农田水利工程概论

1、四川农业大学网络教育专升本考试农业水利工程概论 试卷（课程代码 252305 ）本试题一共七道大题，共 1页，满分 100分。考试时间 90 分钟。注意： 1、答案必须填写在答题纸上，题号不清或无题号的以零分计；2、答题前，请在答题纸上准确、清楚地填写各项目；3、学号、考点名称、考室号、姓名、身份证号、课程代码、课程名称、培养层 次等，不写、乱写及模糊不清者，答题纸作废；4、开卷考试，若有雷同以零分计。问答题：1. 地下水源工程有哪几种类型？各适合什么样的条件？ （20 分）答：根据地下水集水建筑物的延伸方向与地面的关系，地下集水建筑物一般可分为垂 直系统、水平系统工程、联合系统和引泉工程等类

2、型。垂直系统是指集取地下水的主要建筑物的延伸方向与地表面基本垂直的一种集取地 下水的方式。 这种形式的集水建筑物适应于多种地质地形条件， 因此应用最广泛、 最普及。 筒井、管井、大口井、轻型井等各种类型的水井都属于垂直系统。集取地下水的主要建筑物的延伸方向基本与地面平行，称为水平系统。水平系统集水 建筑物只有在特定的水文地质条件下适用，其应用较垂直系统范围要小。常见的有截潜流 工程、坎儿井等。联合系统是指把垂直和水平集水系统联合起来，或将同一系统中的几种形式联合，共 同完成集水目标的工程。联合系统主要有辐射井、卧管井、筒管井、水柜、联井、虹吸井 等。2. 引水工程分为哪几种类型？ （10 分

3、） 答：在农田水利、水力发电、城市给水等水利事业中常需兴建从河道或水库引水的建 筑物，然后通过渠道或其他建筑物输水，这种修建于渠首用以保证引水的建筑物群，称为 引水枢纽。常用的引水方式有自流和机械抽水两类。自流式引水又可分为无坝引水和有坝引水。 当河道水位和流量能满足取水的要求，无须建坝抬高水位的枢纽称为无坝引水枢纽；需建 坝（闸）抬高水位的枢纽称为有坝引水枢纽。引水枢纽应满足的要求是 : : 保证按用水部门的要求及时供水；防止有害的泥沙及漂浮 物等进入输水建筑物和当输水建筑物需要检修或发生事故时能截断水流。总之，引水枢纽 应及时满足用水部门对水量和水质的要求。3. 渠系建筑物按其作用可分为哪

4、几类？ (10 分) 答：为了安全合理地输配水量以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活用水的需要， 在渠道 ( ( 渠系 ) ) 上修建的水工建筑物，统称渠系建筑物。渠系建筑物按其作用可分为：(1)(1) 渠道。是指为农田灌溉、水力发电、工业及生活输水用的、具有自由水面的人工 水道。灌溉渠道一般可分为干、支、斗、农四级固定渠道。干、支渠主要起输水作用，称 为输水渠道； 斗农渠主要起配水作用， 称为配水渠道。 各级渠道构成渠道系统， 简称渠系。(2)(2) 调节及配水建筑物。用以调节水位和分配流量，如：节制闸、分水闸等。(3)(3) 交叉建筑物。 渠道与山谷、 河流、 道路、山岭等相交时所修建的建

5、筑物， 如：渡槽、 倒虹吸管、涵洞等。(4)(4) 落差建筑物。在渠道落差集中处修建的建筑物，如：跌水、陡坡等。(5)(5) 泄水建筑物。为保护渠道及建筑物安全或进行维修，用以放空渠水的建筑物，如： 泄水闸、虹吸泄洪道等。(6)(6) 冲沙和沉沙建筑物。 为防止和减少渠道淤积， 在渠首或渠系中设置的冲沙和沉沙设 施，如：冲沙闸、沉沙池等。(7)(7) 量水建筑物。用以计量输配水量的设施，如：量水堰等。 渠系中的建筑物，一般规模不大，但数量多，总的工程量和造价在整个工程中所占比 重较大。 为此， 应尽量简化结构。 改进设计和施工， 以节约原材料和劳力、 降低工程造价。4. 常用的灌溉水源有哪些？

6、 (10 分) 答：灌溉水源主要有河川径流、当地地面径流、地下水及城市污水等。随着现代工业 的发展和城镇的扩大， 可用于灌溉的城市污水和灌溉回归水也逐步成为灌溉水源的一个重 要组成部分。(1)(1) 河川径流。它是指河流、湖泊的来水，为我国最主要的灌溉水源。这种水源的集 水区域均在灌区以外；引河流水源灌溉，应从国民经济发展的要求出发，综合考虑水电、 航运与给水等多方面的要求，使河流水资源得到合理的综合利用。(2)(2) 当地地面径流。它是指由当地降雨产生的径流。我国南方地区降雨量大，当地地 面径流的利用十分普遍，不仅小型灌溉工程( ( 如塘坝、小水库 ) )利用它，而且在大、中型灌区，也必须充

