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区域水资源高效利用课程考核试题答案1. 农田水利工程主要包括哪些内容？讨论当前和近期农田水利工程建设需解决的主要问题？答：农田水利工程包括灌溉、排水、灌区防洪及水土保持等的水利工程措施，而已灌溉和排水工程为其主要部分。当前和近期农田水利工程建设需解决的主要问题有：（1）是工程建设存在很大的盲目性、随意性，导致在工程技术、合理开发和社会经济效益等诸多方面不能互相兼顾，如灌溉涵管漏水，多年来没有从根本上解决漏水问题，致使枯水季节缺水灌溉。丰水期水泛成害。（2）是工程重复建设多、半拉子工程多以及工程纠纷多，造成了规划无序、施工无质、管理无度、科技含量低，存在很多工程隐患。（3）是管理粗放，建设标准低。前几年部分地区由于资金短缺，导致部分水利设施建设标准低，建成后管理粗放，造成过早地失去其使用价值；同时也造成国有资产的流失，如部分农业开发项目建成后。没有落实到部门单位管理，建成不到1年时间，引水渠道淤堵，泵站毁坏严重。（4）是工程建设缓慢，老工程年久失修。工程建设监督管理机制不健全以及过程建设中的纠纷问题，导致建设进度缓慢甚至长期拖延，对农业生产和日常生活都造成了不利的影响。针对农田水利工程建设存在的问题，提出了以下建议: (1)全面加强在建农村水利工程建设的监管力度。是建立管理机制，完善建设程序，提高科学管理水平；是建立农田水利建设规划审批制度；是严格设计资质证制度和工程招投标制度。严格设计资质证制度，依据审批工程的规模，建立健全资质认证制度，确保聘请具有一定设计资质、从事相应水利工程的设计单位设计；是建立施工准人证制度和实行工程监理制度。施工准入证是指具有一定的水利施工技术和条件，达到一定的施工管理水平的施工企业，才能准许其进行水利工程施工的一种制度。五是建立竣工验收备案制度和实行严格奖惩制度。(2)全面加强现有水利工程的使用管理和维护: 是安全管理。加强水法的宣传，在防止水利工程受到洪水等自然灾害侵袭的同时，也要防止人为破坏；是内业资料管理。关于工程管理的标准、规定、法律等资料必须齐全；设计图纸及文件、施工记录、检测结果、竣工验收报告等应立项建档；工程建设中出现的问题及解决的结果以及工程管理的各项检查记录资料也应当妥善保存；是工程设施管理。对小型水利工程设施，等级造册，绘制工程分布图分类进行排列，对重点工程实施挂牌，设专人重点管理，落实目标责任制，确保已有工程项目特别是重大型项目的设施管理安全；是经费管理。制定合理的工程维修养护费标准；是技术推广和人才培养。水利工程建设是效益期长的工程，因此建设规划必须具有发展的眼光。抓好管理人员的业务培训，提高管理人员的业务水平；同时要抓好工程建设中的新技术的推广应用工作。让农田水利建设与日益发展的农业生产和人民生活相适应，使已有的、在建的和规划中的水利项目都能充分发挥其自身的效益，服务于民。2.你最关注的环境问题是什么？请结合自身学习、生活和今后工作打算承诺三个环境保护行动。答：我最关注的环境问题是城市景观水的污染，随着社会不断发展和人们生活条件不断改善景观水慢慢地融入了人们的生活，但是由于一些管理措施的不到位，有些景观水的水质渐渐发生变化，影响了附近居民的正常生活，城市景观水体多为静止或流动性差的封闭缓流水体，一般具有水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点，因此小区水景很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体，而天然湖泊则可能成为工业废水的排放地，从而导致不同程度的污染，甚至发生水体富营养化，严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。同时，景观水体的水处理很少为人所重视，现有的处理方式又大都限于通过假山、喷泉等来处理，极易造成藻类疯长。水体发绿甚至发臭等现象，要从根本上保证水质，需采取一定的水源保护和水处理措施。城市水景一般都位于人口密度较大的居住小区和公共场所，由于人类的活动及部分景观水体的封密性特点，部分地区景观水的水质污染比较严重，城市景观水的水质改变主要有以下五方面：（1）外源污染物的直接污染。