水利工程灌溉与排水试题及答案

水利工程灌溉与排水试题及答案一、单项选择题（共20题，每题1分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.农田水利技术范畴内，作物需水量（即作物腾发量）的核心构成要素为（）A.植株蒸腾量+棵间蒸发量+深层渗漏量B.植株蒸腾量+棵间蒸发量C.植株蒸腾量+深层渗漏量D.棵间蒸发量+深层渗漏量2.根据《灌溉与排水工程设计标准》（GB50288-2018），我国南方水稻灌区的灌溉设计保证率宜采用的区间为（）A.50%~60%B.60%~75%C.75%~95%D.95%以上3.按照灌溉水利用效率控制要求，设计灌溉面积30万亩以上的大型明渠灌区，渠系水利用系数不应低于（）A.0.50B.0.55C.0.65D.0.754.畦灌是北方密植旱作作物常用的地面灌水方法，当地面坡度为1/1000~1/400、土壤透水性中等时，冬小麦畦灌的适宜畦长范围为（）A.10~20mB.30~50mC.50~100mD.100~200m5.我国旱作种植区的常规排涝标准一般为（）A.3~5年一遇1~3d暴雨，1~3d排至作物耐淹深度B.5~10年一遇1~3d暴雨，1~3d排至作物耐淹深度C.10~20年一遇3~5d暴雨，3~5d排至作物耐淹深度D.20年一遇以上5~7d暴雨，5~7d排至作物耐淹深度6.末级固定排水沟（农沟）的间距与土壤透水性、排水控制要求直接相关，在土壤透水性较强、地下水埋深较大的旱作区，农沟的适宜间距范围为（）A.50~100mB.100~200mC.200~400mD.400~600m7.喷灌工程的设计喷洒均匀系数是衡量灌水质量的核心指标，根据规范要求，固定管道式喷灌系统的设计喷洒均匀系数不应低于（）A.0.65B.0.75C.0.85D.0.958.滴灌属于高效节水局部灌溉技术，规范要求滴灌系统的灌溉水利用系数不应低于（）A.0.75B.0.80C.0.90D.0.959.作物灌溉制度是灌区用水管理的核心依据，下列参数中不属于灌溉制度核心内容的是（）A.灌水定额B.灌溉定额C.灌水时间D.渠系输水损失率10.采用农田水量平衡法计算旱作作物灌水定额时，常用公式为m=1000γH(β_max-β_min)，公式中参数H指的是（）A.作物计划湿润层深度B.渠道设计水深C.灌区地下水埋深D.畦田纵向长度11.末级固定排水沟的设计深度是排水系统设计的关键参数，下列因素中不属于排水沟深度确定依据的是（）A.作物生长要求的适宜地下水埋深B.排水沟边坡稳定控制要求C.沟内日常水位与排涝水位的高差要求D.灌区渠系水利用系数目标值12.旱作区排渍标准要求，作物正常生长期内，应通过排水措施将地下水位控制在根层以下，适宜的地下水埋深控制范围为（）A.0.3~0.5mB.0.8~1.2mC.1.5~2.0mD.2.0m以上13.灌排渠系建筑物根据功能可分为控制、交叉、衔接、量水等类别，下列建筑物中属于交叉建筑物的是（）A.节制闸B.渡槽C.泄水闸D.薄壁量水堰14.灌区灌溉用水量指的是从水源工程引入的总灌溉水量，其数值构成包括（）A.作物全生育期腾发量B.作物需水量扣除有效降雨量后的净水量C.作物需水对应的净水量与渠系、田间输水损失水量之和D.田间灌水时被作物计划湿润层储蓄的净水量15.沟灌适用于宽行中耕作物，下列作物类型中不适宜采用沟灌技术的是（）A.春玉米B.棉花C.密植冬小麦D.甘蔗16.作物灌溉制度计算中，有效降雨量的定义是（）A.降水中能够留存于作物计划湿润层、被作物吸收利用的部分，即扣除地表径流和深层渗漏后的降雨量B.作物生育期内的总降雨量C.日降雨量大于5mm的累计降雨量D.扣除棵间蒸发后的剩余降雨量17.盐碱化改良区的排水控制要求更高，冲洗改良阶段需将地下水位控制在（）以下，防止土壤返盐。A.0.5mB.1.0mC.地下水临界深度D.3.0m18.低压管道输水灌溉是北方平原区常用的节水灌溉技术，其系统工作压力一般不超过（）A.0.2MPaB.0.2~0.5MPaC.0.5~1.0MPaD.1.0MPa19.