、施肥和調(diào)控系統(tǒng)運行；③輸配水管道：包括干管、支管、毛管，用于將水輸送到田間；④滴頭：將壓力水以微小流量均勻滴入作物根區(qū)土壤。五、計算題（共20分）1.（8分）某灌區(qū)種植小麥，全生育期需水量為450mm，有效降水量為120mm，土壤初始有效儲水量為80mm（以根層深度0.8m計，土壤容重1.3g/cm3，田間持水量25%，凋萎系數(shù)12%）。（1）計算小麥的凈灌溉定額（單位：m3/畝）；（2）若灌溉水利用系數(shù)為0.7，計算毛灌溉定額（單位：m3/畝）。解：（1）凈灌溉定額=需水量有效降水量土壤初始有效儲水量土壤初始有效儲水量=根層深度×（田間持水量凋萎系數(shù)）×容重×1000=0.8m×（25%12%）×1.3g/cm3×1000mm/m×1000cm3/m3=0.8×0.13×1300kg/m3×1m（注：1g/cm3=1000kg/m3）=0.8×0.13×1300=135.2mm（轉(zhuǎn)換為水深）但題目中已給出初始有效儲水量為80mm，故直接使用。凈灌溉定額=45012080=250mm=250m3/hm2=250×(1/15)≈16.67m3/畝（注：1hm2=15畝，1mm=1m3/hm2）（2）毛灌溉定額=凈灌溉定額/灌溉水利用系數(shù)=16.67/0.7≈23.81m3/畝答案：（1）16.67m3/畝；（2）23.81m3/畝2.（6分）某梯形渠道設(shè)計流量Q=1.2m3/s，底寬b=1.5m，邊坡系數(shù)m=1.0，糙率n=0.025，比降i=0.0005。計算渠道的正常水深h（采用曼寧公式，公式：Q=(1/n)AR^(2/3)i^(1/2)，其中A=(b+mh)h，R=A/(b+2h√(1+m2))）。解：假設(shè)h=1.0m，則：A=(1.5+1×1.0)×1.0=2.5m2濕周χ=1.5+2×1.0×√(1+12)=1.5+2×1.414≈4.328m水力半徑R=A/χ=2.5/4.328≈0.578m流量Q=(1/0.025)×2.5×(0.578)^(2/3)×(0.0005)^(1/2)計算各部分：(0.578)^(2/3)≈0.578^(0.6667)≈0.713(0.0005)^(1/2)=0.02236Q=40×2.5×0.713×0.02236≈40×2.5×0.0159≈1.59m3/s（大于設(shè)計流量1.2m3/s，說明h需減?。┘僭O(shè)h=0.8m：A=(1.5+1×0.8)×0.8=2.3×0.8=1.84m2χ=1.5+2×0.8×1.414≈1.5+2.262≈3.762mR=1.84/3.762≈0.489m(0.489)^(2/3)≈0.489^(0.6667)≈0.625Q=40×1.84×0.625×0.02236≈40×1.84×0.014≈1.03m3/s（小于設(shè)計流量）用線性插值法：h=0.8m時Q=1.03，h=1.0m時Q=1.59，目標Q=1.2Δh=(1.21.03)/(1.591.03)×(1.00.8)=0.17/0.56×0.2≈0.061mh≈0.8+0.061≈0.861m驗證h=0.86m：A=(1.5+0.86)×0.86=2.36×0.86≈2.03m2χ=1.5+2×0.86×1.414≈1.5+2.43≈3.93mR=2.03/3.93≈0.517m(0.517)^(2/3)≈0.517^0.6667≈0.65Q=40×2.03×0.65×0.02236≈40×2.03×0.0145≈1.18m3/s（接近1.2，誤差可接受）答案：正常水深約為0.86m3.（6分）某鹽堿化灌區(qū)計劃通過排水溝降低地下水位，已知土壤滲透系數(shù)K=1.2m/d，排水溝深度H=2.5m，要求控制地下水位埋深Δ=1.5m（即排水溝中水位至地面距離為1.5m），兩排水溝間距L=100m，計算排水溝的單寬排鹽流量q（采用“水平排水”公式：q=K[(HΔ)^2(Δ)^2]/(2L)）。解：H=2.5m（排水溝深度，即溝底至地面距離），Δ=1.5m（地下水位埋深，即地面至地下水位距離），則排水溝中水位至溝底距離為HΔ=2.51.5=1.0m。代入公式：q=1.2×[(1.0)^2(1.5)^2]/(2×100)（注：公式中Δ應(yīng)為排水溝中水位以上的地下水埋深，可能題目中公式需修正，正確公式應(yīng)為q=K[(H?)^2(h?)^2]/(2L)，其中H?為中心處地下水位高度，h?為排水溝中水位高度，均以溝底為基準。假設(shè)H?=Δ=1.5m（地面至地下水位1.5m，溝底至地面2.5m，故H?=2.51.5=1.0m），h?=0（溝中水位與溝底齊平），則正確公式應(yīng)為q=K×H?2/(2L)）可能題目中公式表述有誤，正確水平排水公式為：q=K×(H?2h?2)/(2L)，其中H?為兩溝中心處地下水位高度（以溝底為基準），h?為排水溝中水位高度（以溝底為基準）。假設(shè)h?=0（溝中水位與溝底齊平），H?=Δ'=地面至地下水位距離為1.5m，溝底至地面2.5m，故H?=2.51.5=1.0m。則q=1.2×(1.0202)/(2×100)=1.2×1/200=0.006m3/(d·m)答案：單寬排鹽流量為0.006m3/(d·m)六、綜合分析題（15分）某北方灌區(qū)種植玉米，生育期為120天，需水量為500mm，有效降水量為200mm，土壤初始有效儲水量為60mm（根層深度0.6m，田間持水量22%，凋萎系數(shù)10%，土壤容重1.4g/cm3）。灌區(qū)采用地面灌溉，灌溉水利用系數(shù)為0.6，渠道水利用系數(shù)為0.8（即從水源到田間的輸水損失率為20%）。要求：（1）計算玉米的凈灌溉定額（m3/畝）；（2）計算毛灌溉定額（m3/畝，考慮渠道和田間損失）；（3）提出2項提高該灌區(qū)灌溉效率的措施，并說明理由。答案：（1）凈灌溉定額=需水量有效降水量土壤初始有效儲水量土壤初始有效儲水量=根層深度×（田間持水量凋萎系數(shù)）×容重×1000=0.6m×(22%10%)×1.4g/cm3×1000mm/m×1000cm3/m3=0.6×0.12×1400=100.8mm（題目中已給出初始有效儲水量為60mm，以題目數(shù)據(jù)為準）凈灌溉定額=50020060=240mm=240m3/hm2=240/15=16m3/畝（2）毛灌溉定額=凈灌溉定額/(渠道水利用系數(shù)×田間水利用系數(shù))題目中“灌溉水利用系數(shù)為0.6”通常指田間水利用系數(shù)（即從田間渠道到作物吸收的效率），渠道水利用系數(shù)為0.8（從水源到田