灌溉排水工程试题库及答案

灌溉排水工程试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.灌溉设计保证率是指（）A.灌区实际灌溉面积与设计灌溉面积的比值B.设计灌溉用水量在多年中能够得到满足的概率C.作物关键生长期内灌溉水的保证率D.灌溉系统年运行时间与总时间的比值2.作物需水量的主要计算方法中，基于能量平衡原理的是（）A.彭曼（Penman）公式B.水量平衡法C.经验公式法D.参照作物需水量修正法3.渠道的不冲流速是指（）A.渠道中水流不会冲刷渠床的最小流速B.渠道中水流不会冲刷渠床的最大流速C.渠道中水流不会淤积的最小流速D.渠道中水流不会淤积的最大流速4.排水沟的设计水位分为（）A.日常水位和最高水位B.排渍水位和排涝水位C.设计水位和校核水位D.平均水位和极端水位5.滴灌系统中，毛管的作用是（）A.将水从干管输送到田间B.将水均匀分配到各个灌水器C.控制灌溉流量和压力D.过滤水中杂质6.确定水稻灌溉制度时，需重点考虑的因素是（）A.土壤持水能力B.水稻的“浅湿晒”灌溉模式C.地下水埋深D.气象干旱指数7.渠道渗漏损失的主要形式是（）A.表面蒸发B.侧渗和垂向渗漏C.管道泄漏D.植物蒸腾8.排水模数的单位是（）A.m³/sB.m³/(s·km²)C.m/sD.mm/d9.喷灌系统中，喷头的组合间距主要取决于（）A.喷头射程和喷灌均匀度B.管道压力和流量C.作物高度和种植密度D.土壤渗透系数10.土壤水的有效水范围是（）A.吸湿水至毛管水B.毛管断裂水至田间持水率C.凋萎系数至田间持水率D.饱和含水量至田间持水率11.灌溉水利用系数是指（）A.作物实际利用的水量与灌溉系统引入的总水量的比值B.田间净灌溉用水量与毛灌溉用水量的比值C.渠道输水效率与田间灌水效率的乘积D.以上均正确12.暗管排水系统中，排水管的间距主要由（）决定A.土壤渗透系数和地下水位控制要求B.管材强度和施工成本C.作物根系深度D.排水沟深度13.设计渠道时，水力最优断面是指（）A.相同流量下过水断面面积最小的断面B.相同流速下过水断面面积最大的断面C.相同坡度下流速最大的断面D.相同糙率下流量最大的断面14.微灌系统中，滴头的流量通常为（）A.0.1~1L/hB.1~10L/hC.10~100L/hD.100~1000L/h15.排涝设计标准通常以（）表示A.重现期（如10年一遇）B.排水模数（m³/s·km²）C.地下水位控制深度（m）D.土壤脱盐率（%）二、多项选择题（每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.影响作物需水量的主要因素包括（）A.气象条件（温度、湿度、风速）B.作物品种和生育阶段C.土壤性质（质地、结构）D.农业技术措施（耕作、施肥）2.渠道防渗的主要目的是（）A.减少渗漏损失，提高水利用系数B.防止渠道冲刷，延长使用寿命C.控制地下水位，防止土壤次生盐碱化D.降低渠道糙率，提高输水能力3.排水系统的组成包括（）A.田间排水网（毛沟、农沟）B.骨干排水网（斗沟、支沟、干沟）C.排水建筑物（水闸、泵站）D.截流沟（防止外水入侵）4.喷灌系统的优点有（）A.灌水均匀度高B.节省劳动力C.适用于所有地形和土壤D.可结合施肥、喷药5.确定灌溉制度的方法包括（）A.总结群众丰产灌水经验B.田间试验法C.水量平衡分析法D.彭曼公式计算法6.渠道横断面设计需要确定的参数有（）A.渠道底宽（b）B.渠道边坡系数（m）C.渠道水深（h）D.渠道糙率（n）7.暗管排水的优点包括（）A.不占用耕地B.排水效率稳定C.施工成本低D.便于机械化耕作8.节水灌溉技术包括（）A.渠道防渗B.低压管道输水C.膜上灌D.漫灌9.土壤次生盐碱化的主要原因有（）A.