農(nóng)田水利設(shè)施應(yīng)用試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種灌溉方式屬于微灌技術(shù)？A.畦灌B.溝灌C.滴灌D.漫灌2.渠道橫斷面設(shè)計(jì)中，梯形斷面的邊坡系數(shù)主要取決于：A.渠道流量大小B.土壤類型C.渠道比降D.襯砌材料3.衡量噴灌質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)“霧化指標(biāo)”是指：A.噴頭工作壓力與噴孔直徑的比值B.水滴平均直徑與噴頭射程的比值C.噴灌均勻度與噴頭流量的乘積D.單位面積噴水量與設(shè)計(jì)值的偏差率4.農(nóng)田排水中，暗管排水系統(tǒng)的主要作用是：A.排除地表積水B.降低地下水位C.減少土壤蒸發(fā)D.防止土壤鹽漬化5.灌溉制度中的“凈灌溉定額”是指：A.作物全生育期需水量B.扣除有效降雨后的需水量C.渠道輸水損失后的實(shí)際灌水量D.單位面積每次灌溉的水量6.渠道防滲工程中，混凝土襯砌的抗凍標(biāo)號一般不低于：A.F50B.F100C.F150D.F2007.滴灌系統(tǒng)中，毛管的作用是：A.將水從干管輸送到支管B.控制灌溉區(qū)域的開關(guān)C.將水均勻分配到各個滴頭D.過濾水中的雜質(zhì)8.平原地區(qū)灌區(qū)的渠系布置通常采用：A.干渠垂直等高線B.干渠沿等高線C.干支渠成正交網(wǎng)格D.干渠與河流平行9.農(nóng)田水利設(shè)施中，跌水的主要功能是：A.調(diào)節(jié)渠道流量B.防止渠道沖刷C.提升水位D.宣泄多余水量10.衡量灌溉水利用效率的指標(biāo)“渠系水利用系數(shù)”是指：A.田間實(shí)際利用水量與渠道入口總水量的比值B.作物蒸騰蒸發(fā)量與灌溉水量的比值C.凈灌溉定額與毛灌溉定額的比值D.渠道輸水損失量與總引水量的比值二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題至少2個正確選項(xiàng)，錯選、漏選均不得分）1.渠道防滲的主要目的包括：A.減少輸水損失B.防止渠道沖刷C.提高渠床穩(wěn)定性D.增加地下水補(bǔ)給2.滴灌系統(tǒng)的組成部分包括：A.水源工程B.首部樞紐C.輸配水管網(wǎng)D.滴頭3.影響灌溉制度的主要因素有：A.作物種類B.土壤性質(zhì)C.氣象條件D.種植方式4.農(nóng)田排水系統(tǒng)的構(gòu)成包括：A.田間排水網(wǎng)B.輸水溝道C.排水容泄區(qū)D.節(jié)制閘5.噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要確定的參數(shù)有：A.噴頭工作壓力B.噴灌均勻度C.日耗水強(qiáng)度D.管道管徑三、填空題（每空2分，共20分）1.農(nóng)田水利設(shè)施按功能可分為________工程和________工程兩大類。2.渠道縱斷面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)是________和________。3.微灌技術(shù)包括滴灌、________、________和涌泉灌。4.灌溉水源可分為地表水源和________，其中地表水源主要包括河流、________和湖泊。5.渠道防滲材料中，________適用于凍脹性土壤，________適用于石料豐富地區(qū)。四、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述渠道橫斷面設(shè)計(jì)的主要步驟。2.對比噴灌與滴灌的優(yōu)缺點(diǎn)（各列舉3點(diǎn)）。3.