计划层湿润深度 适合含水率的最值 土壤含水率干容重,在什么

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节水灌溉原理试题
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篇一:节水灌溉复习题 节水灌溉工程技术复习题 绪论 1、简述我国灌溉排水的分带。 常年灌溉带
多年平均降雨量少于400mm 不稳定灌溉带多年平均降雨大于 400mm 小于1000mm 水稻灌溉带多年平均降雨大于1000mm 2、与传统灌溉相比节水灌溉技术的优点有哪些? 节约用水,提高水利用效率 增加作物产量、提高农作物品质 节省劳力 对土壤地形的适应性强 3、调节农田水分状况的水利措施有:_灌水措施_和排水措施。 4、改变和调节地区水情采用的工程措施有: _蓄水保水措施_和 调水保水措施_。 5、我国水资源短缺的主要类型有:工程型缺水、资源型缺水、设施型缺水和污染型缺水。 6、节水灌溉内涵在充分利用降水和土壤水的基础上,高效利用灌溉用水,最大限度地满足作物需水,以获取农业生产的最佳经济效益、社会效益和生态效益,即用尽可能少的水投入,取得尽可能多的农作物产量的一种灌溉模式。 7、渠系水利用系数
从灌区的末级固定渠道供给田间的毛水量之和与同一时期“渠首”引进水量(不含非灌溉用水量)之比。 8、田间水利用系数
同一时期内田间世纪灌水面积湿润层内土壤中得到的净水量与灌区末级固定渠道供给田间毛水量的比值 第一章
农田灌溉原理体积含水率(又称容积含水率):单位体积土壤中土壤水所占的比例; 质量含水率(又称重量含水率):单位质量土壤中土壤水所占的比例; 1.农田水分不足的原因及调节措施 农田水分不足的原因: 降雨量不足; 降雨入渗量少,径流损失较多; 土壤保水能力差,渗漏及蒸发损失水量过大。 调节措施:灌溉是补充土壤水分的主要方法。采用适当的农业技术措施可 以改善土壤结构,增加降雨利用量,提高土壤的蓄水保墒能力。 2.农田水分过多的原因及调节措施 农田水分过多的原因: ① 大气降水补给农田水分过多;② 洪水泛滥、湖 泊漫溢、海潮侵袭或坡地地面径流汇集等使低洼地积水成灾;③ 地下水位过高,上升毛管水不断向上补给;或因地下水从坡地溢出,大量补给农田水分; ④ 地势低洼,出流条件不好。 调节措施:分析农田水分过多成灾的原因,采取适当的技术措施,加以 治理。 3.大气干旱:由于大气的温度过高和相对湿度过低,阳光过强,或遇到干热风造成植物蒸腾耗水过大,都会使根系吸水速度不能满足蒸腾需要,这种情况谓之大气干旱; 土壤干旱:当土壤含水率过低,会出现植物根系从土壤中所能吸取的水量难于满足叶面蒸腾的消耗,而影响作物的生长,这种现象称为土壤干旱。 大气干旱和土壤干旱都会造成作物生理干旱 盐分干旱 4.区别概念 因河湖泛滥而形成的灾害称为“洪灾”; 降雨过多,积水难排,酿成灾害,叫做“涝灾”; 因降雨、灌溉水量太多,或因地下水补给水量太多,使土壤长期过湿,危害作物生长,叫做“渍害”; 在我国北方地区,当地下水位过高,蒸发强烈时,往往诱发土壤次生盐碱化。
这四种灾害有时单独发生,有时同时出现。需要根据灾害发生的原因,采取不同措施或综合措施。 5.作物生理需水:作物生命过程中各种生理活动(如蒸腾作用、光合作用等)所需要的水分。植株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分。 作物生态需水:指生育过程中,为给作物正常生长发育创造良好的生长环境所需要的水分。棵间蒸发即属于作物的生态需水。 6.农作物的灌溉制度:作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水次数,每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。 灌水定额:指一次灌水单位面积上的灌水量。 灌溉定额:作物全生育期各次灌水定额之和。 32灌水定额及灌溉定额常以m/hm或mm表示。 7.水量平衡原理确定灌溉制度