灌溉水量过大，地下水位上升B.排水不畅，盐分随毛管水蒸发积累C.土壤本身含盐量高D.灌溉水含盐量超标10.灌溉系统的组成包括（）A.水源工程（水库、机井）B.输水系统（渠道、管道）C.田间工程（畦田、沟灌）D.控制工程（节制闸、分水闸）三、填空题（每题2分，共20分）1.作物需水量由______和______两部分组成（或称为腾发量）。2.渠道的水力计算主要依据______公式和______公式。3.水稻灌溉制度的主要参数包括______、______和灌水时间。4.排水系统的任务是排除______和______，控制地下水位。5.喷灌系统按压力来源分为______和______。6.土壤含水量的表示方法有______和______（体积含水量、质量含水量）。7.灌溉水的有效利用系数η=______/______。8.暗管排水中，常用的管材有______、______（混凝土管、塑料管）。9.渠道的工作制度分为______和______（续灌、轮灌）。10.排渍标准一般以______和______（地下水位控制深度、控制时间）表示。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述作物需水量与灌溉定额的区别与联系。2.渠道防渗的主要措施有哪些？各适用于什么情况？3.简述排水沟设计中“排涝”与“排渍”的区别。4.微灌系统（滴灌、微喷）的主要组成部分有哪些？其核心设备是什么？5.如何通过调整灌溉制度防止土壤次生盐碱化？五、计算题（共30分）1.（10分）某灌区种植小麦，设计灌溉面积1000亩，灌水定额为60m³/亩，轮灌周期10天，渠道水利用系数0.6，田间水利用系数0.9。计算该灌区的毛灌溉用水量和渠道设计流量。2.（10分）某梯形渠道，底宽b=2m，边坡系数m=1.5，水深h=1.2m，糙率n=0.025，比降i=0.0004。计算渠道的输水流量（提示：谢才公式C=R^(1/6)/n，水力半径R=A/(χ)，过流面积A=(b+mh)h，湿周χ=b+2h√(1+m²)）。3.（10分）某排水区面积50km²，设计暴雨量P=150mm，径流系数α=0.4，排水时间T=3天。计算设计排涝模数和排涝流量（排涝模数单位为m³/(s·km²)）。六、综合分析题（共30分）1.（15分）某北方灌区存在土壤次生盐碱化问题，经调查发现：①灌溉水含盐量0.8g/L（略高于临界值0.7g/L）；②渠道渗漏严重，水利用系数仅0.5；③排水沟淤堵，地下水位常年高于临界深度（2m）。请分析盐碱化成因，并提出综合治理措施。2.（15分）设计一个滴灌系统，需考虑哪些关键因素？请结合某蔬菜大棚（面积2000m²，种植番茄）的实际情况，简述设计步骤（包括水源、首部枢纽、管网布置、滴头选择等）。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.B5.B6.B7.B8.B9.A10.C11.D12.A13.A14.B15.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABD5.ABC6.ABC7.ABD8.ABC9.ABD10.ABCD三、填空题1.作物蒸腾量；棵间蒸发量2.谢才（Chezy）；曼宁（Manning）3.灌水次数；灌水定额4.地面涝水；地下渍水5.自压式；机压式6.质量含水量；体积含水量7.田间净灌溉用水量；毛灌溉用水量8.混凝土管；塑料管（或波纹塑料管、陶管）9.续灌；轮灌10.地下水位控制深度；控制持续时间四、简答题1.区别：作物需水量是作物生长过程中消耗的总水量（腾发量），包括自然降水、地下水和灌溉水；灌溉定额是为补充作物需水不足而人工补充的水量（即灌溉水的净用量）。