节水灌溉技术期末考试题及解答

节水灌溉技术期末考试题及解答一、单项选择题（每题3分，共15分）1.下列节水灌溉技术中，水分利用效率最高的是（）A.地面畦灌B.喷灌C.滴灌D.涌灌答案：C解答：滴灌通过滴头将水精准输送至作物根系区，仅湿润局部土壤，蒸发和深层渗漏损失极小；地面畦灌易因入渗不均或田面不平整导致浪费，喷灌虽比地面灌溉节水，但仍有叶面截留、空气蒸发等损失，涌灌的湿润范围和蒸发损失也大于滴灌。因此滴灌的水分利用效率（作物耗水与灌溉水量的比值）最高。2.微灌系统中，可有效防止滴头堵塞的过滤设备是（）A.砂石过滤器B.网式过滤器C.叠片过滤器D.离心过滤器答案：A解答：砂石过滤器利用石英砂等滤料拦截水中悬浮颗粒（如泥沙、有机物残渣），对大颗粒杂质的过滤效果优于网式、叠片过滤器；离心过滤器主要分离砂粒，对有机物杂质过滤能力弱。含泥沙较多的水源（如河流水）优先选用砂石过滤器。3.喷灌系统设计中，喷头的“组合间距”主要依据（）确定A.喷头射程B.土壤入渗速率C.作物需水量D.灌溉均匀度要求答案：D解答：喷头组合间距需保证灌溉均匀度（田间各点受水量的差异程度），通常要求湿润区域重叠度达射程的70%~80%，以避免“干斑”。射程是基础参数，但最终间距需结合均匀度要求调整；土壤入渗速率、作物需水量与组合间距无直接关联。4.下列作物中，最适合采用膜下滴灌的是（）A.水稻B.小麦C.棉花D.玉米答案：C解答：膜下滴灌结合地膜覆盖（减少蒸发）和滴灌（精准供水）优势，适合需水规律稳定、经济价值高且适合覆膜的作物。棉花生育期长、需水集中（花铃期），覆膜后可保墒、抑草，滴灌能精准调控水分；水稻需水层，小麦、玉米密植且覆膜成本高，膜下滴灌优势不显著。5.节水灌溉工程中，“灌溉水利用系数”是指（）A.作物吸收水量与灌溉水量的比值B.田间实际利用水量与渠首引入水量的比值C.作物蒸腾量与灌溉水量的比值D.地下水补给量与灌溉水量的比值答案：B解答：灌溉水利用系数（η）=田间实际利用的灌溉水量（到达作物根区的有效水量）/渠首引入的总灌溉水量，反映从水源到田间的综合输水、配水效率，是衡量节水效益的核心指标。二、判断题（每题2分，共10分）1.节水灌溉的核心目标是“减少灌溉用水量”，因此灌溉定额越小越好。（×）解答：节水灌溉的核心是提高水分利用效率（单位水量的产出效益），而非单纯减少用水量。若灌溉定额过小，作物会因水分胁迫减产，反而降低水分利用效率。需结合作物需水规律、土壤墒情确定合理定额。2.渗灌（地下滴灌）的水分主要通过土壤毛细管作用向上补给，因此适用于所有土壤类型。（×）解答：渗灌依赖土壤毛细管作用扩散水分，但砂质土壤毛细管作用弱，水分易下渗流失；黏质土壤通气性差，易导致根系缺氧。渗灌更适合壤质土壤，需根据质地调整滴头间距和灌水速率。3.喷灌的“雾化程度”越高，灌溉效果越好。（×）解答：雾化程度过高（水滴过细）会增加空气蒸发损失，多风地区易被吹散；雾化程度过低（水滴过大）则易击溅土壤、损伤作物。需根据作物类型（如幼苗期需小水滴）、风速选择合适雾化程度，并非越高越好。4.节水灌溉技术的应用必须结合农艺措施（如秸秆覆盖、深耕改土）才能发挥最大效益。（√）解答：节水灌溉（如滴灌、喷灌）与农艺措施（覆盖保墒、耕作改良土壤）协同，可从“供水精准”和“保水增效”两方面提升效率。例如，膜下滴灌+秸秆覆盖可显著降低棵间蒸发。5.灌溉制度中的“灌水周期”仅由作物需水速率决定。（×）解答：灌水周期受作物需水速率、土壤持水能力、灌溉方式共同影响：作物需水快则周期短，砂质土壤持水弱需缩短周期，滴灌可更灵活调控。需综合多因素确定。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述滴灌系统的组成及各部分的主要功能。解答：滴灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头（灌水器）四部分组成：水源工程：提供灌溉用水（井水、河水、蓄水池等），需保证水量、水质满足滴灌要求。首部枢纽：包含水泵（提水加压）、过滤器（拦截杂质，防滴头堵塞）、施肥装置（随水施肥）、控制阀（调控系统开关、压力），是系统的“控制中心”。