农田水利农业灌溉制度试题及答案

农田水利农业灌溉制度试题及答案一、名词解释题1.农业灌溉制度2.作物需水量3.灌溉保证率4.土壤计划湿润层5.灌水模数6.非充分灌溉制度7.盐碱地冲洗灌溉定额8.灌溉水利用系数9.作物水分生产函数10.旱作农田蓄水保墒灌溉制度名词解释题参考答案1.农业灌溉制度：指在特定的自然气候、土壤条件和农业技术措施水平下，为满足作物全生育期的正常需水要求，所制定的关于播前灌水、生育期内灌水的次数、每次灌水的时间、灌水定额以及全生育期总灌溉定额的系统性技术方案，是农田灌溉规划、工程设计、运行调度管理的核心基础依据，直接决定灌溉工程规模、区域水资源配置效率和作物最终产出效益。2.作物需水量：也叫作物蒸发蒸腾量，指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长发育、获得高产时的植株蒸腾、株间蒸发以及构成植株体的水量之和，其中前两部分占比超过99%，构成植株体的水量不足1%，现行农业灌溉领域通常将作物蒸发蒸腾量直接等同于作物需水量，单位常用m³/亩或者mm表示。3.灌溉保证率：指灌区多年运行周期内，灌溉水量能够全部满足作物灌溉制度设计要求、没有出现缺水减产情况的年份占总统计年份的比例，是反映灌溉工程供水保障能力的核心指标，通常以符合水文规律的多年降雨、来水统计序列为基础计算得出，数值越高代表灌溉保障能力越强。4.土壤计划湿润层：指实施灌水时，计划通过灌溉措施调节土壤水分状况的土层深度，其深度随作物根系发育程度、土壤质地特性发生动态变化，苗期作物根系较浅，计划湿润层深度通常为0.3m~0.5m，作物生育盛期根系充分发育后，旱作物计划湿润层深度可达到0.8m~1.2m，部分深根系林果类作物的计划湿润层深度可提升至1.5m以上。5.灌水模数：也叫灌水率，指灌区单位灌溉面积上所需的净灌水流量，单位常用m³/(s·万亩)表示，是灌区渠系建筑物设计、水资源时空调度分配的核心参数，通常根据作物灌溉制度、种植面积占比进行计算，用于修正灌区的初步灌排工程设计方案，避免出现渠道输水能力过剩或不足的问题。6.非充分灌溉制度：指在区域水资源总量不足、无法完全满足作物全生育期潜在需水要求的条件下，基于作物水分生理调控机制，主动将有限的灌溉水量优先分配给作物需水临界期等对产量影响最敏感的生育阶段，在允许一定程度减产的前提下，实现单位灌溉水量产出效益最大化的灌溉方案，是干旱半干旱缺水地区广泛应用的节水灌溉核心技术模式。7.盐碱地冲洗灌溉定额：指为了将土壤耕作层内的含盐量降低到作物正常生长允许的阈值以下，通过大定额灌水将土壤中多余盐分淋洗到深层地下水层当中，单位面积农田所需的总灌水量，其数值大小与土壤初始含盐量、盐分淋洗系数、淋洗时间内的蒸发量、地下水埋深等参数直接相关，盐碱地改良期的冲洗定额通常为150m³/亩~300m³/亩。8.灌溉水利用系数：指农田灌溉过程中，最终被作物根系吸收利用的净灌溉水量与渠首引入的总灌溉水量的比值，可分为渠系水利用系数、田间水利用系数两个层级，根据《全国高标准农田建设规划》要求，我国新建高标准农田的灌溉水利用系数不得低于0.8，高效节水灌区的灌溉水利用系数可达到0.85以上。9.作物水分生产函数：用于定量描述作物全生育期或各生育阶段水分供应量与最终产量之间数学关系的函数模型，目前应用最广泛的是Jensen模型，采用各生育阶段相对腾发量的连乘积与相对产量建立对应关系，为非充分灌溉制度优化、灌区水资源优化配置提供定量计算的理论基础。10.旱作农田蓄水保墒灌溉制度：针对我国北方旱作区降水年内分配不均、春季土壤墒情不足的特点，通过在雨季结束后或者土壤封冻前实施一次大定额蓄水灌溉，将秋季或冬闲期的降水、灌溉水储存于土壤深层，满足后续作物播种、苗期生长阶段的水分需求，减少生育期内的灌水次数、降低灌水定额的灌溉管理模式。二、填空题1.根据《灌溉与排水工程设计标准》GB50288-2018，以旱作物为主的灌区设计灌溉保证率不宜低于______，以水稻为主的灌区设计灌溉保证率不宜低于______，经济作物种植面积占比超过60%的高附加值灌区，设计灌溉保证率可提升至90%~95%。2.我国现行规范中，农田灌溉水质标准要求灌溉水的pH值应当控制在______区间内，水作类作物灌溉用水的化学需氧量限值为______mg/L。3.中壤土的田间持水量（体积含水率指标）通常在______区间，轻砂壤土的田间持水量（体积含水率指标）通常在______区间。4.