農(nóng)田水利學(xué)進(jìn)階試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.灌溉設(shè)計保證率是指（）A.灌區(qū)實(shí)際年供水量達(dá)到設(shè)計供水量的年數(shù)占總年數(shù)的百分比B.作物需水關(guān)鍵期內(nèi)灌溉用水量得到滿足的概率C.灌溉工程在多年運(yùn)行中，灌溉用水得到保證的年數(shù)占總年數(shù)的百分比D.灌溉水利用系數(shù)達(dá)到設(shè)計值的概率2.下列關(guān)于作物需水量的描述，錯誤的是（）A.需水量是作物蒸騰量與棵間蒸發(fā)量之和B.需水量與氣象條件、作物種類、土壤水分狀況相關(guān)C.彭曼蒙特斯公式是計算作物需水量的常用方法D.同一作物在不同生育階段的需水量相同3.暗管排水系統(tǒng)中，管道間距主要取決于（）A.土壤滲透系數(shù)與地下水位控制目標(biāo)B.管道直徑與坡度C.作物耐漬深度D.排水模數(shù)4.渠道設(shè)計流量計算中，田間水利用系數(shù)是指（）A.渠道凈流量與毛流量的比值B.田間實(shí)際灌入農(nóng)田的水量與渠道引入田間的水量的比值C.作物實(shí)際耗水量與灌溉供水量的比值D.渠道末級固定渠道的凈流量與毛流量的比值5.防治土壤次生鹽堿化的核心措施是（）A.減少灌溉定額B.提高灌溉水利用系數(shù)C.建立完善的排水系統(tǒng)D.采用滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)6.噴灌系統(tǒng)中，噴頭組合間距的確定主要依據(jù)（）A.噴頭射程與噴灌均勻度B.作物種植行距C.系統(tǒng)工作壓力D.土壤入滲速率7.排水模數(shù)的單位是（）A.m3/sB.m3/(s·km2)C.mm/dD.L/(h·m)8.灌溉制度設(shè)計中，確定灌水定額的主要依據(jù)是（）A.土壤田間持水量與凋萎系數(shù)之差B.作物需水量與有效降水量之差C.灌溉水利用系數(shù)D.地下水位埋深9.渠道橫斷面設(shè)計中，采用曼寧公式計算流速時，糙率n的取值與（）無關(guān)A.渠道襯砌材料B.渠道水流含沙量C.渠道表面光滑程度D.渠道運(yùn)行時間10.微灌系統(tǒng)中，滴頭流量的設(shè)計應(yīng)滿足（）A.大于土壤飽和導(dǎo)水率B.小于土壤入滲速率C.等于作物日平均需水量D.與系統(tǒng)工作壓力無關(guān)二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題至少2個正確選項(xiàng)，錯選、漏選均不得分）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、日照）B.作物品種與生育階段C.土壤質(zhì)地與含水量D.農(nóng)業(yè)技術(shù)措施（如耕作、施肥）2.渠道防滲的主要目的是（）A.減少渠道滲漏損失B.防止渠道沖刷C.提高灌溉水利用系數(shù)D.控制地下水位3.排水系統(tǒng)的組成包括（）A.田間排水網(wǎng)（毛溝、農(nóng)溝）B.輸水溝（斗溝、支溝、干溝）C.排水容泄區(qū)（河流、湖泊、海洋）D.節(jié)制閘、退水閘等附屬建筑物4.節(jié)水灌溉技術(shù)的類型包括（）A.渠道防滲與管道輸水B.噴灌、微灌（滴灌、微噴）C.覆膜保墑與免耕技術(shù)D.水稻“薄、淺、濕、曬”灌溉5.土壤水的有效范圍是（）A.從凋萎系數(shù)到田間持水量B.從飽和含水量到田間持水量C.