灌排工程工基础试题及答案解析

灌排工程工基础试题及答案解析一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.灌溉制度的核心参数不包括以下哪项？（）A.灌水定额B.灌水次数C.灌溉水利用系数D.灌溉时间2.渠道横断面中，最常用的梯形断面适用条件是（）A.岩基渠道B.无粘性土渠道C.有衬砌的坚硬土渠道D.松散土渠道3.以下哪种排水方式属于水平排水？（）A.竖井排水B.明沟排水C.暗管排水D.生物排水4.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.某次灌溉中实际供水量与设计供水量的比值C.灌溉水到达田间的比例D.作物需水关键期的供水保证率5.离心泵启动前需向泵内充水的主要原因是（）A.防止叶轮空转B.排除泵内空气，形成真空C.降低启动功率D.保护密封装置6.渠道糙率系数n的取值与以下哪项无关？（）A.渠道材料B.水流速度C.渠道表面光滑度D.渠道维护状况7.田间灌水技术中，“湿润面积占计划湿润层面积的比例”描述的是（）A.灌水均匀度B.灌溉水利用系数C.田间水利用系数D.湿润比8.排水沟的深度设计主要考虑（）A.防止土壤盐渍化B.排除地表积水C.降低地下水位至临界深度D.减少工程量9.喷灌系统中，喷头的组合间距主要由（）决定A.喷头流量B.喷头射程C.工作压力D.作物种类10.以下哪项不是渠道防渗的主要目的？（）A.减少渗漏损失B.提高渠道输水能力C.防止渠道冲刷D.增加地下水补给11.灌溉用水量计算中，净灌溉定额是指（）A.单位面积上作物实际消耗的水量B.单位面积上需要从水源引入的总水量C.考虑输水损失后的灌溉水量D.作物生长期内的总降雨量12.排水模数的单位通常是（）A.m³/sB.m³/(s·km²)C.mm/dD.m³13.渠道纵坡i的定义是（）A.渠道首尾高差与渠道长度的比值B.渠道横断面的边坡系数C.渠道底宽与水深的比值D.渠道糙率与流速的乘积14.以下哪种水泵适用于低扬程、大流量的灌溉场景？（）A.离心泵B.轴流泵C.混流泵D.潜水泵15.暗管排水系统中，集水管的埋深应（）A.大于吸水管B.小于吸水管C.等于吸水管D.与吸水管无关二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，错选、漏选均不得分）1.节水灌溉技术包括（）A.喷灌B.漫灌C.滴灌D.微喷灌2.渠道防渗措施主要有（）A.混凝土衬砌B.浆砌石衬砌C.土壤固化剂防渗D.塑料薄膜防渗3.排水系统的组成包括（）A.田间排水网B.输水沟C.排水容泄区D.排水建筑物4.影响作物需水量的主要因素有（）A.气象条件B.土壤性质C.作物种类D.农业技术措施5.离心泵的主要性能参数包括（）A.流量B.扬程C.转速D.效率6.渠道横断面设计需考虑的因素有（）A.设计流量B.渠道糙率C.边坡系数D.地下水位7.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.喷头8.防止渠道冲刷的措施有（）A.增大渠道纵坡B.采用衬砌护面C.放缓边坡D.控制流速在允许范围内9.灌溉水质的主要评价指标包括（）A.含盐量B.重金属含量C.悬浮物含量D.水温10.暗管排水的优点有（）A.不占用耕地B.排水效果稳定C.施工简单D.维护成本低三、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.灌溉设计保证率一般取________%～________%（根据《灌溉与排水工程设计规范》GB5028899）。2.渠道的允许不冲流速是指渠道免受冲刷的________流速，允许不淤流速是指渠道免受淤积的________流速。3.水泵的扬程是指单位重量的水从泵进口到出口的________增量。4.田间灌水方法分为________、________、________和地下灌溉四大类。5.排水沟的间距与土壤透水性成________（正/负）相关，与地下水埋深成________（正/负）相关。四、简答题（共3题，每题10分，共30分）1.简述灌溉模数的概念及计算方法。2.渠道横断面设计的主要步骤有哪些？3.排水系统的作用是什么？其组成包括哪几部分？五、计算题（共2题，每题15分，共30分）1.某灌区种植小麦，面积5000亩，净灌溉定额为180m³/亩，灌溉水利用系数为0.7，求该灌区的毛灌溉用水量（单位：万m³）。2.某梯形渠道设计流量Q=2.5m³/s，底宽b=2m，水深h=1.2m，边坡系数m=1.5，糙率n=0.025，试校核渠道流速是否满足允许不冲流速（已知该渠道为粘性土，允许不冲流速v允=0.8m/s）。