灌溉排水工程专项试题及答案

灌溉排水工程专项试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.灌溉设计保证率是指灌区用水量在多年期间能够得到满足的概率，其计算依据是（）。A.年降雨量频率B.作物关键生育期需水满足的频率C.灌溉系统供水量的频率D.灌区来水与需水的平衡频率2.作物需水量的主要计算方法中，彭曼蒙特斯公式（PenmanMonteith）属于（）。A.经验公式法B.能量平衡法C.水量平衡法D.作物系数法3.渠道横断面设计中，梯形断面的边坡系数m主要取决于（）。A.渠道流量大小B.渠道糙率C.渠床土壤性质D.渠道比降4.农田排水中，“临界深度”是指（）。A.排水沟的最小深度B.保证作物根系层不积盐的地下水最大埋深C.排水沟的经济合理深度D.防止土壤沼泽化的地下水最小埋深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.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.D100B.D150C.D200D.D2507.排水系统中，“承泄区”是指（）。A.接纳排水区域来水的河流、湖泊或海洋B.田间排水沟C.骨干排水渠道D.排水泵站8.喷灌系统的雾化指标用（）表示。A.喷灌强度B.水滴直径C.喷灌均匀度D.工作压力9.灌溉制度设计中，“净灌溉定额”是指（）。A.单位面积上需要的总灌水量B.扣除深层渗漏后的灌水量C.考虑渠道损失后的灌水量D.作物实际消耗的水量10.地下排水系统中，暗管间距的确定主要依据（）。A.土壤渗透系数B.地下水埋深C.作物耐渍能力D.排水模数二、多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）1.以下属于节水灌溉技术的有（）。A.畦灌B.滴灌C.喷灌D.漫灌2.农田排水的主要任务包括（）。A.排除地表多余积水B.降低地下水位C.防止土壤盐渍化D.增加土壤透气性3.渠道渗漏损失的影响因素包括（）。A.土壤质地B.渠道流量C.运行时间D.衬砌材料4.喷灌系统的组成部分包括（）。A.水源工程B.水泵及动力设备C.管道系统D.灌水器5.盐碱地改良的排水措施包括（）。A.明沟排水B.暗管排水C.竖井排水D.生物排水三、填空题（每题2分，共20分）1.灌溉水利用系数是指（）与（）的比值。2.作物需水量的主要影响因素包括气象条件、（）、（）和农业技术措施。3.渠道纵断面设计的主要内容是确定（）和（）。4.排水模数是指（），单位为（）。5.喷灌系统按压力来源分为（）和（）。6.农田水利中的“四水”转化是指（）、（）、土壤水和地下水的相互转化。7.渠道防渗的主要目的是（）和（）。8.暗管排水系统的组成包括（）、（）和集水管。9.作物灌溉制度的核心内容是（）、（）和灌水定额。10.排水沟的深度设计需考虑（）和（）两个因素。四、简答题（每题8分，共32分）1.简述地面灌溉（如畦灌）与喷灌的主要优缺点。2.说明农田排水中“排涝”与“排渍”的区别与联系。3.分析渠道横断面设计中“不冲不淤”条件的含义及计算方法。4.简述盐碱地治理中“以排定灌”的基本原则及其工程措施。五、计算题（共23分）1.（10分）某灌区种植冬小麦，生育期内有效降雨量为120mm，作物需水量为450mm，土壤初始储水量为80mm（占田间持水量的70%），计划湿润层深度为0.8m，田间持水量为25%（体积含水率），要求灌后土壤储水量不超过田间持水量的90%。计算该作物的净灌溉定额（单位：mm）。2.（13分）某梯形断面渠道，设计流量Q=5m³/s，底宽b=2m，边坡系数m=1.5，糙率n=0.025，比降i=0.0004。采用谢才公式（C=R^(1/6)/n，R为水力半径，Q=AC√(Ri)）计算渠道正常水深h（结果保留两位小数）。六、综合分析题（20分）某北方平原灌区，土壤为中壤土（渗透系数k=0.5m/d），地下水位埋深1.2m，种植玉米（耐渍深度0.6m）。近年来因灌溉不当，部分区域出现土壤次生盐渍化，地表020cm土层含盐量达0.3%（临界值为0.2%）。要求：（1）分析该灌区盐渍化的主要原因；（2）提出排水系统的规划方案（包括排水方式选择、排水沟深度与间距计算）；（3）说明配套的灌溉管理措施。灌溉排水工程专项试题答案一、单项选择题1.D2.B3.C4.B5.B6.C7.A8.B9.B10.A二、多项选择题1.BC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC三、填空题1.田间实际净灌溉水量；渠首引入总水量2.作物种类；土壤性质3.渠道水位；渠底高程4.单位面积上的排水流量；m³/(s·km²)或L/(s·hm²)5.自压式喷灌；加压式喷灌6.大气降水；地表水7.减少渗漏损失；防止渠道冲刷8.吸水管；检查井9.灌水次数；灌水时间10.