2025年水利灌溉管理试题及答案

2025年水利灌溉管理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.灌溉设计保证率是指（）A.灌溉工程在多年运行中，能保证正常灌溉的年数占总年数的百分比B.某一设计年份中，灌溉工程能满足作物需水要求的天数占全生育期天数的百分比C.灌溉工程在设计水平年中，实际供水量与设计供水量的比值D.灌溉区域内，有灌溉条件的耕地面积占总耕地面积的比例2.下列渠道断面形式中，最适合用于无衬砌的土渠且水流条件较稳定的是（）A.矩形断面B.梯形断面C.弧形底梯形断面D.U形断面3.滴灌系统中，毛管的主要作用是（）A.将水从干管输送到支管B.控制灌溉区域的通断C.将压力水均匀分配到各个滴头D.调节系统工作压力4.某灌区作物全生育期需水量为500mm，有效降雨量为150mm，土壤初始储水量可利用量为50mm，深层渗漏量为20mm，则该作物的净灌溉定额为（）A.300mmB.320mmC.280mmD.250mm5.渠道纵坡设计时，若纵坡过陡会导致（）A.渠道淤积B.渠道冲刷C.水位无法满足下游灌溉要求D.工程量增加6.以下不属于喷灌系统组成部分的是（）A.水源工程B.施肥装置C.排水管网D.喷头7.灌溉水利用系数的计算公式为（）A.作物净灌溉用水量/渠首引入总水量B.渠首引入总水量/作物净灌溉用水量C.田间实际灌入水量/渠首引入总水量D.作物净灌溉用水量/田间实际灌入水量8.下列节水灌溉技术中，对水质要求最高的是（）A.微喷灌B.膜上灌C.渠道防渗D.低压管灌9.渠道防渗工程中，混凝土衬砌的抗冻标号一般要求不低于（）A.D50B.D100C.D150D.D20010.灌溉系统运行管理中，“轮灌”的主要目的是（）A.提高灌溉均匀度B.减少渠道渗漏损失C.降低系统工作压力D.合理分配有限的水资源二、多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）1.影响作物灌溉制度的主要因素包括（）A.作物品种B.土壤类型C.气象条件D.灌溉方式2.渠道渗漏损失的主要途径有（）A.土壤毛管水上升B.渠道水面蒸发C.重力水渗漏至地下D.土壤孔隙水吸附3.滴灌系统设计中，需要重点考虑的参数有（）A.滴头流量B.滴头间距C.系统工作压力D.土壤容重4.以下属于节水灌溉技术经济效益评价指标的是（）A.单位面积投资B.节水率C.作物增产率D.渠道衬砌率5.灌溉工程规划中，需遵循的基本原则包括（）A.因地制宜B.节约用水C.综合利用D.一次性投入最大化三、填空题（每题2分，共20分）1.灌溉水源可分为地表水源和__________两大类。2.作物需水量是指作物在适宜生长环境下，全生育期内消耗的__________总量。3.渠道横断面设计的关键参数包括底宽、边坡系数、__________和渠道深度。4.喷灌系统按设备可移动程度分为固定式、半固定式和__________三种类型。5.灌溉水利用系数是衡量灌区__________的重要指标。6.渠道防渗工程中，常用的刚性材料有混凝土、__________和浆砌石。7.微灌系统的工作压力一般为__________kPa（范围值）。8.作物灌溉制度的核心内容包括灌水次数、灌水时间和__________。9.渠道纵坡的选择应综合考虑地形条件、__________和防冲防淤要求。10.灌溉管理信息化的核心技术包括传感器技术、__________和大数据分析。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述地面灌溉与喷灌的主要优缺点。2.分析渠道产生淤积的主要原因及防治措施。3.说明滴灌系统中“压力补偿式滴头”的工作原理及适用场景。4.列举灌区水资源优化配置的主要方法，并简述其核心思路。5.阐述灌溉系统运行管理中“量水”的重要性及常用量水设施类型。五、应用题（共35分）1.（计算类，10分）某灌区种植小麦，已知：小麦全生育期需水量ET=450mm；有效降雨量P=120mm；土壤初始有效储水量W0=80mm（相当于80mm水深）；深层渗漏量K=15mm；田间持水率下的有效储水量Wm=200mm（相当于200mm水深）；允许土壤最小储水量Wmin=50mm（相当于50mm水深）。试计算该小麦的净灌溉定额（单位：mm）。2.（分析类，12分）某灌区现有一条梯形土渠，设计流量Q=2.5m³/s，底宽b=2.0m，边坡系数m=1.5，糙率n=0.025，渠道纵坡i=0.0008。经实测，该渠道实际运行中存在严重的冲刷现象。（1）计算该渠道的临界不冲流速（已知粘性土的不冲流速公式：v不冲=0.5√(R)，其中R为水力半径，单位m）；（2）分析冲刷产生的原因，并提出2项改进措施。3.（综合类，13分）某地区拟新建1000亩滴灌工程，种植番茄。已知：滴灌系统单位面积投资为1500元/亩；传统地面灌溉单位面积投资为300元/亩；滴灌条件下番茄产量为5000kg/亩，传统灌溉产量为4000kg/亩；番茄售价为2元/kg；滴灌系统年运行费用（电费、维护等）为200元/亩·年；传统灌溉年运行费用为100元/亩·年；项目计算期为10年，基准收益率为8%。