农田水利学复习

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灌溉用水量一、名词解释1.吸湿系数吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。2.凋萎系数植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。3.田间持水率农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。4.作物需水量指生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、土壤蒸发及组成植株体所需的水量。5.灌溉制度按作物需水要求和不同灌水方法制定的灌水次数、每次灌水的灌水时间和灌水定额以及灌溉定额的总称。6.灌水定额一次灌水在单位灌溉面积上的灌水量。7.灌溉定额各次灌水定额之和。8.灌水率(灌水模数)单位灌溉面积上的灌溉净流量q净。9.灌溉设计保证率是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般以正常供水的年数或供水不破坏的年数占总年数的百分比表示。二、简答1.简述农田土壤水分的存在形式。按农田土壤水分存在的三种基本形式为地面水、土壤水和地下水。其中土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式，按形态可分为气态水、吸着水、毛管水和重力水。2.土壤含水量的表示方法有哪几种？它们之间的换算关系怎样？主要有四种：质量百分数，以水分质量占干土质量的百分数表示；体积百分数，以土壤水分体积占土壤体积的百分数表示，或以土壤水分体积占土壤孔隙体积的百分数表示；相对含水率，以土壤实际含水率占田间持水率的百分数表示；水层厚度，将某一土层所含的水量折算成水层厚度，以mm计。3.简述土壤水的有效性。土壤水按是否能被作物利用而划分为无效水、过剩水和有效水。其中无效水是指低于土壤吸着水（最大分子持水率）的水分，过剩水是指重力水，有效水是指重力水和无效水之间的毛管水。4.何谓旱灾、洪灾、涝灾和渍害？农田水分不足引起作物产量减少或绝收的灾害称为旱灾。洪灾主要是指河、湖泛滥开形成的灾害。涝灾是指旱田积水或水田淹水过深，导致农业减产的现象。渍害是指由于地下水位过高或土壤上层滞水，因而土壤过湿，影响作物生长发育，导致农作物头疼或失收的现象。5.何谓凋萎系数和田间持水率？两者各有什么用途？n凋萎系数是指植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。田间持水率是指农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。凋萎系数一般用于确定是否应当进行农田灌溉，而田间持水率一般作为重力水和毛管水以及有效水分和过剩水分的分界线，因此用于确定最大灌溉水量。1.何谓SPAC?SPAC全称为Soil-Plant-AtmosphereContinum，是指将土壤－植物－大气看作一个连续体统一考虑，分析农田、作物及大气之间的水分运移的物质和能力连续的系统。2.农田水分消耗的途径有哪些？主要有植株蒸腾、株间蒸发（棵间蒸发）、深层（田间）渗漏三种。3.什么是作物需水临界期？了解作物需水临界期有何意义？作物全生育期中因需水得不到满足时最易影响生长发育并导致最大减产的时期。掌握不同作物的需水临界期有助于制定合理的灌溉制度，即何时必须保证作物的用水需求才能最大程度的保证作物生长及产量。4.影响作物需水量的因素有哪些，其中哪一个因素是最主要的因素？包括：气象条件(主要因素)，气温、大气湿度、风速、日照时间、辐射强度；土壤条件，土壤含水量、土壤质地、地下水埋深等；作物条件，作物品种、叶面积指数（单位土地面积上的叶片面积）、生育阶段；农业技术措施；灌溉排水措施。其中最主要的因素是气象条件。5.什么是灌溉制度？灌溉制度的内容有哪些？灌溉制度是指按作物需水要求和不同灌水方法制定的灌水次数、每次灌水的灌水时间和灌水定额以及灌溉定额的总称。灌溉制度的内容包括灌水次数、灌水时间、灌水定额及灌溉定额。6.制定灌溉制度有哪些方法？总结群众丰产灌水经验；进行灌溉试验；按水量平衡原理进行计算。7.为什么要对初拟灌水模数图作必要的修正？如何修正？进行修正的原因：1.初始灌水模数图在不同时期的灌水率差异较大，若满足最大，则工程规模及投资大，利用率低，若满足较小者，则容易导致部分时期缺水。2.初始灌水模数图不连续，不利于管理。修正原则：1、尽量不改变主要作物关键用水期的灌水时间。若必须调整，以前移为主，前后不超过三天。即不影响作物需水要求。2、调整后灌水率图均匀、连续，最小灌水率不小于最大灌水率的40％，即减少输水损失，使渠道工作制度比较平稳，灌水率过小（大）时可以缩短（延长）灌水时间进行调整。3、消除短期停水，停水时间不少于5-7天。可保留相对长时期停水，进行工程维护保养。第2章灌溉水源和取水方式一、名词解释1.抗旱天数抗旱天数一般是指灌溉工程所提供的水量能够抗御干旱的天数，反映了灌溉工程的抗旱能力。2.无坝取水灌区附近河流水位、流量均能满足灌溉要求时，可选择适宜的位置作为取水口修建进水闸引水自流灌溉的地表引水灌溉方式称为无坝取水。二、简答1.灌溉水源主要有哪些类型？灌溉对水源有何要求？灌溉水源一般分为地面水和地下水两种大的类型。又可细分为河川径流、当地地面径流、地下径流、及城市污水等。灌溉对水源的要求包括水位、水量及水质要求。2.简述地面灌溉取水类型及其适用条件？n主要有无坝引水、有坝引水、蓄水取水、提水取水四种。其中无坝引水适用于河流枯水期的水位和流量均能满足自流灌溉的要求。有坝引水适用于河道的流量能满足灌溉要求，但水位略低于渠首的引水要求；或洪水季节流量、水位均能满足要求，但洪、枯季节变化较大，即枯水期水位或流量不满足要求。蓄水取水适用于当河流的天然来水过程不能满足灌区的灌溉用水过程时，可在河流的适当地点修建水库等蓄水工程，调节河流的水位和流量，以解决来用水之间的矛盾。