灌溉设计保证率是灌区工程规模确定的核心依据，我国工程实践中最常用的灌溉设计保证率表示方法是（）A.灌溉用水量及水位全部获得满足的年数占计算总年数的百分率B.作物生育期降雨量占多年平均降雨量的百分率C.渠道输水效率的多年平均值D.排水流量对应的设计暴雨频率20.暗管排水是农田渍害、盐碱化治理的常用技术，下列描述中不属于暗管排水技术优点的是（）A.不占耕地，便于大型农机具田间作业B.排水效果稳定，受地面坍塌、淤积影响小C.工程投资低于明沟排水，施工技术简单D.可有效减少明沟边坡坍塌、杂草淤积问题▲单项选择题参考答案1.B2.C3.B4.C5.B6.C7.B8.C9.D10.A11.D12.B13.B14.C15.C16.A17.C18.A19.A20.C二、多项选择题（共10题，每题2分。每题的备选项中，有2个及2个以上符合题意，错选、少选、多选均不得分）1.作物需水量大小受多因素综合影响，主要影响因子包括（）A.区域气象条件，包括气温、日照时数、空气湿度、风速等B.作物品种生理特性及所处的生育阶段C.土壤理化性质与田间耕作、栽培措施D.田间灌溉排水调控条件E.灌区骨干渠道的衬砌率2.地面灌溉是我国应用最广泛的灌水方式，下列灌水技术中属于地面灌溉范畴的有（）A.畦灌B.沟灌C.水稻格田淹灌D.波涌灌E.固定管道式喷灌3.灌排渠系规划是灌区建设的核心基础，规划过程中需遵循的基本原则包括（）A.兼顾旱、涝、碱综合治理，实现水资源高效利用B.灌溉系统与排水系统分开布设，形成独立的灌排体系C.充分利用已有水利工程设施，降低工程建设投资D.渠线、沟线布置尽量顺直，减少交叉建筑物数量E.优先占用优质耕地，降低施工难度4.渠道防渗是提高灌溉水利用效率的核心措施，渠道防渗的主要作用包括（）A.减少渠道输水渗漏损失，提升灌溉水利用系数B.提高渠道输水能力，减小渠道断面设计尺寸C.防止渠道冲刷、坍塌与淤积，延长工程使用寿命D.减少渠道渗漏对地下水的补给，防止土壤次生盐碱化E.大幅降低渠道工程全生命周期建设与维护成本5.排涝流量是排涝沟道、泵站设计的核心参数，我国平原区常用的排涝流量计算方法包括（）A.排涝模数经验公式法B.平均排除法C.小流域推理公式法D.彭曼-蒙特斯公式法E.灌溉定额折算法6.下列技术措施中属于高效节水灌溉技术范畴的有（）A.渠道混凝土防渗B.低压管道输水灌溉C.卷盘式喷灌D.果树滴灌、设施蔬菜微喷灌E.大田大水漫灌7.拟定作物灌溉制度是灌区规划的核心内容，生产实践中常用的灌溉制度拟定方法有（）A.总结区域群众丰产灌水经验B.依托灌溉试验站多年实测资料确定C.基于农田水量平衡原理理论计算D.结合短临天气预报随机确定E.根据渠道设计流量反推8.明沟排水系统是农田排水的主要形式，完整的明沟排水系统组成包括（）A.干沟B.支沟C.斗沟D.农沟E.田间毛沟、腰沟等临时排水沟9.渠系水利用系数是衡量灌区管理水平与输水效率的核心指标，其数值大小的主要影响因素包括（）A.渠道级别、长度与断面形式B.渠道采用的防渗措施类型与施工质量C.渠道实际输水流量大小D.渠道沿线土壤质地与地下水埋深E.灌区作物种植结构10.淹灌是水稻种植区的主要灌水方式，下列关于淹灌技术特点的描述正确的有（）A.主要适用于水稻、水生作物种植区B.田面需修筑格田，通过田埂控制格田内均匀水层C.灌水定额相对较大，灌溉水利用效率较低D.适用于所有旱作作物的灌溉E.灌水管理不当时易产生深层渗漏，抬升区域地下水位▲多项选择题参考答案1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ABCD7.ABC8.ABCDE9.ABCD10.ABCE三、判断题（共10题，每题1分。请判断题目表述正误，正确填“√”，错误填“×”）1.作物全生育期的需水量数值与该作物的灌溉用水量完全相等。（）2.灌溉设计保证率取值越高，对应的灌溉供水可靠性越强，工程建设规模与投资也越大。（）3.畦灌的灌水定额仅与畦长有关，与区域土壤透水性、地面坡度、入畦流量大小无关联。