城市内大型景观水体（如景观河道）由于大量未经处理或深度处理的工业废水、生活污水、农业废水等直接排入，污染物过多而得不到有效的降解；（2）城市景观水水源的影响。用于景观水的水源水质差，COD、BOD5、TN、TP等污染物的含量较大，难以达到国家所规定的景观水水质的要求，一段时间后，景观水变浑、变绿；（3）尘土、落叶、垃圾的侵入。随着景观水搁置时间的延长，外界对它的污染比较严重，表现为池底被浮土覆盖，池水逐渐变得浑浊，水面悬浮垃圾和水底沉积物增多；（4）池底、护坡滋生青苔。受环境、温度、日照、水深等因素的影响，池底及护坡的青苔滋生；（5）城市景观水的富营养化。由于大部分景观水体是一个封闭的系统，水系统缺少循环，无自净能力，加上周边环境污染，水中藻类和菌类大量滋生，造成富营养化。防治城市景观水污染可以从以下方面入手：（1）控制污染源，杜绝工业废水、生活污水流入水体，严禁在河道、河堤倾倒垃圾，及时清除水面漂浮物；（2）物理方法，如机械过滤，底泥疏浚，定期补水，曝气（向水中补充氧气）等；（3）化学方法，对于湖泊、河道等缓流水体，可以采用直接向水中投加化学药剂（常用硫酸铜和漂白粉）的方法杀死藻类，然后通过自然沉淀后，清除淤泥即可达到防止水体富营养化的目的；（4）生物方法，如在景观水域内种植水生维管束植物，并定期清理，能够提高水体对有机物和氮、磷等物质的去除效果。作为在校学生，应该为环境保护事业做出自己的力所能及贡献，我承诺：（1）准备一个购物袋，去超市购物或者逛街时，不用塑料袋；（2）用笔尽量用可换芯的，减少圆珠笔外壳的浪费与垃圾量；（3）外出吃饭尽量不用一次性饭盒和一次性筷子。3.论述冬小麦需水规律及灌溉制度？答：冬小麦一生中的日需水量和阶段需水量变化很大。一般来说，冬小麦出苗后到冬前分蘖期间，日需水量有所增加，进入越冬气候逐渐减少，返青期后又明显增加，拔节抽穗至成熟期间增加到最多，以后又有所减少。因此，在冬小麦一生的蓄水曲线上形成两个峰，即冬前分蘖期的小峰和拔节至成熟的大峰。这两个高峰期也是小麦需水较多的时期，特别是后一高峰期所需水量，约占全生育期需水量的65%70%。作物的灌溉制度，主要是指灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌溉定额，其中，灌水定额是单位面积上灌溉一次所需的水量；灌溉定额是作物在全生育期内单位面积上灌溉的总水量（米3/亩），即作物生育期内各次灌水定额的总和。在干旱年份和其他半干旱及干旱地区，冬小麦往往需灌45次甚至67次水。在冬小麦的整个生育期内，一般需要经过以下几次灌水：（1）底墒水（播前水）。小麦足墒下种，不仅能够满足种子发芽出苗和苗期生长所需水分，有利于苗壮苗全，而且也可为中、后期生长奠定良好的基础。一般认为当010cm土层含水量低于田间持水量的70%时就应灌底墒水，底墒水要灌匀灌透，一般灌水定额为5080m3/亩。（2）冬水。我国北方冬麦区合理灌冬水，不仅可使麦苗的根蘖生长良好，同时能平抑地温，有利于麦苗安全越冬。生产实践和科学研究表明，当土壤水的含量低于田间持水量的70%，麦苗具有12个分蘖，在夜冻昼消（日平均气温约3左右）的时期，进行冬灌的效果最好。冬灌水量不宜过大，一般为3060 m3/亩，沙性土和盐碱地可适当大些。（3）返青起身水。冬小麦返青期生长逐步加快，适当灌返青水，可以巩固冬前分蘖，争取部分早春分蘖，返青、起身水的灌溉定额小，一般为3045 m3/亩。（4）拔节孕穗水。拔节水一般应在拔节中期进行，拔节初期保持水分略少的状态，控制麦茎基部第一、二节长度，并使秆壁增厚，以提高抗倒伏能力，同时要注意苗情和群体结构，通常是壮苗宜晚灌，弱苗应早灌，或掌握“群体大、中、小，灌水晚、中、早”的原则，拔拔节孕穗水的灌水定额，一般为4060 m3/亩，应严格掌握。（5）抽穗扬花水。小麦在抽穗开花时，植株仍在继续生长，并且此时气温高，往往多风，耗水多，天旱时应适当灌水，维持土壤和大气的适宜温度，以利于开花和授粉，增加粒重数。灌水定额一般为4050 m3/亩。（6）灌浆麦黄水根据中国农科院灌溉研究所的研究，冬小麦灌浆过程表现出慢快慢的节奏，灌浆高峰期一般在开花后的1220天，因此，灌浆水应在高峰期出现之前，即开花后10天左右进行为宜。