提水取水适用于河道水量丰富，但灌区位置较高，且修建其它取水工程困难或不经济，可在灌区附近的河流岸边修建抽水站。3灌溉渠系规划一、名词解释1.1灌溉水利用系数、田间水利用系数、渠道水利用系数及渠系水利用系数田间水利用系数是实际灌入田间的有效水量和末级固定渠道（农渠）放出水量的比值，用表示。某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利用系数，用表示。灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数，用表示。灌溉水利用系数是实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值，用符号表示。1.2设计流量、最小流量及加大流量设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求，需要渠道输送的最大流量。最小流量：在灌溉设计标准条件下，渠道工作过程中输送的最小流量。加大流量：考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现一些难以准确估计的附加流量，把设计流量适当放大后得到的安全流量。1.3不冲流速与不淤流速不冲流速：为保证渠床不遭受水流冲刷的允许流速上限，称为不冲流速。不淤流速：为保证含沙水流中挟带的泥沙不致在渠道中淤积的允许流速下限，称为渠道的不淤流速。二、简答2.1渠系规划布置原则有哪些？自流灌溉、安全可靠、经济合理、方便管理、综合利用。2.2干、支渠规划布置要点及各级渠道规划布置方式？布置方式：沿等高线布置、垂直等高线布置2.3简述渠系建筑物的类型与作用。引水建筑物：引入干渠流量、壅高水位、冲淤、调节引水量等。配水建筑物：控制和调节向下级渠道的配水流量、抬高上游渠道的水位或阻止渠水继续流向下游。交叉建筑物：穿过山岗、河沟、道路、洼地等等。衔接建筑物：当渠道通过坡度较大的地段时，防止渠道冲刷，对渠道进行分级，采用衔接建筑物来连接。泄水建筑物：防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级（游）渠道事故停水而使渠道水位突然升高，威胁渠道的安全运行，从而泄放多余的水量。量水建筑物：控制和量测水量。2.4简述渠道设计流量、加大流量、最小流量在渠道设计中的作用。设计流量——确定断面尺寸的主要依据最小流量——校核下级渠道的水位控制条件和渠道的不淤流速加大流量——确定渠道的堤顶高程及校核渠道的不冲流速2.5不同渠道工作制度的特点及其适用条件有哪些？续灌：在一次灌水延续时间内，自始至终连续输水的渠道称为续灌渠道，这种工作方式称为续灌。一般灌溉面积较大的灌区，干、支渠多采用续灌。n轮灌：同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水的工作方式叫做轮灌。一般较大灌区，只在斗渠及以下实行轮灌。1.1渠道纵断面图的绘制步骤。（1）绘地面高程线（2）标绘分水口和建筑物的位置（3）绘渠道设计水位线（4）绘渠底高程线（5）绘制渠道最小水位线（6）绘堤顶高程线（7）标注桩号和高程（8）标注渠道比降4田间工程与灌水方法一、名词解释1.田间工程田间工程通常指最末一级固定渠道（农渠）和固定沟道（农沟）之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。二、简答1.何为地面灌溉及其分类？地面灌溉（surfaceirrigation）是指利用沟、畦等地面设施对作物进行灌水，水流沿地面流动，边流动边入渗的灌溉方法。一般分为漫灌、淹灌、畦灌和沟灌。2.简述沟灌与畦灌的区别？畦灌（borderirrigation）是用田埂将灌溉土地分割成一系列狭长地块——畦田（close-endborder），水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后，在畦田表面形成很薄的水层，沿畦长坡度方向均匀流动，边流边渗，润湿土壤。在流动过程中主要借重力作用，以垂直下渗的方式逐渐湿润土壤。沟灌（furrowirrigation）是在作物行间开挖灌水沟，灌溉水由输水沟或毛渠进入灌水沟后，在流动的过程中，主要借毛细管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤。3.简述常用节水灌溉措施？常用节水灌溉措施包括地膜覆盖、波涌灌溉、喷灌、微灌、滴灌、渗灌等。4.喷头的种类有哪些？其基本参数包括哪些？按压力分：低压喷头、中压喷头及高压喷头。按喷头的结构形式与水流形状分：旋转式、固定式和孔管式三种。按喷洒特征分：散水式、射流式。喷头的几何参数有：进水口直径、喷嘴直径、喷射仰角。喷头的工作参数有：压力、喷水量、射程。5.喷灌技术的“三要素”是指什么？其概念定义为何？喷灌强度是指单位时间内喷洒在单位面积上的水量，一般用mm/h或mm/min表示。又可细分为点喷灌强度、单喷头平均喷灌强度、系统组合平均喷灌强度、允许喷灌强度。喷灌均匀度是指在喷灌面积上水量分布的均匀程度，它是衡量喷灌质量优劣的主要指标之一，直接关系到喷灌农作物的增产幅度。水滴打击强度是指喷头喷洒范围内，单位受水面积上一定量的水滴对土壤或作物的打击动能，即单位时间内单位受水面积所获得的水滴撞击能量。实践中一般常用水滴直径或雾化指标来间接反映水滴打击强度。三、计算题1.某灌区种植小麦，灌水定额m=50m3／亩，土壤透水性中等。由土壤渗吸试验资料得知：第1小时内平均渗吸速度i0=150mm／h，α=0.5，地面坡度(畦田坡方向)为0.002。要求（1）计算灌水时间(h)；n（2）选择畦田长度和宽度(m)；（3）计算入畦单宽流量［L／(s·m)］。解：1）由畦灌的延续时间公式可得：2）由于地面坡度为0.002，土壤透水性中等，据表3－3可选择畦长75m，畦宽3m。3）由水量平衡原理公式可知：