控制地下水位；防止沟坡坍塌四、简答题1.地面灌溉（畦灌）与喷灌的优缺点（1）地面灌溉优点：技术简单、投资低、适应性强；缺点：灌溉均匀度低、深层渗漏量大、易造成土壤板结。（2）喷灌优点：均匀度高（80%90%）、节水（比地面灌溉省水30%50%）、可调节田间小气候；缺点：投资较高、受风影响大、能耗较高（加压式）。2.排涝与排渍的区别与联系区别：排涝是排除地表短期积水（如暴雨后），防止作物受淹；排渍是降低地下水位（或土壤水），防止根系层土壤过湿。联系：两者均需通过排水系统实现，排涝需快速排除地表径流，排渍需控制地下水位埋深，通常共用排水沟网（明沟或暗管），设计标准不同（排涝按重现期暴雨，排渍按地下水埋深要求）。3.渠道“不冲不淤”条件的含义及计算方法含义：渠道流速需大于不淤流速（防止泥沙沉积）、小于不冲流速（防止冲刷）。计算方法：不淤流速：根据泥沙粒径和渠道比降，参考经验公式（如v_min=A√(R)，A为系数）；不冲流速：根据土壤抗冲性（如黏土不冲流速1.01.5m/s，砂土0.30.6m/s）；设计流速需满足v_min≤v≤v_max，通过调整底宽、水深、比降等参数实现。4.盐碱地治理“以排定灌”原则及工程措施原则：根据排水能力确定灌溉规模，避免灌溉水过量导致地下水位上升积盐。工程措施：完善排水系统（明沟/暗管/竖井），降低地下水位至临界深度以下（如23m）；采用节水灌溉技术（滴灌、渗灌），减少深层渗漏；灌溉时配合冲洗定额（淋洗盐分），排水系统同步排除含盐地下水；配套土地平整、土壤改良（如掺沙、施加石膏）等措施。五、计算题1.净灌溉定额计算（1）土壤最大允许储水量：0.8m×25%×90%=0.18m=180mm；（2）土壤初始储水量：0.8m×25%×70%=0.14m=140mm；（3）需补充水量=作物需水量有效降雨量（最大允许储水量初始储水量）=450mm120mm(180mm140mm)=45012040=290mm；（注：若初始储水量低于最大允许值，需补足至最大允许值后满足需水量）答案：290mm。2.渠道正常水深计算（1）水力半径R=A/(χ)，其中A=(b+mh)h=(2+1.5h)h，χ=b+2h√(1+m²)=2+2h√(1+1.5²)=2+3.6055h；（2）谢才系数C=R^(1/6)/n=R^(1/6)/0.025；（3）流量公式Q=AC√(Ri)=(2+1.5h)h×(R^(1/6)/0.025)×√(R×0.0004)；（4）代入R=(2+1.5h)h/(2+3.6055h)，化简后试算h：假设h=1.5m，A=(2+1.5×1.5)×1.5=5.625m²，χ=2+3.6055×1.5=7.408m，R=5.625/7.408≈0.759m；C=0.759^(1/6)/0.025≈(0.947)/0.025≈37.88；Q=5.625×37.88×√(0.759×0.0004)=5.625×37.88×0.0174≈3.72m³/s（小于5，需增大h）；假设h=1.8m，A=(2+1.5×1.8)×1.8=(2+2.7)×1.8=8.46m²，χ=2+3.6055×1.8≈8.490m，R=8.46/8.490≈0.996m；C=0.996^(1/6)/0.025≈(0.999)/0.025≈39.96；Q=8.46×39.96×√(0.996×0.0004)=8.46×39.96×0.01996≈6.77m³/s（大于5，需减小h）；用线性插值法，h=1.6m时：A=(2+2.4)×1.6=7.04m²，χ=2+3.6055×1.6≈7.769m，R=7.04/7.769≈0.906m；C=0.906^(1/6)/0.025≈(0.984)/0.025≈39.36；Q=7.04×39.36×√(0.906×0.0004)=7.04×39.36×0.0190≈5.29m³/s（接近5）；调整h=1.58m，计算得Q≈5.0m³/s。答案：正常水深约1.58m。六、综合分析题（1）盐渍化原因：灌溉不当：过量灌溉导致地下水位上升（原埋深1.2m，玉米耐渍深度0.6m，水位距根层仅0.6m，易积盐）；排水不畅：缺乏有效排水系统，灌溉渗漏和地下水蒸发导致盐分表聚（地表含盐量0.3%＞临界0.2%）；气候因素：北方干旱半干旱区，蒸发量大于降水量，盐分随毛细管水上升至地表。（2）排水系统规划方案：排水方式选择：中壤土渗透系数0.5m/d（中等透水性），宜采用暗管排水（减少占地，控制地下水位效果稳定）。排水沟深度计算：临界深度=作物耐渍深度+土壤毛细管水上升高度。玉米耐渍深度0.6m，中壤土毛细管上升高度约1.2m，故临界深度=0.6+1.2=1.8m（排水沟深度需大于临界深度，取2.0m）。排水沟间距计算：采用霍夫曼公式L=2kΔH/(q)，其中k=0.5m/d，ΔH=地下水降低值（原水位1.2m，需降至2.0m以下，ΔH=0.8m），q为排水模数（取0.0005m³/(s·m²)）。代入得