7、分利用它来扩大灌溉面积和提高灌区的灌溉保证率。(3)(3) 地下水一般是指潜水。潜水又称浅层地下水，其补给来源主要为大气降雨( ( 包括融雪水 ) ) 。在靠近河流、湖泊、洼地和人工渠道的地区，潜水也可从附近的地表水得到补给， 由于潜水补给容易，在平原地区埋藏又较浅，是地下水的主要开采水源。利用地下水进行 灌溉，在我国已有悠久的历史，特别是我国西北、华北平原等比较干旱和缺乏河湖水源的 地区，地下水的开发利用，对发展农业生产尤为重要。(4)(4) 城市污水。包括工业废水和生活污水，经过净化处理以后，可以作为灌溉水源。 随着社会主义建设事业的发展，污水数量将日益增多。利用污水灌溉，不仅是解决灌溉水

8、 源的重要途径，而且也是防止水质污染的有效措施。(5)(5) 海水。因含盐量较高，一般不能直接用于灌溉农田。5.简述灌溉制度及其确定方法。 （20 分）答：作物灌溉制度是为了促使农作物获得高产和节约用水而制定的适时、适量的灌水 方案，它既是指导农田灌溉的重要依据，也是制定灌溉规划、设计灌溉工程以及编制灌区 用水计划的基本依据。作物灌溉制度包括：农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水 时间、灌水定额和灌溉定额。灌水定额是指单位耕地面积上的一次灌水量，而灌溉定额是 指单位耕地面积上农作物播种前和全生育期内的总灌溉水量。节水高效灌溉制度是把有限的灌溉水量在作物生育期内进行最优分配，以提高灌溉水 向

9、根层贮水的转化效率和光合产物向经济产量转化的效率。对旱作物可根据水源供水状 况，在水源充足时采用适时、 适量的节水灌溉； 在水源供水不足的情况下采取非充分灌溉、 调亏灌溉、低定额灌溉、储水灌溉等，对水稻可采用浅湿灌溉、控制灌溉等，限制对作物 的水分供应，一般可节水 30-40%30-40% ，而对产量无明显影响。充分灌溉是指水源供水充足，能够全部满足作物的需水要求，此时的节水高效灌溉制 度应是根据作物需水规律及气象、作物生长发育状况和土壤墒情等对农作物进行适时、适 量的灌溉，使其在生长期内不产生水分胁迫情况下获得作物高产的灌水量与灌水时间的合 理分配，并且不产生地面径流和深层渗漏，既要确保获得

10、最高产量，又应具有较高的水分 生产率。供水不足条件下的节水高效灌溉制度是在水源不足或水量有限条件下，把有限的 水量在作物间或作物生育期内进行最优分配，确保各种作物水分敏感期的用水，减少对水 分非敏感期的供水，此时所寻求的不是单产最高，而是全灌区总产值最大。供水不足条件 下的节水高效灌溉制度包括非充分灌溉的经济用水灌溉制度和调亏灌溉制度。非充分灌溉 的经济用水灌溉制度是以经济效益最大或水分生产率最高为目标，确定作物的耗水量与灌 溉水量。调亏灌溉制度是根据作物的遗传和生物学特性，在生育期内的某些阶段，人为地 施加一定程度的水分胁迫（亏缺） ，调整光合产物向不同组织器官的分配，调控作物生长 状态，促

11、进生殖生长，控制营养生长的灌溉制度。在制定节水高效灌溉制度时，常采用总结群众的灌水经验；根据灌溉试验资料；根据 土壤水量平衡分析成果并参考群众灌水经验或试验资料等三种方法。6.防洪治河工程措施有哪些？ （10 分）答：防洪治河工程措施是防洪规划的具体表现。防洪工程措施是指采取修建水利工程 防止洪水对人类生活形成灾害或将洪水灾害降低到最低程度。防洪工程措施一般有水土保 持、堤防工程、分 （蓄、滞 ）洪工程、河道整治工程措施等。除此之外，还有非工程性防洪 措施，如洪水预报、社会保险、社会救济等。（1 1）土保持工程 水土保持是指在山地沟壑区采用水土保持措施防止或减少地表径流对地面土壤形成 冲蚀，通

12、过采取相应的工程措施、生物措施、农业耕种措施，有效地减少地表径流，降低 洪水灾害。（2 2）蓄水工程蓄水工程是指在山区干支流适宜地段兴建水库拦蓄洪水的工程措施。 蓄水工程不但能 有效地防止下游河道洪水的发生，还能在干旱季节供下游作物用水。除满足灌溉外，还可 利用水库修建水电站、开发旅游、渔业养殖等进行综合利用。（3 3）堤防工程 堤防工程是在河流的两岸修筑防护堤，以增加河道过水能力，减轻洪水威胁，保护两 岸农田及沿岸村镇人民生活安全。堤防工程是目前河流防洪治河采取的主要工程措施之 一。（ 4 4 ）分洪工程 分洪工程是在河流适当位置修建分洪闸将一部分洪水泄入滞洪区，待河道洪水位下降 后再将滞洪

