灌排工程學(xué)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.灌溉工程在多年運(yùn)行中，能保證正常灌溉的年數(shù)占總年數(shù)的百分比B.灌溉季節(jié)中，能滿足作物需水要求的天數(shù)占總天數(shù)的百分比C.灌溉面積中，實(shí)際得到灌溉的面積占設(shè)計(jì)面積的百分比D.灌溉水量中，有效利用的水量占總引水量的百分比2.梯形渠道的水力最優(yōu)斷面是指（）A.過水?dāng)嗝婷娣e最小的斷面B.濕周最小的斷面C.流量最大的斷面D.流速最大的斷面3.土壤水勢的主要組成不包括（）A.基質(zhì)勢B.壓力勢C.溶質(zhì)勢D.重力勢4.噴灌系統(tǒng)中，噴頭的組合間距通常按（）確定A.噴頭射程的1.0倍B.噴頭射程的1.2~1.5倍C.噴頭射程的2.0倍D.噴頭射程的0.8倍5.農(nóng)田排水中，“三日暴雨七日排至耐淹水深”屬于（）A.除澇標(biāo)準(zhǔn)B.防漬標(biāo)準(zhǔn)C.防止土壤鹽堿化標(biāo)準(zhǔn)D.生態(tài)排水標(biāo)準(zhǔn)6.渠道滲漏損失的主要形式是（）A.水面蒸發(fā)B.濕潤帶蒸發(fā)C.深層滲漏D.側(cè)向滲漏7.滴灌系統(tǒng)中，毛管的設(shè)計(jì)流量應(yīng)滿足（）A.單株作物需水量B.毛管上所有滴頭流量之和C.滴頭最大工作壓力下的流量D.支管最小流量8.灌溉水利用系數(shù)的計(jì)算式為（）A.田間凈灌溉水量/渠首引入總水量B.作物實(shí)際耗水量/渠首引入總水量C.田間凈灌溉水量/作物需水量D.有效降雨量/渠首引入總水量9.排水模數(shù)的單位是（）A.m3/sB.m3/(s·km2)C.mm/dD.m/d10.渠道縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，若縱坡過陡，可能導(dǎo)致（）A.泥沙淤積B.渠道沖刷C.水位不足D.滲漏增加二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分；錯(cuò)選、漏選均不得分）1.節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括（）A.噴灌B.漫灌C.滴灌D.微噴灌2.渠道防滲措施中，屬于剛性材料防滲的有（）A.混凝土襯砌B.漿砌石襯砌C.塑料薄膜防滲D.瀝青混凝土襯砌3.農(nóng)田排水系統(tǒng)的組成包括（）A.田間排水網(wǎng)B.輸水溝（管）道C.容泄區(qū)D.截流溝4.影響作物需水量的主要因素有（）A.氣象條件B.土壤性質(zhì)C.作物種類D.農(nóng)業(yè)技術(shù)措施5.灌溉制度設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括（）A.灌水次數(shù)B.灌水定額C.灌溉定額D.灌水時(shí)間三、填空題（每空1分，共15分）1.灌溉工程按水源類型可分為__________和__________兩大類。2.渠道橫斷面的常見形式有梯形、__________、__________和復(fù)合斷面。3.土壤含水量的表示方法包括重量含水量、__________和__________。4.噴灌系統(tǒng)按設(shè)備組成可分為__________、__________和__________三種類型。5.農(nóng)田排水的主要任務(wù)是排除__________、降低__________和防止土壤鹽堿化。6.渠道水力計(jì)算的主要參數(shù)包括流量、__________、__________和糙率。7.滴灌系統(tǒng)的組成包括水源工程、__________、__________和滴頭。四、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述噴灌系統(tǒng)的組成及各部分的主要作用。2.渠道水力計(jì)算的主要任務(wù)是什么？需要滿足哪些基本要求？3.農(nóng)田漬害的主要成因是什么？防治漬害的工程措施有哪些？4.簡述灌溉水利用系數(shù)的意義及提高該系數(shù)的主要措施。五、計(jì)算題（共20分）題目1（10分）：某梯形混凝土襯砌渠道，設(shè)計(jì)流量Q=5m3/s，底寬b=3m，邊坡系數(shù)m=1.0，糙率n=0.015，渠道縱坡i=0.0005。試計(jì)算渠道正常水深h（已知謝才公式C=R^(1/6)/n，水力半徑R=A/χ，A=(b+mh)h，χ=b+2h√(1+m2)）。題目2（10分）：某小麥灌區(qū)設(shè)計(jì)年降雨量P=500mm，其中有效降雨量P_e=300mm，小麥全生育期需水量ET=450mm，灌溉水利用系數(shù)η=0.7。試計(jì)算該灌區(qū)小麥的灌溉定額（單位：m3/畝）。六、綜合分析題（共18分）某平原灌區(qū)面積10萬畝，以種植玉米和小麥為主，現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)為土渠輸水，滲漏嚴(yán)重（渠道水利用系數(shù)僅0.4），田間采用漫灌（田間水利用系數(shù)0.6）。近年來，灌區(qū)面臨水資源短缺問題，且部分區(qū)域因地下水位偏高出現(xiàn)土壤次生鹽堿化。問題：1.分析該灌區(qū)現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)存在的主要問題。（6分）2.提出改善灌溉效率的工程措施，并說明理由。（6分）3.