灌浆水和麦黄水的灌水定额不宜大，一般为30 40m3/亩，并应注意天气变化，做到无风快灌，有风不灌，雨前停灌，避免灌后遇风雨而倒伏减产。4.论述水稻节水灌溉的主要技术措施？答：灌溉承自水源到为作物利用，一般要经历三个过程，第一是通过输配水系统将水自水源引至用间；第二是在田间地面水人渗到土壤，再分配转化为土壤水；第三是土壤水经作物根系吸收通过生理活动而形成产量，节水灌溉就通过采取各种相关技术与方法，将水从水源到被作物吸收利用全过程的损失减少到最低限度。，水稻节术灌溉技术应该包括工程措施和非工程措施两大方面。(一)工程措施,包括：（1）加速发展节水灌溉工程。主要是全面推广渠道防渗，以减少渠道渗漏损失，渠道是我国农田灌溉的主要输水方式，但传统的土渠输水渗漏损失大，达5060，渠道防渗是主要的节水灌溉工程措施。除渠道防渗外，有条件的灌区可发展低压管道输水灌溉。管道输水效率高，占地少渠道管道化已成为世界各国共同发展的趋势；（2）开展田间工程改造。各地可因地制宜开展田间工程改造，平整土地，减少深层渗漏，提高灌水均匀度；田块格田化，田埂硬化；田间灌排渠道分设，并布设水量计控设施，这将达到花钱少，见效快的目的；（3）山丘区发展小、微型水利节水技术。根据山丘区耕地分散的特点，发动群众，大搞小型水利兴修小水库、小塘坝、小引渠、小机电井、小提水站等“五小”工程，将天上水、地表水及地下水充分利用起来再配以渠道防渗或管道输水，作用就更能发挥出来。(二)非工程措施，包括：（1）水稻控制灌溉，是指秧苗移栽后，田间保持一定的薄水层返青，在返青后的各个生育阶段，四面不在建立灌溉水层，视水稻不同生育阶段，控制水分下限值和上限值；（2）水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉。“薄、浅、湿、晒灌溉技术是根据水稻各生育期需水特性和要求进行灌溉排水，为水稻生长创造良好环境达到节水高产的目的。具体技术要点为：“薄水插秧浅水返青，分蘖前期湿润，分蘖后期晒田拔节孕穗和抽穗开花朗保持薄水，乳熟期湿润，黄熟期湿润落干；（3）水稻薄露灌溉。薄露灌溉是一种稻田灌薄水、适时落干露田的灌水技术，每次灌水20 mm以下灌水后要自然落干露田，露田程度根据水稻不同生育阶段的需水要求而定，遇连续降雨，稻田淹水超过5天时，要排水落干露田。薄露灌溉改变了稻田长期淹水的状态有效改善了水稻的生态条件，促使水稻生长发育，形成高产基础上的增产，能改变水稻蒸腾蒸发，减少田间渗漏，提高降雨的有效利用率显著减少灌溉水量。5.作物水分利用效率的具体定义是什么？包括哪几种计算方式？作物水分利用效率在农业生产中具有什么指导意义？答：作物的水分利用效率（water use efficiency,简称WUE）在水文学和作物生理学上有其不同的涵义。在水文学上，WUE包括以下三个方面的内容：（1）在纯水文学上的涵义，WUE被定义为研究区域生产性的耗水，包括蒸腾，某些情况下也包括蒸发，与潜在可用水量（包括通过降水和灌溉到达作物生长区的水量加上土壤的可用水量）之比；（2）对于灌溉研究而言，可将WUE定义为灌溉后根系带含水量的增加占灌溉区供水总量的比例；（3）总的灌溉效率是由输水效率、农渠利用效率和田间利用效率三部分组成的。生理学上的水分利用效率实际上是作物的用水效率，是衡量作物产量与用水量关系的一种指标，通常用耗水系数和水分利用效率来表征。水分利用效率有三种计算式，叶片水平上的水分利用效率，群体水平上的水分利用效率和产量水平上的水分利用效率，其计算式如下：（1） 叶片水平上的水分利用效率式中 WUEl为叶片水平上的水分利用效率；为空气CO2浓度；为CO2补偿点（细胞质体中CO2浓度）；和分别为水汽扩散的边界层和气孔阻抗；和P分别表示空气密度和大气压；为水汽和空气的摩尔质量之比；为叶、气水汽压梯度；和分别为对CO2扩散入叶片的边界层阻抗和气孔阻抗；为CO2扩散入细胞叶绿体中叶肉阻抗。（2） 群体水平上的水分利用效率式中 为作物群体CO2通量；T为作物蒸腾的水汽通量。（3） 产量水平上的水分利用效率式中 Y为作物产量，可表示为总生物量（Yb）或经济产量（Ye）；WU为作物用水量，对用水而言，作物的水分利用效率可分为三种，一是用作物耗水量，即蒸腾量（ET）