說明農(nóng)田排水的必要性（從土壤環(huán)境、作物生長、生態(tài)保護(hù)三方面分析）。4.列舉5種常見的農(nóng)田水利設(shè)施，并說明其核心功能。五、計(jì)算分析題（每題10分，共20分）1.某灌區(qū)種植小麥，全生育期需水量為450mm，當(dāng)?shù)赝谟行Ы涤炅繛?80mm，渠系水利用系數(shù)為0.65，田間水利用系數(shù)為0.85。計(jì)算該灌區(qū)小麥的毛灌溉定額（單位：m3/畝）。（注：1畝=666.7m2）2.某梯形渠道設(shè)計(jì)流量Q=1.2m3/s，底寬b=1.5m，邊坡系數(shù)m=1.0，糙率n=0.025，渠道比降i=0.0008。采用曼寧公式（v=R^(2/3)i^(1/2)/n）計(jì)算渠道正常水深h（結(jié)果保留2位小數(shù)，R=A/(b+2mh)，A=bh+mh2）。六、綜合應(yīng)用題（13分）某南方丘陵地區(qū)擬新建小型灌區(qū)，灌溉面積500畝，主要作物為水稻（生育期120天，日平均需水量5mm）和蔬菜（生育期90天，日平均需水量4mm）。灌區(qū)水源為山塘，有效容積8萬m3，距灌區(qū)最遠(yuǎn)田塊水平距離1.2km，地形高差15m。請?jiān)O(shè)計(jì)該灌區(qū)的水利設(shè)施方案，需包括以下內(nèi)容：（1）灌溉方式選擇及依據(jù)；（2）渠系布置原則及關(guān)鍵設(shè)施（如渠道、建筑物）；（3）水源調(diào)蓄與灌溉保證率分析（需計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)）。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.C（微灌包括滴灌、微噴灌、滲灌等，畦灌、溝灌、漫灌屬于地面灌溉）2.B（邊坡系數(shù)由土壤抗沖能力決定，如黏土邊坡系數(shù)小，沙土邊坡系數(shù)大）3.A（霧化指標(biāo)=噴頭工作壓力（kPa）/噴孔直徑（mm），一般控制在20003000）4.B（暗管排水通過地下管道排除土壤中多余水分，降低地下水位）5.B（凈灌溉定額=作物需水量有效降雨量，毛灌溉定額=凈定額/（渠系水利用系數(shù)×田間水利用系數(shù)））6.B（寒冷地區(qū)混凝土襯砌抗凍標(biāo)號不低于F100，嚴(yán)寒地區(qū)需F150以上）7.C（毛管是連接支管與滴頭的末級管道，負(fù)責(zé)分配水量）8.C（平原地區(qū)地形平坦，渠系多采用正交網(wǎng)格布置，便于灌溉和排水）9.B（跌水用于連接兩段落差較大的渠道，通過臺階式消能防止沖刷）10.A（渠系水利用系數(shù)=田間凈流量/渠道首端流量，反映渠道輸水效率）二、多項(xiàng)選擇題1.ABC（防滲主要減少損失、防止沖刷、穩(wěn)定渠床，減少地下水補(bǔ)給）2.ABCD（滴灌系統(tǒng)包括水源、首部（過濾、施肥）、管網(wǎng)（干/支/毛管）、滴頭）3.ABCD（作物種類決定需水規(guī)律，土壤影響保水能力，氣象影響蒸發(fā)，種植方式影響需水時間）4.ABC（排水系統(tǒng)包括田間溝、輸水溝、容泄區(qū)（河流、湖泊等），節(jié)制閘屬水工建筑物）5.ABCD（噴頭壓力決定射程和流量，均勻度是質(zhì)量指標(biāo)，日耗水強(qiáng)度影響灌溉頻率，管徑影響水頭損失）三、填空題1.灌溉；排水2.渠道比降；渠底高程3.微噴灌；滲灌4.地下水源；水庫5.復(fù)合土工膜；塊石襯砌四、簡答題1.主要步驟：①確定渠道設(shè)計(jì)流量；②選擇斷面形式（梯形、矩形等）；③確定邊坡系數(shù)（根據(jù)土壤類型）；④假設(shè)水深h，計(jì)算過水?dāng)嗝婷娣eA、濕周χ、水力半徑R；⑤用曼寧公式計(jì)算流速v，驗(yàn)證v是否在不沖不淤流速范圍內(nèi)；⑥調(diào)整h直至滿足設(shè)計(jì)流量要求。