（）4.明沟排水沟的边坡系数取值主要由土壤质地、沟深、水文地质条件决定，土质越疏松、沟深越大，边坡系数取值越大（边坡越缓）。（）5.滴灌属于局部灌溉技术，仅湿润作物根部附近的部分土体，适宜在果树、设施蔬菜、宽行经济作物种植区应用。（）6.渠系水利用系数是指农渠渠首引入的水量与干渠渠首引入总水量的比值。（）7.我国不同区域的排涝标准是完全统一的，所有地区均采用1日暴雨1日排除的控制标准。（）8.干旱半干旱灌区土壤次生盐碱化的核心诱因是灌排系统不配套、灌水方式粗放，导致地下水位长期抬升超过土壤返盐临界深度。（）9.喷灌技术对地形的适应性较强，可调节田间小气候，适宜在地形起伏大、土壤透水性强、地面灌溉难度大的区域应用。（）10.暗管排水的埋深越大，排水效果越好，因此工程设计时应尽量加大暗管埋深，无需考虑工程投资与施工技术难度。（）▲判断题参考答案1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、简答题（共4题，每题5分）1.请简述作物灌溉制度的基本定义，以及拟定科学灌溉制度需明确的核心技术参数。2.请列举渠道防渗的常用工程措施类型，并说明各类措施的适用场景。3.请简述农田排水的核心任务，以及常见的排水方式分类。4.请简述滴灌系统的主要组成结构，以及该技术的适宜应用场景。▲简答题参考答案1.灌溉制度是指特定区域气候、土壤、水文地质与农业生产技术条件下，为保障作物实现高产、优质、高效生产目标，在作物全生育周期（含播前储水灌溉、冬灌等非生育期关键灌水环节）内制定的适时、适量灌水实施计划，是灌区规划设计、年度用水调度、工程运行管理的核心技术依据（2分）。拟定科学灌溉制度需明确四类核心参数：一是灌水定额，即单位灌溉面积上单次灌水的灌水量，以m³/亩为单位；二是灌溉定额，即作物从播前准备到成熟收获全周期内所有次灌水定额的累计值；三是灌水次数，即作物全生育期内需要开展灌溉的总次数，需结合天然降雨时间分布、作物需水临界期需水要求综合确定；四是灌水时间，即各次灌水对应的作物生育阶段或适宜实施日期，需避免关键生育期缺水受旱（3分）。2.渠道防渗是减少输水损失、提高灌溉水利用效率的关键措施，我国常用的渠道防渗工程措施及适用场景如下：①土料防渗，包括夯实素土、黏土护面、三合土/灰土护面等，优点是就地取材、成本低廉，缺点是抗冻性、抗冲性差，适用于气候温暖、渠道流速较小的中小型斗、农级渠道（1分）；②砌石防渗，包括干砌石、浆砌石护面，优点是抗冲耐磨、耐久性好，适用于石料来源丰富、地形坡度大、水流流速快的山丘区渠道，其中浆砌石防渗效果优于干砌石（1分）；③混凝土防渗，包括现浇混凝土、预制混凝土板护面，优点是防渗效果好、抗冲能力强、使用寿命长，适用于各级别大中小型渠道，是目前应用最广泛的防渗形式，在冻土区需铺设砂砾石防冻层，防止冻胀破坏（1分）；④膜料防渗，采用聚乙烯膜、复合土工膜等作为防渗层，优点是防渗效果优异、重量轻、造价较低，适用于中小型渠道，需在膜料上下铺设保护层，防止施工、运行过程中膜料破损（1分）；⑤沥青材料防渗，包括沥青混凝土、沥青玻璃丝布等，优点是适应变形能力强、抗冻性好，适用于寒冷冻胀区域的渠道，材料成本相对较高（1分）。3.农田排水是农业生产的核心保障措施，核心任务包括三方面：一是及时排除农田内多余的地表径流，防止作物因长时间积水受淹减产，满足区域排涝标准要求；二是调控土壤水分状况，降低并控制地下水位，排除根层土壤内多余的重力水，改善土壤通气、养分状况，满足作物正常生长的排渍要求；三是在盐碱化与次生盐碱化风险区，通过排水将地下水位控制在土壤返盐临界深度以下，加速土壤盐分淋洗，防止表层土壤盐分累积，保障耕地质量（3分）。农田排水方式可按不同维度分类：按排水设施结构可分为明沟排水、暗管（暗沟）排水、竖井排水三类；按排水动力来源可分为自流排水、泵站抽排两类；按排水控制目标可分为排涝、排渍、防盐改碱三类（2分）。4.