Wt-W0=WT+P0+K+M-ET W0、Wt分别为时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量; WTD由于计划湿润层深度增加而在单位面积上增加的水量(mm或m3/hm2); P0为土壤计划湿润层内保存的有效雨量(mm或m3/hm2); K为时段t内的地下水补给量(mm或m3/hm2),即K=kt,k为t时段内平均每昼夜地下水补给量(mm/d或m3/hm2/d); M为时段t内的灌溉水量(mm或m3/hm2); ET为时段t内的作物田间需水量(mm或m3/hm2),即ET=et,
e为t时段内平均每昼夜的作物田间需水量(mm/d或m3/hm2/d)。 8.根据水量平衡图解法拟定旱作物的灌溉制度其步骤为:1)根据各旬的计划湿润层深度H和作物所要求的计划湿润层内土壤含水量的上限和下限,求出H土层内允许储水量上限Wmax及下限Wmin,绘于图上。 2)绘制作物田间需水量(ET)累积曲线,由于计划湿润层加大而获得的水量(WT)累积曲线、地下水补给量(K)累积曲线以及净耗水量(ET-WT-K)曲线。 3)根据设计年雨量.求出渗入土壤的降雨量P0,逐时段绘于图上。 4)自作物生长初期土壤计划湿润层储水量W0。逐旬减去(ET-WT-K)值,即至A点引直线平行于(ET―WT―K)曲线,当遇有降雨时再加上降雨入渗量P0,即得计划湿润土层实际储水量(W)曲线。 5)当W曲线接近于Wmin时,即进行灌水。灌水时期除考虑水量盈亏的因素外,还应考虑作物各发育阶段的生理要求,与灌水相关的农业技术措施以及灌水和耕作的劳动组织等。灌水定额的大小要适当,不应使灌水后土壤储水量大于Wmax,也不宜给灌水技术的实施造成困难。灌水定额值也象降雨入渗量一样加在W曲线上。 6)如此继续进行,即可得到全生育期的各次灌水定额、灌水时间和灌水次数。 1、影响作物需水量的因素有哪些? 气象条件: 气温、大气湿度、风速、日照时间、辐射强度 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,作物状况受到气象和土壤条件的限制。如当土壤水分较少时,作物生长受到抑制,叶面积指数较小,同时气孔开度减小,蒸腾和蒸发量减少 土壤因素:土壤含水量、土壤质地、地下水埋深等 农业技术 2、简述作物需水量与作物耗水量的异同? 作物需水量: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、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量 作物耗水量
简称耗水量:就某一地区而言,指具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量。 需水量是一个理论值,又称为潜在蒸散量(或潜在腾发量),而耗水量是一个实际值,又称实际蒸散量。 需水量与耗水量的单位一样,常以 m3 亩-1 或 mm 水层表示。 3、田间需水量组成有:作物需水量和改善田间条件所需水量。 4、农田的水分主要消耗于:植株蒸腾、蒸发、层渗漏、地表径流、组成植株体的一部分5个方面。 5、简述作物需水量的计算方法? 直接测定的作物需水量法:从影响作物需水量的因素中选择主要因素,如水面蒸发、气温、湿度、日照和辐射等,根据试验观测资料,分析上述因素与作物需水量之间的根系,归纳出经验公式蒸发皿法、产量法、多因素法、经验公式 间接法
通过参考作物需水量间接计算作物实际需水量ET0,乘以相应的作物系数,得到作物实际需水量 6、简要说明非充分灌溉的基本思想。 减少非关键期的灌水,保证关键期用水. 非充分灌溉不以追求传统的单产最高为目标,而是求得高效用水条件下的 净效益最大或费用目标最小 7、已知某玉米灌区,计划湿润层深度为0.6m,土壤田间持水量为20%(重量含水量),土壤容重1.3g/cm3,试确定该灌区灌水定额。
8.已知灌区土壤干容重为1.41g/cm3,田间持水量为23%(重量比),冬小麦拔节期计划湿润层为0.6m,日耗水量为3mm,土壤水分下限为70%田间持水量,假定土壤初始含水率为20%(重量比),问无雨情况下还需要多少天应进行灌溉?其灌水定额为多少?