2.噴灌優(yōu)點(diǎn)：節(jié)水（比地面灌溉省水30%50%）、均勻度高、適應(yīng)性強(qiáng)（地形復(fù)雜區(qū)）；缺點(diǎn)：受風(fēng)影響大、投資高、能耗大。滴灌優(yōu)點(diǎn)：節(jié)水效率更高（省水50%70%）、精準(zhǔn)灌溉、減少雜草；缺點(diǎn)：易堵塞、對水質(zhì)要求高、維護(hù)成本高。3.必要性：①土壤環(huán)境：排除多余水分，防止土壤過濕導(dǎo)致通氣性差；②作物生長：降低地下水位至臨界深度以下，避免根系受漬；③生態(tài)保護(hù)：減少農(nóng)田澇漬引發(fā)的面源污染，維持區(qū)域水文平衡。4.①渠道：輸水至田間；②泵站：提升水位滿足灌溉需求；③水閘：控制流量和水位；④渡槽：跨越河流或道路輸水；⑤排水溝：排除地表及地下多余水分。五、計(jì)算分析題1.凈灌溉定額=450mm180mm=270mm=270m3/hm2（1mm=1m3/hm2）=270/666.7×1000≈405m3/畝（注：1hm2=15畝，1mm=10m3/畝）。毛灌溉定額=凈定額/(渠系水利用系數(shù)×田間水利用系數(shù))=405/(0.65×0.85)≈733.9m3/畝（保留2位小數(shù)）。2.曼寧公式v=R^(2/3)i^(1/2)/n，流量Q=A×v=A×R^(2/3)i^(1/2)/n。設(shè)水深h，A=b×h+m×h2=1.5h+1×h2=h2+1.5h；濕周χ=b+2mh=1.5+2×1×h=1.5+2h；水力半徑R=A/χ=(h2+1.5h)/(1.5+2h)；代入Q=A×(R^(2/3)×i^(1/2))/n=1.2m3/s，i=0.0008，n=0.025；試算h=0.8m時：A=0.82+1.5×0.8=0.64+1.2=1.84m2；χ=1.5+2×0.8=3.1m；R=1.84/3.1≈0.5935m；v=0.5935^(2/3)×(0.0008)^(1/2)/0.025≈0.5935^0.6667×0.0283/0.025≈0.71×1.132≈0.804m/s；Q=1.84×0.804≈1.48m3/s（大于1.2，h需減小）。試算h=0.7m時：A=0.72+1.5×0.7=0.49+1.05=1.54m2；χ=1.5+2×0.7=2.9m；R=1.54/2.9≈0.531m；v=0.531^(2/3)×0.0283/0.025≈0.66×1.132≈0.747m/s；Q=1.54×0.747≈1.15m3/s（接近1.2，微調(diào)h=0.72m）：A=0.722+1.5×0.72=0.5184+1.08=1.5984m2；χ=1.5+2×0.72=2.94m；R=1.5984/2.94≈0.5437m；v=0.5437^0.6667×0.0283/0.025≈0.67×1.132≈0.758m/s；Q=1.5984×0.758≈1.21m3/s（符合），故h≈0.72m。六、綜合應(yīng)用題（1）灌溉方式選擇：水稻采用濕潤灌溉（需水量大，保持田間一定水層）；蔬菜采用滴灌（需水均勻，節(jié)水且減少病害）。依據(jù)：水稻需水量大（日5mm），濕潤灌溉符合其生長習(xí)性；蔬菜根系淺，滴灌可精準(zhǔn)控制水分，避免澇害。（2）渠系布置原則：①干渠沿等高線布置（地形高差15m，減少深挖高填）；②支渠垂直等高線，便于向兩側(cè)分灌；③關(guān)鍵設(shè)施：山塘至灌區(qū)首部設(shè)引水渠（長1.2km），坡度0.0010.003防沖刷；穿越道路設(shè)渡槽，局部落差設(shè)跌水消能；田間設(shè)分水閘控制流量。（3）水源調(diào)蓄與保證率：水稻需水量=5mm/d×120d=600mm=6000m