作物能吸收利用的土壤水分區(qū)間D.重力水與毛管水的總和6.灌溉水源的類型包括（）A.地表水源（河流、湖泊、水庫）B.地下水源（潛水、承壓水）C.非常規(guī)水源（雨水、再生水）D.土壤水7.渠道設(shè)計流量計算需考慮的損失包括（）A.渠道滲漏損失B.水面蒸發(fā)損失C.渠道退水損失D.沿程水頭損失8.鹽堿地改良的工程措施包括（）A.沖洗壓鹽（引淡水淋洗鹽分）B.種植耐鹽作物C.井灌井排（抽取地下水降低水位）D.深耕松土9.噴灌系統(tǒng)的組成部分包括（）A.水源工程（機(jī)井、水庫）B.首部樞紐（水泵、過濾器、施肥裝置）C.輸配水管道（干管、支管、豎管）D.噴頭10.農(nóng)田水利工程規(guī)劃的基本原則包括（）A.因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件與社會經(jīng)濟(jì)需求B.開源與節(jié)流并重，提高水資源利用效率C.工程措施與農(nóng)業(yè)措施結(jié)合（如平整土地、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)）D.生態(tài)保護(hù)優(yōu)先，避免破壞環(huán)境三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.作物需水量的常用計算方法包括________（基于氣象參數(shù)的能量平衡法）和________（基于作物系數(shù)與參考作物蒸散量的經(jīng)驗(yàn)法）。2.渠道縱斷面設(shè)計中，水面比降通常取與________基本一致，以減少水頭損失。3.排水系統(tǒng)的排水標(biāo)準(zhǔn)通常包括________（排除地面澇水的能力）和________（控制地下水位的能力）。4.灌溉水利用系數(shù)是指________與________的比值。5.土壤含水量的表示方法包括________（重量百分比）和________（體積百分比）。6.滴灌系統(tǒng)中，毛管的鋪設(shè)方式分為________（與作物行向一致）和________（垂直于作物行向）。7.渠道滲漏損失的主要計算方法有________（基于單位長度滲漏量的經(jīng)驗(yàn)公式）和________（基于土壤滲透系數(shù)的理論公式）。8.地下水臨界深度是指________不致引起土壤積鹽的最小地下水位埋深。9.噴灌均勻度常用________（實(shí)測噴灑水深的均勻程度）和________（考慮噴頭組合的理論均勻度）表示。10.水稻灌溉制度的關(guān)鍵參數(shù)包括________（插秧至成熟的總灌水量）、________（各生育階段的灌水時間與定額）。四、簡答題（共5題，每題8分，共40分）1.簡述灌溉制度的主要內(nèi)容及設(shè)計步驟。2.對比分析明溝排水與暗管排水的優(yōu)缺點(diǎn)。3.說明渠道橫斷面設(shè)計的主要步驟（以梯形斷面為例）。4.解釋“非充分灌溉”的概念及其適用條件。5.分析滴灌系統(tǒng)中滴頭堵塞的主要原因及防治措施。五、計算題（共2題，每題10分，共20分）1.某灌區(qū)種植小麥，面積2000畝，設(shè)計灌溉定額為60m3/畝，灌溉水利用系數(shù)為0.75，求該灌區(qū)的毛灌溉用水量（單位：萬m3）。2.某梯形渠道設(shè)計流量Q=1.5m3/s，底寬b=1.2m，邊坡系數(shù)m=1.0，糙率n=0.025，底坡i=0.0005。試用曼寧公式計算渠道正常水深h（曼寧公式：v=R^(2/3)i^(1/2)/n，R=A/(b+2mh)，A=bh+mh2）。