（1）计算滴灌工程的增量投资回收期（静态）；（2）从经济效益角度分析该滴灌工程是否可行（需计算增量净现值）。答案及解析一、单项选择题1.A（灌溉设计保证率定义为多年中能保证正常灌溉的年数占总年数的百分比）2.B（梯形断面适应性强，适合无衬砌土渠）3.C（毛管负责将水分配到滴头）4.A（净灌溉定额=需水量有效降雨初始可利用储水=50015050=300mm，深层渗漏为损失量，不计入净定额）5.B（纵坡过陡会导致流速过快，冲刷渠道）6.C（喷灌系统无排水管网，排水属于另一个系统）7.A（灌溉水利用系数=净灌溉用水量/渠首总引水量）8.A（微喷灌滴头孔径小，易堵塞，对水质要求最高）9.B（混凝土衬砌抗冻标号一般不低于D100）10.D（轮灌通过分组灌溉，合理分配有限水量）二、多项选择题1.ABCD（作物品种、土壤、气象、灌溉方式均影响灌溉制度）2.AC（渠道渗漏主要为重力水渗漏和毛管水上升）3.ABC（滴头流量、间距、系统压力是核心参数）4.ABC（单位面积投资、节水率、增产率为经济效益指标）5.ABC（规划需因地制宜、节水、综合利用，而非一次性最大化投入）三、填空题1.地下水源2.蒸腾蒸发（或“腾发”）3.设计水深4.移动式5.用水效率6.水泥土7.503008.灌水定额9.水流速度10.通信技术（或“物联网技术”）四、简答题1.地面灌溉优点：投资低、技术简单、适用性广；缺点：灌溉均匀度低、深层渗漏大、耗水量高。喷灌优点：节水（比地面灌溉省水30%50%）、均匀度高（可达80%90%）、节省劳力；缺点：投资较高、受风影响大、对水质有一定要求。2.淤积原因：①渠道比降过小，流速低于不淤流速；②入渠泥沙含量过高；③渠道断面设计不合理（如底宽过大）；④管理不善，杂草堵塞。防治措施：①调整渠道纵坡，提高流速；②设置沉沙池减少入渠泥沙；③清淤并优化断面设计；④加强渠道维护，清除杂草。3.压力补偿式滴头工作原理：利用弹性膜或流道变形，当系统压力变化时，自动调节过流断面，保持滴头流量稳定。适用场景：地形起伏大、毛管长度长或系统压力波动较大的区域（如山地果园）。4.主要方法：①线性规划法（以总效益最大为目标，建立约束条件求解水量分配）；②动态规划法（分阶段优化不同时期的水量分配）；③多目标决策法（综合考虑经济、生态、社会目标）。核心思路是在水资源总量约束下，通过数学模型优化不同作物、不同区域的水量分配，实现效益最大化或损失最小化。5.重要性：量水是灌溉管理的基础，可准确计量用水量，为水费计收、水资源调度、节水考核提供依据。常用设施：①量水堰（三角堰、矩形堰）；②量水槽（巴歇尔槽）；③流速仪（结合断面测量）；④电磁流量计（用于管道灌溉）。五、应用题1.净灌溉定额计算：作物需水量ET=450mm，需补充的水量为ET(P+W0Wmin)，其中W0为初始储水量，Wmin为允许最小储水量（若W0>Wmin，实际可利用储水量为W0Wmin；若W0<Wmin，则需灌溉至Wmin）。本题中W0=80mm>Wmin=50mm，可利用储水量=8050=30mm；有效降雨量P=120mm；总可利用水量=P+(W0Wmin)=120+30=150mm；净灌溉定额=ET总可利用水量+K（深层渗漏为损失，需补充）？注：需明确净灌溉定额定义为满足作物需水的最小灌溉量，不考虑渗漏损失（渗漏属损失，需通过灌溉水利用系数调整）。正确公式应为：净灌溉定额=ET(P+有效储水利用量)。有效储水利用量=min(W0,Wm)Wmin=min(80,200)50=30mm；总可利用水量=P+有效储水利用量=120+30=150mm；净灌溉定额=450150=300mm（深层渗漏K=15mm属于灌溉水损失，不计入净定额，毛灌溉定额=净定额/灌溉水利用系数）。2.（1）临界不冲流速计算：梯形渠道水力半径R=A/χ，其中A=(b+mh)h（h为水深），χ=b+2h√(1+m²)。设计流量Q=A×C√(Ri)，C=R^(1/6)/n（曼宁公式）。联立求解h：Q=[(b+mh)h]×(R^(1/6)/n)×√(Ri)代入b=2.0m，m=1.5，n=0.025，i=0.0008，Q=2.5m³/s：试算h≈1.2m（过程略），则A=(2+1.5×1.2)×1.2=(2+1.8)×1.2=4.56m²，χ=2+2×1.2×√(1+1.5²)=2+2.4×1.802≈6.325m，R=4.56/6.325≈0.721m；临界不冲流速v不冲=0.5√R=0.5×√0.721≈0.5×0.849≈0.425m/s；实际流速v=Q/A=2.5/4.56≈0.548m/s>0.425m/s，故发生冲刷。（2）冲刷原因：实际流速超过临界不冲流速。改进措施：①减小渠道纵坡（如从0.0008调至0.0006），降低流速；②对渠道进行衬砌（如混凝土衬砌），提高不冲流速（衬砌后不冲流速可达23m/s）。3.（1）增量投资回收期（静态）：增量投资=（1500300）×1000=1,200,000元；年增量收益=（50004000）×2×1000=2,000,000元；年增量运行费用=（200100）×1000=100,