旱作物灌水定额的计算公式为M=10γH(β_max-β_min)，其中γ代表______，H代表______，β_max代表田间持水量对应的体积含水率，β_min代表灌水前土壤允许的最小体积含水率。5.冬小麦的需水临界期为______，夏玉米的需水临界期为______，该阶段作物对水分亏缺的敏感度达到全生育期峰值，重度干旱会造成产量大幅下降。6.水稻常规淹灌模式下，返青期田间适宜水层深度为______mm，分蘖后期晒田的时间通常控制在______天区间。7.渠道输水过程中的水量损失主要包括渗水损失、______和______三类，其中渗水损失占总损失量的70%以上。8.管道输水灌溉系统的田间水利用系数不得低于______，喷灌系统的田间水利用系数不得低于______，微灌系统的田间水利用系数不得低于0.9。9.确定作物灌溉制度的三类核心方法分别是群众经验法、______和______。10.生育期内作物总耗水量的四项构成要素分别是生育期有效降雨量、______、地下水补给量和______。11.盐碱地改良冲洗灌溉的核心技术要求是冲洗期间地下水埋深应当大于______m，避免淋洗出来的盐分随地下水上升返回到耕作层。12.我国北方冬小麦主产区的常规灌溉模式下，全生育期总灌溉定额通常在______m³/亩区间，西北内陆干旱区棉花的全生育期总灌溉定额常规地面灌模式下约为400m³/亩。13.灌水模数图的修正需要遵循两项核心原则，一是同一时期各作物灌水率的累加值不得大于渠道设计的输水能力，二是灌水延续时间不宜过短，单次灌水的延续时间最低不得少于______天。14.作物生育期缺水对产量的影响程度可采用缺水敏感指数量化，敏感指数数值越______，代表该生育阶段缺水对最终产量的影响程度越大。15.旱作农田播前灌水的主要目标是为作物播种创造适宜的土壤水分条件，我国黄淮海平原冬小麦播前灌水的常规灌水定额控制在______m³/亩区间。16.高效节水灌溉制度相比于传统地面灌溉制度，单次灌水定额可降低______比例，大幅减少田间深层渗漏水量。17.根据《全国农业节水纲要》要求，2030年全国农田灌溉水有效利用系数要达到______以上。18.水稻浅湿干灌溉模式下，除返青期外其余生育阶段田间不需要长期维持水层，当土壤含水率降低至田间持水量的______以下时再实施灌水。19.旱作农田土壤墒情监测的常规深度设置为0~10cm、10~20cm、20~40cm、______四个层级，分别对应不同生育阶段作物根系的主要吸水区域。20.灌区初始水权分配时，农业灌溉水权总量核算的核心依据是对应灌区多年平均______对应的灌溉总用水量，不得突破区域用水总量控制红线。填空题参考答案1.75%、85%2.5.5~8.5、1503.24%~32%、20%~28%4.计划湿润层内土壤干容重、土壤计划湿润层深度5.孕穗扬花期、抽雄吐丝期6.10~30、7~107.蒸发损失、漏水损失8.0.9、0.859.灌溉试验资料法、农田水量平衡法10.灌溉水量、土壤播前储水量11.1.512.200~25013.314.高15.70~8016.30%~50%17.0.6818.80%19.40~60cm20.灌溉保证率条件下三、单项选择题1.下列四类大田作物当中，需水临界期为开花灌浆期的是（）A.春小麦B.双季早稻C.大豆D.棉花2.某灌区土壤干容重为1.4g/cm³，计划湿润层深度0.6m，田间持水量体积含水率为28%，灌水前实测土壤体积含水率为18%，本次计算的灌水定额为（）m³/亩A.84B.67.2C.50.4D.423.下列灌水方式当中，田间水利用系数最高的是（）A.畦灌B.滴灌C.喷灌D.沟灌4.按照国家现行规范，下列哪项作物的灌溉保证率要求最高（）A.春玉米B.设施蔬菜C.中稻D.青贮玉米5.水稻晒田的核心作用不包括以下哪项（）A.控制无效分蘖B.增强土壤通气性C.降低田间湿度减少病害D.提升田间地下水位6.非充分灌溉的核心目标是（）A.作物单产最大化B.单位灌溉水量产值最大化C.总灌溉水量最大化D.灌水次数最大化7.下列哪类因素不会直接影响作物需水量数值（）A.水面蒸发量B.作物叶面积指数C.土壤质地D.当地灌溉水费标准8.渠系水利用系数的正确计算方式是（）A.各级渠道水利用系数相加B.各级渠道水利用系数连乘C.各级渠道水利用系数取平均值D.各级渠道水利用系数加权求和9.旱作物农田适宜的土壤含水率下限，通常设定为田间持水量的（）A.40%~50%B.60%~70%C.80%~90%D.30%以下10.