输配水管网：由干管、支管、毛管组成，负责将水从首部输送到田间滴头，需根据地形、作物布局设计管径和压力，确保水流均匀。滴头（灌水器）：将毛管中的水以滴状缓慢释放到作物根区，实现“精准供水”，流量小（2~12L/h）、均匀度高，是滴灌节水的核心部件。2.分析“低压管道输水灌溉”相比“土渠输水”的节水优势。解答：低压管道输水（用塑料/混凝土管代替土渠）的节水优势：减少输水损失：土渠渗漏、蒸发损失大（15%~30%），管道输水渗漏损失可降至5%以下，蒸发损失可忽略。提高输水效率：管道内壁光滑，沿程水头损失小，可低压长距离输水，减少水泵能耗；土渠易淤积、坍塌，输水能力下降。适应复杂地形：管道可埋入地下，不受地形限制，便于山丘区、梯田推广；土渠需顺坡修建，布局受限。节省土地与维护成本：土渠占地多、需定期清淤维修；管道埋地后不占耕地，维护工作量小，使用寿命长（塑料管道可用15~20年）。3.列举三种常见的“非充分灌溉”模式，并说明其适用场景。解答：非充分灌溉是指部分时段/区域减少灌溉量，以提高水分利用效率的灌溉方式，常见模式：限额灌溉：关键生育期（如小麦拔节期）保证供水，非关键期（如苗期）适当控水。适用于水资源短缺地区的粮食作物（小麦、玉米），可在减产幅度小的前提下大幅节水。调亏灌溉：生长前期（如果树幼果期）人为制造轻度水分胁迫，抑制营养生长、促进生殖生长。适用于经济作物（果树、棉花），可提高果实品质和产量稳定性。局部灌溉：仅灌溉作物根区部分区域（如滴灌的“线源”灌溉），利用根系向水性促进集中生长。适用于宽行种植作物（葡萄、番茄），可减少灌溉水量，改善土壤通气性。四、论述题（每题25分，共45分）1.结合气候、土壤、作物三方面因素，论述华北平原冬小麦节水灌溉技术的选择与优化策略。解答：华北平原冬小麦面临春旱、水资源短缺、土壤盐碱化问题，需结合多因素选择技术：（1）气候因素：春旱少雨，蒸发强烈技术选择：喷灌或滴灌。喷灌可避免地面灌溉导致的地温骤降，调节田间小气候；滴灌精准补充根系区水分，减少蒸发。优化策略：春季灌溉避开高温时段（清晨/傍晚），降低喷灌蒸发损失；采用“浅灌勤灌”，减少单次灌水量，缩短周期（5~7天/次）。（2）土壤因素：多为壤质土，部分地区盐碱化技术选择：低压管道输水+改良畦灌（缩小畦田尺寸，提高入渗均匀度）；盐碱化地区优先滴灌（小定额多次灌，以水淋盐）。优化策略：结合深耕（打破犁底层）和秸秆覆盖，提高土壤蓄水保墒能力；滴灌采用“咸淡混灌”，利用咸水资源。（3）作物因素：需水关键期为拔节、抽穗、灌浆期技术选择：精准灌溉（滴灌/变量喷灌），关键期保证供水，非关键期适当控水。滴灌沿行铺设毛管，变量喷灌结合墒情监测实现差异化灌溉。优化策略：结合农艺措施（抗旱品种、播前镇压提墒）；利用“墒情-作物-气象”一体化监测系统，动态调整灌溉定额和周期。2.以西北干旱区的果园（如苹果园）为例，论述节水灌溉技术的集成应用路径。解答：西北干旱区果园面临降水少、蒸发强、土壤保水差挑战，需通过“多技术集成”节水增效：（1）灌溉技术：滴灌（或小管出流）为核心滴灌设计：采用压力补偿式滴头（适应地形起伏），毛管沿果树行铺设，滴头间距根据树冠大小调整（成年树每树3~4个滴头），确保水分集中在根系区（0~60cm土层）。辅助技术：结合涌泉灌（小管出流），在滴灌故障或需大水量时（如萌芽期）快速补水，提高系统灵活性。（2）农艺措施：覆盖+耕作+施肥耦合地膜/秸秆覆盖：树盘覆盖黑色地膜（抑草、减蒸发）或秸秆（厚度10~15cm），降低土壤蒸发量30%~50%，延长灌水周期。深翻改土：秋季结合施有机肥深翻（40~60cm），打破板结层，增加土壤孔隙度，提高蓄水能力10%~15%。水肥一体化：滴灌系统集成施肥罐，随水施肥，肥料利用率提高30%~50%，减少额外灌水需求。（3）监测与管理：信息化+精准调控墒情监测：布设土壤墒情传感器（TDR/张力计），根系区含水率低于田间持水量60%时启动灌溉。气象联动：结合降水、蒸发数据调整灌溉定额；利用无人机巡检，识别果树生长差异，针对性调整灌溉量。（4）生态节水：集雨+保水集雨工程：果园周边修建集雨窖（池），收集雨季降水，补充灌溉水源，减少对地下水的依赖。保水剂应用：定植时施入保水剂（聚丙烯酰胺类），提高土壤保水能力，延长灌溉