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.C【解析】灌溉設(shè)計保證率是灌溉工程在多年運(yùn)行中，灌溉用水得到保證的年數(shù)占總年數(shù)的百分比，反映工程供水的可靠性。2.D【解析】同一作物在不同生育階段需水量差異顯著（如拔節(jié)期需水量遠(yuǎn)大于苗期）。3.A【解析】暗管間距由土壤滲透系數(shù)（決定水在土壤中的流動速度）和地下水位控制目標(biāo)（如要求水位降至某一深度）共同決定。4.B【解析】田間水利用系數(shù)=田間實(shí)際灌入水量/渠道引入田間水量，反映田間灌水效率。5.C【解析】次生鹽堿化的主因是地下水位過高導(dǎo)致鹽分隨毛管水上升至地表，完善排水系統(tǒng)可降低地下水位，是核心措施。6.A【解析】噴頭組合間距需保證噴灑范圍覆蓋且均勻度達(dá)標(biāo)（通常要求≥85%）。7.B【解析】排水模數(shù)單位為m3/(s·km2)，表示單位面積的排水流量。8.A【解析】灌水定額=（田間持水量土壤初始含水量）×土壤容重×計劃濕潤層深度，核心是土壤有效儲水能力。9.B【解析】糙率n與襯砌材料（如混凝土、土渠）、表面光滑度（如是否長草）、運(yùn)行時間（如是否淤積）相關(guān)，與水流含沙量無關(guān)。10.B【解析】滴頭流量需小于土壤入滲速率，避免地表積水或深層滲漏。二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD【解析】氣象、作物、土壤、農(nóng)業(yè)措施均影響需水量（如覆膜可減少棵間蒸發(fā)）。2.ABCD【解析】防滲可減少滲漏損失（提高水利用系數(shù)）、防止沖刷（延長渠道壽命）、控制地下水位（避免鹽堿化）。3.ABCD【解析】排水系統(tǒng)包括田間網(wǎng)、輸水溝、容泄區(qū)及附屬建筑物（如節(jié)制閘調(diào)節(jié)流量）。4.ABCD【解析】節(jié)水技術(shù)涵蓋工程（防滲、管道）、灌水方法（噴微灌）、農(nóng)藝（覆膜、免耕）、管理（水稻優(yōu)化灌溉）。5.AC【解析】有效水是凋萎系數(shù)到田間持水量之間的毛管水，作物可吸收利用。6.ABC【解析】灌溉水源包括地表、地下、非常規(guī)水源（雨水、再生水），土壤水是作物直接利用的水分，非“水源”。7.AB【解析】渠道損失主要是滲漏和蒸發(fā)（退水損失屬管理問題，非設(shè)計固定損失；水頭損失影響流速，與流量損失無關(guān)）。8.AC【解析】工程措施指通過水利工程改良（沖洗、井灌井排），種植耐鹽作物和深耕屬農(nóng)業(yè)措施。9.ABCD【解析】噴灌系統(tǒng)由水源、首部（水泵、過濾）、管道、噴頭四部分組成。10.ABCD【解析】規(guī)劃需結(jié)合自然條件（如地形、水文）、經(jīng)濟(jì)需求（如作物種植結(jié)構(gòu)）、節(jié)水（開源節(jié)流）、生態(tài)保護(hù)（如避免濕地破壞）。三、填空題1.彭曼蒙特斯公式；作物系數(shù)法（或KcET0法）2.地面比降3.排澇標(biāo)準(zhǔn)；排漬標(biāo)準(zhǔn)4.田間凈灌溉水量；渠道毛灌溉水量5.重量含水量；體積含水量6.單行毛管；雙行毛管（或“沿行鋪設(shè)”“垂直鋪設(shè)”）7.經(jīng)驗(yàn)公式法（如霍爾頓公式）；滲透系數(shù)法（如達(dá)西定律）8.土壤9.實(shí)測噴灑均勻度（或克里斯琴森均勻度）；理論組合均勻度10.總灌溉定額；各生育階段灌水時間與定額四、簡答題1.