我国东北三江平原寒地水稻主产区，常规模式下全生育期总灌溉定额约为（）m³/亩A.100~150B.200~300C.400~500D.600以上单项选择题参考答案：1.C2.B3.B4.B5.D6.B7.D8.B9.B10.B四、多项选择题1.农田水量平衡法计算灌溉制度时，需要纳入的基础参数包括（）A.作物各生育阶段需水量B.同期有效降雨量C.地下水补给量D.土壤计划湿润层储水量变化值2.影响作物需水量的核心因素包括（）A.气象条件B.作物种类及品种特性C.土壤性质D.农业栽培技术措施3.下列属于水稻控制灌溉技术核心要点的有（）A.移栽后返青期田面维持薄水层B.分蘖后期开始晒田C.其余生育阶段以土壤含水率作为控制指标D.全生育期不建立水层4.制定灌区整体灌溉制度时，需要统筹考虑的约束条件有（）A.区域可用水资源总量约束B.渠系工程输水能力约束C.作物种植结构约束D.农田土壤含盐量阈值约束5.下列关于冲洗改良盐碱地灌溉制度的描述，正确的有（）A.冲洗定额大小与土壤初始含盐量正相关B.冲洗时间优先选择在蒸发量小的冬季C.冲洗过程中要及时排除田间渗出来的含盐废水D.冲洗完成后无需后续农田水分管理多项选择题参考答案：1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABC五、判断题1.作物需水量数值等于农田实际耗水量，二者没有本质区别。（）2.对于所有作物而言，灌水次数越多、灌水定额越大，最终作物产量就越高。（）3.同一灌区不同水文年份的灌溉制度不需要调整，可以完全执行同一套方案。（）4.农田灌溉设计保证率越高，对应的灌区供水工程建设投资规模越大。（）5.土壤计划湿润层深度会随着作物生育进程逐步增加，并非固定不变的常数。（）判断题参考答案：1.×2.×3.×4.√5.√六、简答题1.简述制定农业灌溉制度的主要技术依据答：制定农业灌溉制度需要依托五类核心依据：一是区域气象水文长系列观测资料，包括逐年逐月的降雨量、蒸发量、气温、风速等参数，用于核算不同年份的有效降雨和作物潜在需水量；二是农田土壤特性资料，包括土壤质地、土壤干容重、田间持水量、调萎系数、初始土壤含盐量等参数，确定计划湿润层的储水能力和水分调控阈值；三是作物种植及生长特性资料，涵盖作物种类、品种、种植时间、各生育阶段时长、需水临界期、作物缺水敏感指数等参数，明确作物的需水规律；四是灌区工程供水条件资料，包括灌区渠系输水能力、可调配水资源总量、不同年份的水源来水过程等参数，确保制定的灌溉制度具备可落地性；五是当地已有的灌溉高产实践经验，结合本地农民长期积累的灌水管理经验，对理论计算的灌溉制度进行本地化修正，避免脱离生产实际。2.简述冬小麦冬灌制度的技术要点及效益答：冬小麦冬灌是我国北方冬麦区核心的保墒增产技术，核心技术要点包括：一是冬灌时间选择在日平均气温稳定降至3℃左右，夜冻昼消的时间段，避免灌水过早导致麦苗徒长、过晚导致土壤结冻水分无法下渗；二是冬灌灌水定额控制在60~80m³/亩，保证灌水后土壤计划湿润层0~1m范围内的土壤含水率达到田间持水量的80%以上；三是冬灌后要及时采取耙耱保墒措施，切断土壤毛细管，减少冬季土壤无效蒸发。其综合效益包括：一是通过大定额灌水将水分储存在土壤深层，避免冬季低温冻害导致麦苗根系缺水死亡，提升麦苗越冬存活率；二是冬灌后土壤热容量提升，可有效平缓田间地温变化幅度，防止麦苗出现冻害；三是为翌年春季麦苗返青提供充足的土壤水分，可推迟春季第一次灌水时间，缓解春灌用水高峰的供需矛盾。3.简述非充分灌溉制度的优化设计流程答：非充分灌溉制度优化设计遵循五步流程：第一步是收集作物全生育期各阶段的需水量、缺水敏感指数、当地多年降雨资料等基础参数，构建作物水分生产函数模型；第二步是根据区域可分配的总灌溉水量，核算可供作物全生育期使用的总净灌溉水量；第三步是采用动态规划等优化算法，将有限的总灌溉水量在作物不同生育阶段进行分配，计算不同分配方案对应的作物理论产量；第四步是筛选出单位灌溉水量产值最高的水量分配方案，确定各生育阶段的灌水时间、灌水定额和总灌水次数；第五步是结合灌区渠系输水能力、农田土壤墒情动态变化特性，对优化结果进行实地校验，调整形成可落地的非充分灌溉执行方案。七、案例分析题1.黄淮海平原某冬小麦灌区，种植面积1万亩，土壤为中壤土，经实测土壤干容重γ=1.45g/cm³，播前0~1m土层的土壤平均体积含水率为21%，该土壤的田间持水量体积含水率为28%，冬小麦生育期划分及相关参数如下表：越冬期计划湿润层深度0.6m，允许土壤含水率下限为田间持水量的60%；返青~拔节期计划湿润层深度0.8m，允许土壤含水率下限为田间持水量的65%；抽穗~灌浆期计划湿润层深度1.0m，允许土