（提示：采用曼宁公式v=(1/n)R^(2/3)i^(1/2)，其中水力半径R=A/(χ)，A为过水断面面积，χ为湿周）六、综合分析题（共1题，20分）某平原灌区存在以下问题：①渠道渗漏严重，输水损失达40%；②田间灌水采用漫灌，水利用系数仅0.6；③部分区域地下水位过高，土壤盐渍化加剧。请结合灌排工程基础知识，分析问题成因并提出针对性解决方案。答案及解析一、单项选择题1.C（灌溉制度核心参数为灌水定额、次数、时间，灌溉水利用系数是效率指标）2.D（梯形断面适用于松散土渠道，岩基常用矩形，坚硬土可用U型）3.B（明沟排水为水平排水，竖井为垂直排水）4.A（设计保证率是多年运行中正常灌溉年数的百分比）5.B（充水是为了排除空气，形成真空以吸水）6.B（糙率n与材料、表面光滑度、维护有关，与流速无关）7.D（湿润比指湿润面积占比，均匀度是各点水量差异）8.C（排水沟深度需将地下水位降至临界深度以下，防止盐渍化）9.B（喷头组合间距由射程决定，通常取0.8～1.0倍射程）10.D（防渗目的是减少损失、提高输水能力、防止冲刷，增加地下水补给是渗漏的结果）11.A（净灌溉定额是作物实际消耗的水量，毛定额需考虑损失）12.B（排水模数单位为m³/(s·km²)或mm/d）13.A（纵坡i=首尾高差/渠道长度）14.B（轴流泵适用于低扬程、大流量）15.A（集水管埋深应大于吸水管，以汇集地下水）二、多项选择题1.ACD（漫灌不属于节水技术）2.ABCD（四种均为常见防渗措施）3.ACD（输水沟属于灌溉系统，排水系统包括田间网、容泄区、建筑物）4.ABCD（气象、土壤、作物、农业技术均影响需水量）5.ABCD（流量、扬程、转速、效率均为离心泵主要参数）6.ABCD（设计流量、糙率、边坡、地下水位均影响断面设计）7.ABCD（喷灌系统包括水源、水泵、管道、喷头）8.BCD（增大纵坡会加剧冲刷，应控制流速、衬砌、放缓边坡）9.ABCD（含盐量、重金属、悬浮物、水温均是水质指标）10.AB（暗管排水不占耕地、效果稳定，但施工复杂、维护成本较高）三、填空题1.80；95（规范规定旱作区80%～90%，水稻区90%～95%）2.最大；最小（不冲流速是最大允许值，不淤是最小允许值）3.能量（扬程是机械能增量）4.地面灌溉；喷灌；微灌（田间灌水方法分类）5.正；负（透水性越好，间距越大；地下水位越高，间距越小）四、简答题1.灌溉模数：指单位灌溉面积上的灌溉流量，反映灌区灌溉流量的集中程度（2分）。计算方法：①根据灌溉制度，确定设计代表年的各次灌水时间和灌水定额（2分）；②计算某次灌水的净灌溉流量Q净=（A×m）/(t×86400)，其中A为灌溉面积（亩），m为灌水定额（m³/亩），t为灌水延续时间（d）（3分）；③考虑渠道输水损失，毛灌溉流量Q毛=Q净/η（η为渠道水利用系数）（3分）。2.渠道横断面设计步骤：①确定设计流量（根据灌区需水计算）（2分）；②选择断面形式（梯形、矩形等，结合土质确定）（2分）；③确定边坡系数m（根据土壤类别查表）（2分）；④确定糙率n（根据衬砌材料查表）（2分）；⑤采用曼宁公式计算水深h和底宽b（或固定其中一个参数迭代求解）（2分）。3.排水系统的作用：①排除地表多余水分（防涝）；②降低地下水位至临界深度（防渍、防盐渍化）；③调控土壤水分状况（改善作物生长环境）（4分）。组成：①田间排水网（毛沟、农沟等，汇集田间水）（2分）；②输水沟（斗沟、支沟、干沟，输送至容泄区）（2分）；③排水建筑物（节制闸、退水闸、交叉建筑物等）（2分）；④排水容泄区（河流、湖泊等承泄水体）（2分）。五、计算题1.解：毛灌溉用水量=净灌溉用水量/灌溉水利用系数（3分）净灌溉用水量=5000亩×180m³/亩=900000m³=90万m³（5分）毛灌溉用水量=90万m³/0.7≈128.57万m³（7分）答：该灌区毛灌溉用水量约为128.57万m³。2.解：①计算过水断面面积A=（b+mh）h=（2+1.5×1.2）×1.2=（2+1.8）×1.2=4.56m²（3分）②计算湿周χ=b+2h√(1+m²)=2+2×1.2×√(1+1.5²)=2+2.4×1.802≈2+4.325=6.325m（5分）③水力半径R=A/χ=4.56/6.325≈0.721m（3分）④假设渠道为均匀流，纵坡i=1/5000（一般渠道纵坡，题目未给时可假设），但题目需校核流速是否满足，实际应通过曼宁公式求v=（1/n）R^(2/3)i^(1/2)，但题目未给i，可能隐含均匀流时i=J（水力坡度），此时v=Q/A=2.5/4.56≈0.548m/s（4分）⑤比较v=0.548m/s＜v允=0.8m/s，满足不冲要求（5分）答：渠道流速0.548m/s小于允许不冲流速0.8m/s，满足要求。六、综合分析题问题成因分析：①渠道渗漏严重：可能因渠道未衬砌或衬砌损坏，糙率大，输水损失高（4分）；②漫灌导致水利用系数低：田间灌水方法落后，深层渗漏和蒸发损失大（4分）；③地下水位过高：排水系统不完善（如排