灌溉制度內(nèi)容：包括作物全生育期灌水次數(shù)、每次灌水時間、灌水定額（單次灌水量）、灌溉定額（全生育期總灌水量）。設(shè)計步驟：①確定設(shè)計保證率（如80%）；②計算作物需水量（ETc=Kc×ET0）；③計算有效降水量（P0=α×P，α為有效利用系數(shù)）；④確定土壤有效儲水量（W=（θfθ0）×γ×H，θf為田間持水量，θ0為初始含水量，γ為土壤容重，H為計劃濕潤層深度）；⑤計算凈灌溉定額（m凈=ETcP0±ΔW，ΔW為土壤儲水變化量）；⑥考慮灌溉水利用系數(shù)，計算毛灌溉定額（m毛=m凈/η）。2.明溝排水：優(yōu)點(diǎn)：投資低、施工簡單、便于維護(hù)；缺點(diǎn)：占用耕地、易坍塌淤積、影響機(jī)械化作業(yè)、蒸發(fā)損失大。暗管排水：優(yōu)點(diǎn)：不占耕地、排水效率高（均勻控制地下水位）、減少蒸發(fā)、利于機(jī)械化；缺點(diǎn)：投資高（需管材、機(jī)械施工）、維護(hù)困難（堵塞后修復(fù)成本高）、對土壤透水性要求較高（需配合反濾層）。3.梯形渠道橫斷面設(shè)計步驟：①確定設(shè)計流量Q（考慮滲漏損失后的毛流量）；②選擇渠道邊坡系數(shù)m（根據(jù)土壤類型，如黏土m=1.0，砂土m=1.5）；③確定糙率n（根據(jù)襯砌材料，如混凝土n=0.017，土渠n=0.025）；④假設(shè)水深h，計算過水?dāng)嗝婷娣eA=b×h+m×h2（b為底寬）；⑤計算水力半徑R=A/(b+2m×h)；⑥用曼寧公式計算流速v=R^(2/3)×i^(1/2)/n；⑦驗(yàn)證Q=A×v是否等于設(shè)計流量，若不等則調(diào)整h或b，直至滿足；⑧校核不沖不淤流速（v≥v不淤，v≤v不沖）；⑨確定超高（一般0.3~0.5m），完成斷面設(shè)計。4.非充分灌溉概念：在作物生育期內(nèi)不充分滿足其需水要求，通過調(diào)控水分虧缺，使作物減產(chǎn)幅度最小而節(jié)水幅度最大的灌溉模式。適用條件：①水資源短缺地區(qū)（如西北干旱區(qū)）；②高水分利用效率作物（如棉花、玉米）；③灌溉成本高的區(qū)域（如遠(yuǎn)距離調(diào)水灌區(qū)）；④需控制作物營養(yǎng)生長（如防止水稻倒伏、果樹徒長）。5.滴頭堵塞原因：①物理堵塞（泥沙、有機(jī)物顆粒沉積）；②化學(xué)堵塞（鈣鎂離子沉淀形成水垢）；③生物堵塞（藻類、細(xì)菌等微生物繁殖形成膠狀物）。防治措施：①水源預(yù)處理（過濾，如安裝砂石過濾器、篩網(wǎng)過濾器）；②化學(xué)處理（酸洗溶解水垢，如用0.5%鹽酸沖洗）；③定期沖洗系統(tǒng)（反向沖洗毛管）；④控制施肥濃度（避免化肥結(jié)晶）；⑤選擇抗堵塞滴頭（如壓力補(bǔ)償式滴頭、大流量滴頭）。五、計算題1.解：毛灌溉用水量=（凈灌溉定額×面積）/灌溉水利用系數(shù)凈灌溉定額=60m3/畝，面積=2000畝=2000×(1/15)≈133.33hm2（非必要轉(zhuǎn)換）毛灌溉用水量=（60×2000）/0.75=120000/0.75=160000m3=16萬m3答案：16萬m32.解：曼寧公式：v=R^(2/3)×i^(1/2)/n，Q=A×v=A×R^(2/3)×i^(1/2)/n已知Q=1.5m3/s，b=1.2m，m=1.0，n=0.025，i=0.0005設(shè)水深h，計算A=b×h+m×h2=1.2h+h2濕周χ=b+2m×h=1.2+2h水力半徑R=A/χ=(1.2h+h2)/(1.2+2h)代入曼寧公式：v=(R^(2/3)×0.0005^(1/2))/0.025