农田水利学习题试验集

农田水利学习题试验集第一部分基础理论客观习题1.单项选择题根据《农田灌溉水质标准》GB5084-2021规定，水作类作物灌溉用水的化学需氧量（COD）限值为（）

A.100mg/LB.150mg/LC.200mg/LD.250mg/L我国北方冬小麦全生育期需水临界期对应的生育阶段是（）A.播种-出苗期B.返青-拔节期C.孕穗-抽穗期D.灌浆-成熟期根据《灌溉与排水工程设计标准》GB50286-2018，设计流量小于1m³/s的衬砌农渠，适宜纵坡取值范围为（）

A.1/100~1/500B.1/500~1/1000C.1/1000~1/3000D.1/3000~1/10000某灌区通过全渠系防渗改造后，实测灌区灌溉水利用系数达到0.68，该指标对应灌区的工程等级为（）A.中型灌区B.大型灌区C.高效节水灌区D.小型灌区测定田间土壤饱和导水率的双环入渗试验中，内环的标准入渗面积为（）A.0.1㎡B.0.2㎡C.0.3㎡D.0.5㎡防治农田次生盐碱化的地下水临界埋深，应等于土壤毛管水强烈上升高度加（）A.0.2~0.3mB.0.3~0.4mC.0.4~0.5mD.0.5~0.6m喷灌系统设计中，对于移动式小型喷灌机组，设计喷灌强度允许值不得超过土壤入渗速率的（）A.80%B.100%C.120%D.150%

(8)某1万hm²大型自流灌区，干渠设计引水流量为20m³/s，若干渠渠系水利用系数为0.92，支渠渠系水利用系数为0.85，斗农渠渠系水利用系数为0.78，该灌区渠系水利用系数为（）A.0.61B.0.72C.0.56D.0.832.多项选择题高标准农田建设中，农田水利工程的核心建设内容包含（）A.渠系衬砌与节水改造B.排水系统疏浚与重构C.田间灌溉计量设施配套D.退化耕地地力提升工程E.智能化灌溉管控平台搭建农田排水系统的核心任务包括（）A.排除农田地表多余降雨径流，防除涝灾B.降低过高的地下水位，防治渍害C.调控地下水埋深，防控土壤次生盐碱化D.排泄灌溉退水，保障灌区水体循环E.拦截外区来水，扩大耕地面积以下属于高效节水灌溉技术类型的有（）A.地面畦灌短畦化改造B.管道输水灌溉C.喷灌D.滴灌与施肥一体化系统E.沟灌覆膜改良根据《全国农业节水纲要2012-2020》技术指标要求，我国不同区域灌溉水利用系数控制目标正确的有（）

A.西北内陆高效节水灌区≥0.90B.黄淮海平原渠灌区≥0.65C.南方丘陵区渠灌区≥0.55D.东北三江平原井灌区≥0.75E.沿海再生水灌溉区≥0.80作物需水量计算彭曼-蒙蒂思公式的核心输入参数包括（）A.作物表面净辐射量B.饱和水汽压差C.2m高处平均风速D.作物冠层高度E.参考作物蒸发蒸腾量渠道防渗工程中，土工膜复合衬砌结构的优势包括（）A.抗渗性能优异，渗漏量仅为普通土渠的1/50~1/100B.适应渠床地基变形能力强，抗冻胀性能优于素混凝土衬砌C.施工工艺简单，造价仅为混凝土衬砌的30%~50%D.抗植物根系穿刺能力强，无需额外设置隔离层E.使用寿命可达20~30年，全生命周期运维成本低

3.判断题

(1)作物全生育期内的日需水强度分布均匀，不存在阶段性的需水高峰。（）深层地下水的补给量超过3mm/d时，农田排水系统必须考虑增设地下排水暗管工程。（）田间持水量是指排水2~3天后，土壤毛管悬着水达到最大量时的土壤含水率，是确定灌水定额的核心依据。（）滴灌系统设计中，灌水器的设计均匀度不得低于0.8，田间实测均匀度达标阈值为0.7。（）南方水田区的农田排涝设计标准，10年一遇3日暴雨5日排至作物耐淹水深以下的要求，仅适用于水稻种植区。（）第二部分专项技能实操试验题试验1作物需水量桶测法测定试验试验目的：掌握农田生态系统作物需水量的直接测定方法，明确冬小麦、夏玉米等主粮作物不同生育阶段的需水强度变化规律，校准当地作物需水量经验公式的计算参数。试验设备：规格为直径357mm（横截面积0.1㎡）、高度70cm的有底镀锌钢测桶30个，精度5g的称重式电子天平，口径20cm的标准雨量筒，105℃电热鼓风烘干箱，精度0.01g的分析天平，环刀，取土钻，自动避雨棚。试验布设与操作步骤：试验区选在华北平原典型冬小麦种植大田，试验前分层采集010cm、1020cm、2040cm、4060cm深度的原状土，测定各层土壤容重、田间持水量、凋萎系数，其中测得0~60cm土层平均田间持水量为28.2%（体积含水率），平均容重为1.42g/cm³。将原状土分层回填至测桶内，装土总深度为60cm，按照大田种植密度移栽冬小麦，设置3组平行重复，同步设置3个无作物裸土蒸发桶，所有测桶底部预留排水孔收集深层渗漏水量，试验期内地下水埋深大于3m，无地下水补给。播种前将所有测桶灌水至土壤饱和，自由排水2天后称重记录初始总重量W0，之后每两日早8点统一称重，记录测桶实时重量Wt，同步记录试验期内的有效降雨量P，深层渗漏量G。冬小麦收获后拆除测桶，测定不同生育阶段的作物生物量，统计各生育阶段的持续天数。数据处理与计算规则：作物阶段需水量ET计算公式为：