滴灌系统是通过低压管道系统与安装在毛管上的滴头，将水分和作物所需养分以水滴形式缓慢、均匀滴入作物根区土壤的局部灌溉系统，主要由四部分组成：一是水源工程，包括塘坝、蓄水池、取水枢纽等，保障灌溉供水稳定；二是首部枢纽，包括水泵、动力设备、过滤装置、施肥施药装置、控制阀、压力流量量测仪表等，承担系统加压、水质过滤、水肥混合、调控保护等功能；三是输配水管网，包括干管、支管、毛管三级管道，承担输水配水功能；四是灌水器，即各类滴头、滴灌带，将压力水流以水滴形式均匀灌入土壤（2分）。滴灌技术的适宜应用场景包括：一是西北干旱半干旱水资源紧缺区域的林果、宽行经济作物灌溉，可大幅提高水分利用效率；二是地形起伏较大、土壤透水性强、地面灌溉实施难度大的丘陵山地区域；三是设施农业（温室、大棚）生产区，可实现精准水肥一体化调控，降低棚内空气湿度，减少作物病害发生；四是经济价值较高的果树、蔬菜、中药材等特色作物种植区，可通过精准供水供肥提高作物产量与品质（3分）。五、案例分析题（共2题，每题15分。要求列出完整计算过程，计算结果保留2位小数，结合规范要求完成分析）1.某华北中型旱作灌区，设计灌溉面积12万亩，采用冬小麦—夏玉米一年两熟种植模式，灌区采用明渠输水系统，设置干、支、斗、农四级固定渠道，经现场实测率定：干渠渠道水利用系数为0.91，支渠渠道水利用系数为0.89，斗渠渠道水利用系数为0.87，农渠渠道水利用系数为0.91。灌区无地下水补给条件，经当地灌溉试验站多年连续观测，冬小麦全生育期作物需水量（腾发量）为435m³/亩，夏玉米全生育期作物需水量为325m³/亩；两作物全生育期累计有效降雨量为330m³/亩，播前及生育期可利用的土壤储水量为55m³/亩。不考虑非生育期生态用水与其他作物用水，请根据上述资料完成以下计算分析：（1）计算该灌区的渠系水利用系数，并判断是否满足现行规范要求；（2）计算一年两熟模式下灌区的综合净灌溉定额；（3）计算灌区全年保障两季作物正常生长所需的毛灌溉用水量。2.某长江中下游平原水网圩区，设计排涝控制面积4.2万亩，圩内以种植双季稻为主，根据区域防洪排涝规划，排涝标准采用10年一遇24小时暴雨3天排至水稻耐淹深度，圩区无外江自排条件，需新建排涝泵站承担抽排任务。经水文分析计算，10年一遇24小时设计暴雨量为215mm，暴雨发生前稻田平均蓄水深度为30mm，双季稻分蘖期耐淹水深为120mm，排涝期间稻田日均蒸发量为4mm，日均渗漏量为12mm；圩区内不透水路面、村庄建设用地占总面积的10%，该类区域径流系数取0.9，无滞蓄容积。不考虑圩内沟塘滞蓄作用，请完成以下计算分析：（1）分别计算稻田区、建设用地区域需要排除的净雨深；（2）计算圩区综合设计排涝模数；（3）计算排涝泵站的设计排涝流量。▲案例分析题参考答案1.（1）渠系水利用系数是衡量渠系输水效率的核心指标，数值上等于各级固定渠道水利用系数的乘积，反映从干渠渠首引入的总水量中，能够经各级渠道输送到田间被作物利用的水量占比（3分）。代入给定参数计算：渠系水利用系数η_s=η_干×η_支×η_斗×η_农=0.91×0.89×0.87×0.91≈0.64。根据《灌溉与排水工程设计标准》（GB50288-2018）要求，灌溉面积1万~30万亩的中型明渠灌区，渠系水利用系数不应低于0.65，本次计算结果为0.64，略低于规范要求，说明灌区需对各级渠道采取针对性防渗加固措施，减少输水渗漏损失（4分）。（2）根据农田水量平衡基本原理，作物净灌溉定额为全生育期总需水量扣除生长过程中可利用的天然补给水量，包括有效降雨量、土壤可利用储水量、地下水补给量，本题中地下水补给量为0（3分）。两季作物全年总需水量ET=435+325=760m³/亩，可利用天然补给水量W_y=有效降雨量+土壤储水利用量+地下水补给量=330+55+0=385m³/亩，因此综合净灌溉定额M_j=ET-W_y=760-385=375m³/亩（2分）。（3）灌区全年净灌溉总用水量为综合净灌溉定额乘以设计灌溉面积，即W_j=M_j×A=375m³/亩×12万亩=4500万m³；毛灌溉用水量为净灌溉用水量除