13、区洪水排入河道，防止行洪期间洪水冲毁堤防对两岸人民造成灾害。分洪工程 常常与滞洪工程配套使用。（5 5）河道整治工程 河道整治是指由于河道冲淤演变妨碍了正常的行洪、航运、引水灌溉、工业与生活用 水等，这种现象在北方多泥沙河道上尤为突出，因而必须采取相应措施，使河道得到控制 和改善。河道整治一般包括河床整理、疏浚、裁弯、护岸等工程措施。防洪工程措施不是孤立的，对同一条河流，必须遵循上下游和左右岸统筹兼顾、近远 期结合的原则，全面规划，综合治理。7. 试述水电站的类型有哪些？ （20 分） 答：水电站可按不同方法分类。按其装机容量分为大型 （250MW250MW）、中型（5050250MW250M

14、W）、小型（50MW50MW）; 按其厂房位置与拦河坝之间的关系可分为坝后式、河床式、引水式和混合式。抽水蓄 能电站和潮汐电站也是水能利用的重要形式。（1 1）坝后式水电站 当水库上下游水头落差较大时，机组和厂房的尺寸相对较小，厂房难以独立承受库水 的巨大推力，因此，需要用拦河大坝承担挡水任务，抬高水位、集中落差。水电站厂房紧 靠在大坝的后面布置，厂坝之间设置沉陷缝，使两者之间互不传力，厂房不承受上下游水 位差所形成的压力。坝后式水电站适用于中高水头的混凝土坝。（ 2 2 ）河床式水电站 河床式水电站适用于较低水头的水电站。在上下游水头落差较小的地方，可以用水电 站的厂房直接挡水，使之成为挡水

15、建筑物的一部分，并直接承受水压力。湖北长江葛洲坝 水电站、湖北汉江王甫洲水电站就是河床式水电站。（3 3）引水式水电站 引水式水电站是在河流上游修建低坝或闸取水， 用较长的引水道 （渠道、 压力钢管、 隧 洞）将水引到落差较大的地方 （地形较陡坡处 ）集中水头发电。引水式水电站只需不高的拦河 坝或拦河闸、底栏栅坝等挡水建筑物。引水式水电站可以减少库区淹没和工程造价，是中 小型水电站经常采用的型式。它分为无压引水式电站和有压引水式电站。我国小水电资源大多位于山区，河道坡降大，因此多采用引水式水电站，工程量小， 投资少。（4 4）混合式水电站 混合式水电站是坝式和引水式两种方式的结合。 在河道适合

16、的地方修建较高的拦河大 坝，上游形成一个有调节能力的水库，再用压力引水道将水引到水电站厂房。厂房建在下游合适地形处。混合式水电站的厂房位置比较灵活，既可以布置在紧靠大坝的下游处，也 可以用较长的压力引水管道将厂房布置在距离水库较远的地方， 并且可以进一步利用发电 水头落差。大中型水电站常采用这种形式。混合式水电站的水头是由坝和引水建筑物共同形成的， 即发电水头一部分靠拦河坝壅 高水位获得，另一部分靠引水道集中落差取得，电站的总水头等于这两部分之和，且坝构 成水库，水库参与调节作用；而引水式电站的水头主要由引水建筑物形成。混合式水电站结合了坝后式和引水式的优点， 有一定的调节能力， 能够减少库区

17、淹没， 最大限度地利用水位落差，在地形地质条件适合的情况下，往往较其他型式经济。（5 5）潮汐水电站 潮汐水电站利用海水潮汐涨落变化造成的水位差来发电。它把海水涨潮、落潮的能量 转变为机械能，再把机械能转变为电能，是唯一实际应用海洋能的电站。海水涨潮时， 外海水位高于水库水位， 可以利用水位差开机发电。 水库水位随之上升， 待水位差小至难于发电时，全部打开泄水闸门，海水迅速流入水库，使水库水位蓄至最高 潮水位，关闭闸门。海水落潮后，水库水位高于外海水位，水电站利用反向水位差发电， 水库水位随之逐渐降低。直至两端水位差小至难于发电时，全开泄水闸门。水库水位降至 最低潮水位后，关闭闸门，等待下一次

18、涨潮。潮汐电站水头低，流量大，不受季节影响，但一天内受潮汐涨落变化控制。潮汐电站 和常规水电站相比有许多不同之处，如潮汐电站以海水作为工作介质，利用海水位和库水 位的落差发电，设备的防腐蚀和防海生物附着的问题是常规水电站没有的；单库潮汐电站 发电有间歇性； 但是潮汐能源是一种可再生的清洁能源， 没有污染， 可以经久不息地利用， 且不受气候条件的影响；潮汐电站没有水电站的枯水期问题，电量稳定而且还可以做到精 确预报；建设潮汐电站不需移民，不仅无淹没损失，相反还可围垦大片土地，有巨大的综 合利用效益。（6 6）抽水蓄能电站 电能在生产过程中是无法贮存的。在电力系统中，负荷是随时变化着。有些类型的电 站难于适应负荷的迅速