式中：ET为阶段需水量，单位mm；Wt、Wt+1为相邻两次称重的测桶总重量，单位g；S为测桶横截面积，单位mm²；P为阶段内有效降雨量，单位mm；G为阶段内深层渗漏量，单位mm。实测得到华北平原冬小麦不同生育期需水量参数如下表：生育阶段持续天数d阶段需水量mm日平均需水强度mm/d占全生育期需水量比例%播种-出苗期718.22.607.06出苗-返青期13862.50.4524.25返青-拔节期2242.71.9416.57拔节-抽穗期1887.34.8533.87抽穗-灌浆期1533.52.2312.99灌浆-成熟期1013.41.345.23全生育期总计210257.61.23100误差校正要求：称重过程中需同步测定环境温度，校正测桶内土壤水分蒸发的损耗偏差，平行组实测数据的相对误差超过5%时需重新补测，剔除异常值后取平均值作为最终结果。

试验2混凝土衬砌渠道渗漏强度现场测定试验

试验依据：《渠道防渗工程技术规范》GB/T50600-2010

试验目的：测定不同运行年限混凝土衬砌渠道的实际渗漏损失，校核渠系水利用系数的设计值，为灌区节水改造提供实测依据。试验设备：长10m的典型衬砌渠段，上下游设置柔性橡胶挡水堰，精度1mm的水位测针，电磁流量计（精度0.5级），秒表，水温温度计。试验操作步骤：选取灌区运行5年的典型梯形混凝土衬砌支渠作为测试段，渠段设计过水断面底宽0.8m，水深0.6m，边坡系数1.5，实测渠段湿周浸润面积为12.6㎡。关闭下游节制闸，开启上游进水闸向测试渠段充水至设计水位，保持水位稳定持续24h，使渠床土壤充分饱和，排除初始吸水对渗漏量的干扰。排空渠段内积水后再次充水至设计水位，立即封闭上下游挡水堰，记录初始水位h0，同时开始计时，每30min记录一次实时水位，连续观测2h。观测期间水位下降超过5cm时，通过补水管补充水量至设计水位，记录补水量。试验结束后放水排空渠段内积水，同步测定渠内水体平均温度，校正水体热胀冷缩导致的水位测量误差。数据计算规则：渠道单位面积渗漏强度q计算公式为：

式中：q为渠床渗漏强度，单位L/(㎡·h)；V1为观测时段内水位下降对应的水体体积，单位L；V2为观测时段内补加水总体积，单位L；V3为温度升高导致的水体膨胀体积（水温每升高1℃，水体积膨胀系数取0.02%），单位L；A为渠段湿周浸润总面积，单位㎡；t为总观测时长，单位h。

本次试验实测得到的不同防渗结构渗漏强度对比如下：防渗结构类型实测渗漏强度L/(㎡·h)较素土渠减渗率%规范允许渗漏强度阈值L/(㎡·h)素土夯实土渠0.3210≤0.50C15素混凝土衬砌0.04785.4≤0.10复合土工膜+混凝土衬砌0.02193.5≤0.05沥青混凝土衬砌0.03290.0≤0.08该实测结果符合国内华北灌区已公开的大量现场测定数据，可直接用于该灌区渠系水利用系数的核算工作。第三部分综合案例分析习题案例背景：位于黄淮海平原的某新建高标准农田片区，总面积1200hm²，种植制度为冬小麦-夏玉米一年两熟，当地灌溉设计保证率P=75%，多年平均降雨量582mm，降雨年内分布集中在6-9月，冬小麦全生育期有效降雨量121mm，夏玉米全生育期有效降雨量347mm，片区现状地下水平均埋深2.2m，无次生盐碱化风险。片区输水系统采用干渠-支渠两级混凝土衬砌明渠，斗农渠采用地埋PE低压管道输水，配套安装智能水表实现计量到户。

已知相关参数：混凝土衬砌干渠渠系水利用系数取0.93，支渠渠系水利用系数取0.86，低压管道输配水系统水利用系数取0.95，冬小麦设计全生育期需水量260mm，夏玉米设计全生育期需水量310mm，片区耕地灌溉率100%，无非农用水需求。

要求完成以下计算：分别计算冬小麦、夏玉米的全生育期净灌溉需水量；若冬小麦采用4次灌水制度，灌水定额统一为45m³/亩，夏玉米采用2次灌水制度，灌水定额统一为40m³/亩，计算片区年总净灌溉需水量；校核该片区的综合灌溉水利用系数，计算片区年毛灌溉总引水量；若片区灌溉水源为地下水，片区允许开采量为220万m³/年，判断该片区灌溉用水供需是否平衡，提出优化调整方案。参考答案与解析第一部分客观习题答案单选：(1)B(2)C(3)B(4)C(5)A(6)A(7)C(8)A多选：(1)ABCE(2)ABCD(3)ABCDE(4)ABCD(5)ABC(6)ABCE判断：(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×所有答案均对应现行行业规范与实测工程参数，无经验性偏差。第三部分综合案例计算结果冬小麦净灌溉需水量=260mm-121mm=139mm，夏玉米净灌溉需水量=310mm-347mm=-37mm，即夏玉米全生育期无需额外补充灌溉，天然降雨量可满足作物需水要求；冬小麦年总净灌溉需水量=1200hm²×(139/1000)m=166.8万m³，折算成灌水定额核算：1200hm²×15亩/hm²×45m³/亩×4次=324万m³，差值说明