联系：灌溉定额=作物需水量有效降水量地下水利用量（需扣除重复计算部分）。2.主要措施及适用情况：土料防渗（素土、三合土）：适用于气候干燥、料源丰富的地区，成本低但抗冻性差；水泥土防渗：适用于缺乏砂石料的地区，抗冻性优于土料；砌石防渗（块石、卵石）：适用于石料丰富、流速大的渠道，抗冲刷能力强；混凝土防渗：适用于各类地区，强度高、寿命长，成本较高；膜料防渗（塑料膜、复合膜）：适用于冻胀性土壤，防渗效果好但易老化。3.排涝：排除地表积水（如暴雨形成的涝水），设计标准以重现期（如10年一遇）和排涝时间（如3天排完）表示；排渍：控制地下水位至作物允许深度（如水稻0.3~0.5m，旱作1.0~1.5m），防止土壤过湿或盐碱化，设计标准以地下水位控制深度和持续时间表示。4.组成部分：水源（井、水库）、首部枢纽（水泵、过滤器、施肥装置）、输配水管网（干管、支管、毛管）、灌水器（滴头、微喷头）。核心设备：灌水器（决定灌水均匀度和系统效率）。5.措施：控制灌溉定额，避免过量灌溉导致地下水位上升；采用节水灌溉技术（滴灌、渗灌），减少深层渗漏；实行轮灌制度，缩短灌水时间，降低渗漏总量；结合排水措施（明沟、暗管），及时排除多余水分，控制地下水位；采用咸淡轮灌或微咸水灌溉（需控制盐分积累）。五、计算题1.毛灌溉用水量：净灌溉用水量=1000亩×60m³/亩=60000m³毛灌溉用水量=净灌溉用水量/(渠道水利用系数×田间水利用系数)=60000/(0.6×0.9)=111111.11m³渠道设计流量：流量Q=毛灌溉用水量/(轮灌周期×24×3600)=111111.11/(10×86400)=0.1286m³/s（约0.129m³/s）2.过流面积A=(b+mh)h=(2+1.5×1.2)×1.2=(2+1.8)×1.2=3.8×1.2=4.56m²湿周χ=b+2h√(1+m²)=2+2×1.2×√(1+1.5²)=2+2.4×√3.25≈2+2.4×1.803≈2+4.327=6.327m水力半径R=A/χ=4.56/6.327≈0.721m谢才系数C=R^(1/6)/n=0.721^(1/6)/0.025≈0.955/0.025≈38.2m^(1/2)/s流量Q=C×A×√(Ri)=38.2×4.56×√(0.721×0.0004)=38.2×4.56×√(0.0002884)=38.2×4.56×0.017≈38.2×0.0775≈2.96m³/s3.设计净雨深：h=αP=0.4×150=60mm=0.06m总径流量：W=h×F=0.06×50×10^6=3×10^6m³排涝流量：Q=W/(T×86400)=3×10^6/(3×86400)=3×10^6/259200≈11.57m³/s排涝模数：q=Q/F=11.57/50≈0.231m³/(s·km²)六、综合分析题1.成因分析：灌溉水含盐量略超标，长期灌溉导致盐分随水分蒸发积累；渠道渗漏严重，大量灌溉水下渗抬高地下水位（高于临界深度2m），盐分随毛管水上升至地表；排水沟淤堵，排水能力不足，无法及时排除多余水分和盐分，加剧盐碱化。综合治理措施：渠道防渗：采用混凝土或膜料防渗，减少渗漏量，降低地下水位；完善排水系统：清淤疏通现有排水沟，或增设暗管排水，将地下水位控制在临界深度以下（≤2m）；优化灌溉制度：采用滴灌或低压管灌，减少灌溉定额，避免过量引水；咸淡轮灌：搭配淡水（如雨水、水库水）与微咸水灌溉，控制盐分年际平衡；农业措施：种植耐盐作物（如棉花），增施有机肥改善土壤结构，抑制盐分表聚。2.关键因素：作物需水特性（番茄需水规律）、土壤性质（大棚土壤保水能力）、水源条件（井水或自来水）、系统压力与流量匹配、灌水均匀度。设计步骤：水源：选择大棚附近机井（出水量≥5m³/h）或市政供水（压力≥0.2MPa）；首部枢纽：安装离心泵（流量5~8m³