針對(duì)土壤次生鹽堿化問題，提出排水系統(tǒng)優(yōu)化建議。（6分）灌排工程學(xué)試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.B3.B4.B5.A6.C7.B8.A9.B10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ACD2.ABD3.ABCD4.ABCD5.ABCD三、填空題1.地面灌溉、地下灌溉（或自流灌溉、提水灌溉）2.矩形、U形3.容積含水量、相對(duì)含水量4.管道式噴灌、機(jī)組式噴灌、中心支軸式噴灌5.地面澇水、地下水位6.水深、底寬（或流速、水力半徑）7.首部樞紐、輸配水管網(wǎng)四、簡答題1.噴灌系統(tǒng)組成及作用：噴灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和噴頭四部分組成。水源工程：提供符合水質(zhì)要求的灌溉水源（如河流、水庫、機(jī)井等）。首部樞紐：包括水泵、動(dòng)力機(jī)、過濾器、化肥注入裝置等，用于加壓、過濾、調(diào)節(jié)水質(zhì)和施肥。輸配水管網(wǎng)：由干管、支管、毛管組成，將壓力水輸送至田間。噴頭：將壓力水均勻噴灑到田間，模擬自然降雨。2.渠道水力計(jì)算任務(wù)及要求：任務(wù)：確定渠道的橫斷面尺寸（底寬、水深）、縱坡、糙率等參數(shù)，確保渠道能安全、經(jīng)濟(jì)地輸送設(shè)計(jì)流量。要求：滿足設(shè)計(jì)流量要求（Q≥設(shè)計(jì)流量）；流速在允許范圍內(nèi)（不沖不淤，一般0.5~3m/s）；水位滿足下級(jí)渠道或田間灌溉要求；橫斷面形式經(jīng)濟(jì)合理（如水力最優(yōu)斷面）。3.農(nóng)田漬害成因及防治措施：成因：地下水位長期高于作物根系活動(dòng)層（通常0.5~1.0m）；土壤過濕，通氣性差，影響作物根系呼吸；可能伴隨土壤還原性物質(zhì)積累（如硫化氫）。防治措施：工程措施：修建明溝或暗管排水系統(tǒng)降低地下水位；農(nóng)業(yè)措施：深耕改土、增施有機(jī)肥改善土壤結(jié)構(gòu)；管理措施：控制灌溉定額，避免過量灌水。4.灌溉水利用系數(shù)意義及提高措施：意義：反映灌溉水從渠首到田間的有效利用程度（η=田間凈水量/渠首引水量），是衡量灌溉系統(tǒng)效率的核心指標(biāo)。提高措施：渠道防滲（如混凝土襯砌、漿砌石）減少滲漏；改進(jìn)田間灌溉技術(shù)（如改漫灌為噴灌、滴灌）；優(yōu)化灌溉制度（按需灌水，減少深層滲漏）；加強(qiáng)灌溉管理（減少跑水、漏水）。五、計(jì)算題題目1解答：已知Q=5m3/s，b=3m，m=1.0，n=0.015，i=0.0005。謝才公式：Q=AC√(Ri)，其中C=R^(1/6)/n，R=A/χ，A=(b+mh)h=(3+h)h，χ=b+2h√(1+m2)=3+2h√2≈3+2.828h。假設(shè)h=1.5m：A=(3+1.5)×1.5=6.75m2，χ=3+2.828×1.5≈7.242m，R=6.75/7.242≈0.932m，C=0.932^(1/6)/0.015≈(0.988)/0.015≈65.87，Q=6.75×65.87×√(0.932×0.0005)=6.75×65.87×√(0.000466)≈6.75×65.87×0.0216≈6.75×1.423≈9.63m3/s（大于5，h需減小）。假設(shè)h=1.0m：A=(3+1.0)×1.0=4.0m2，χ=3+2.828×1.0≈5.828m，R=4.0/5.828≈0.686m，C=0.686^(1/6)/0.015≈(0.919)/0.015≈61.27，Q=4.0×61.27×√(0.686×0.0005)=4.0×61.27×√(0.000343)≈4.0×61.27×0.0185≈4.0×1.133≈4.53m3/s（接近5，h≈1.05m）。精確計(jì)算（迭代法）：設(shè)h=1.05m，A=(3+1.05)×1.05=4.05×1.05≈4.2525m2，χ=3+2.828×1.05≈3+2.97≈5.97m，R=4.2525/5.97≈0.712m，C=0.712^(1/6)/0.015≈(0.925)/0.015≈61.67，Q=4.2525×61.67×√(0.712×0.0005)=4.2525×61.67×√(0.000356)≈4.2525×61.67×0.0189≈4.2525×1.166≈4.96m3/s≈5m3/s（符合）。故正常水深h≈1.05m。題目2解答：灌溉定額（凈）=作物需水量有效降雨量=450mm300mm=150mm。灌溉定額（毛）=凈定額/η=150mm/0.7≈214.29mm=214.29m3/畝（1mm=0.667m3/畝，150mm=100m3/畝？需修正單位換算）。正確換算：1畝=666.7m2，1mm水深=666.7m2×0.001m=0.6667m3/畝。凈灌溉定額=150mm×0.6667m3/(畝·mm)=100m3/畝。毛灌溉定額=100/0.7≈142.86m3/畝。六、綜合分析題1.主要問題：渠道滲漏嚴(yán)重（水利用系數(shù)0.4），水資源浪費(fèi)大；田間灌溉方式落后（漫灌），田間水利用系數(shù)低（0.6）；地下水位偏高導(dǎo)致土壤次生鹽堿化（排水系統(tǒng)不完善）；灌溉效率低，加劇水資源短缺。2.改善灌溉效率的工程措施：渠道防滲改造：將土渠改為混凝土襯砌或漿砌石渠道，減少滲漏（可提高渠道水利用系數(shù)至0.8以上）；推廣節(jié)水灌溉技術(shù)：田間改漫灌為噴灌、滴灌或管灌，提高田間水利用系數(shù)