1.什么叫作物需水量? A、灌溉作物所需满足的蒸发蒸腾量。 B、实际生长条件下作物的植株蒸腾量与棵间蒸发量之和。 C、生长在大面积上的无病虫害作物,在最佳水、肥等土壤条件与生长环境中,取得高产潜力所需满足的植株蒸腾和棵间蒸发之和。 D、土壤水分充足,地面完全覆盖、生长正常、高矮整齐的开阔绿草地的蒸发蒸腾量。 2.农田土壤水分存在的基本形式可分固态、液态和汽态三种形态。液态水按其运动特性又可分为( )、( )、及( )3类。 A、吸着水、毛管水和重力水。B、田间持水量、毛管断裂点和凋萎系数。 C、汽态水、 吸湿水、薄膜水。D、重力势、压力势、基质势。 3.影响作物需水量的因素主要包括以下哪四个方面? A、作物种类、作物品种、作物生育期及作物产量。 B、气象条件、土壤特性、作物性状及农业耕作措施。 C、土壤含水量、灌溉条件、作物性状及农业耕作措施。 D、降水、日照、土壤特性、及作物性状。 4.什么叫田间灌水均匀度? A、田间灌溉水湿润作物根系土壤区的均匀程度 B、灌溉水湿润土壤的平均深度。 C、灌溉水流入单位面积农田的时间。D、单位面积农田上的灌溉水量。 5.什么叫作物需水关键期?篇二:节水灌溉复习题 第一章: 1.土壤含水量的换算: 此外,为了将土壤所含实际水量与降雨量、蒸发量进行比较,常需要将一定深度土层中的含水量换算成水层深度(mm),换算公式如下: 水层厚度(mm)=土层厚度(mm)×土壤含水量(体积比) =土层厚度(mm)×土壤含水量(重量比)×土壤干容重 由于灌水量常用m3/667m2或m3/ha来表示,为了便于比较和计算,常用水的体积来表示土层内的储水量: m3/667m2 = 1.5 mm 水层厚度(mm) = 1.5×储水量(m3/667m2) 水层厚度(mm) = 10 ×储水量(m3/ha) 2、土壤水分的有效性: ? 土壤水分对作物生长的有效性是指土壤水分是否可被作物利用及其被利用的难易程度。 ? 土壤水分对作物生长有效性主要取决于其存在的形态、性质和数量、土水之间的吸力,以及作物根系吸水力与土粒吸水力之差。 ? 当土壤中的水分不能满足作物需水时,作物蒸腾大于根系吸水,作物便会呈现缺水状态,缺水严重时会呈现凋萎。 由于作物所需的水分是通过根系吸收土壤中的水分而得到的,对于不同的作物、同一作物不同生育期对农田水分状况的要求是不一样的。旱作物要求农田具有适宜的含水率,对水稻而言则要求农田具有适宜的淹灌水层。 3、农田水分不足的原因及调节措施: ? 农田水分不足的原因: ?
降雨量不足; ?
降雨入渗量少,径流损失较多; ?
土壤保水能力差,渗漏及蒸发损失水量过大。 ?
调节措施: ? 灌溉是补充土壤水分的主要方法。 ? 采用适当的农业技术措施可以改善土壤结构,增加降雨利用量,提高土壤的蓄水保墒能力。 4、四害: ? 因河湖泛滥而形成的灾害称为“洪灾”; ? 降雨过多,积水难排,酿成灾害,叫做“涝灾”; ? 因降雨、灌溉水量太多,或因地下水补给水量太 多,使土壤长期过湿,危害作物生长,叫做“渍害”; ? 在我国北方地区,当地下水位过高,蒸发强烈时, 往往诱发土壤次生盐碱化。
? 这四种灾害有时单独发生,有时同时出现。需要根据灾害发生的原因,采取不同措施或综合措施 5、大气干旱和土壤干旱 ? 大气干旱:由于大气的温度过高和相对湿度过低,阳光过强,或遇到干热风造成植物蒸腾耗水过大,都会使根系吸水速度不能满足蒸腾需要,这种情况谓之大气干旱; ? 土壤干旱:当土壤含水率过低,会出现植物根系从土壤中所能吸取的水量难于满足叶面蒸腾的消耗,而影响作物的生长,这种现象称为土壤干旱。? 大气干旱和土壤干旱都会造成作物生理干旱。 6、作物需水量和耗水量及影响因素: ? 生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量。 作物需水量=植株蒸腾量+棵间蒸发量+组成植株体的水分 作物需水量=植株蒸腾量+棵间蒸发量 “蒸散量”、“农田总蒸发量”、 “腾发量” ? 作物耗水量,简称耗水量:就某一地区而言,指具体条件下作物获得一定产量时实 际所消耗的水量。 ? 需水量是一个理论值,又称为潜在蒸散量(或潜在腾发量),而耗水量是一个实际值, 又称实际蒸散量。 需水量与耗水量的单位一样,常以 m3 亩-1 或 mm 水层表示。 田间需水量=作物需水量+改善田间条件所需水量 田间耗水量=作物耗水量+创造农业生态环境所需水量 7、灌溉制度: ? 1、灌溉制度定义 ? 农作物的灌溉制度:作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水次数,每次 灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。 ? 灌水定额:指一次灌水单位面积上的灌水量。 ? 灌溉定额:作物全生育期各次灌水定额之和。 ? 灌水定额及灌溉定额常以m3/hm2或mm表示。 8、水分平衡对灌溉制度的影响: 水分平衡原理: Wt-W0=WT+P0+K+M-ET ? W0、Wt分别为时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量; ? WTD由于计划湿润层深度增加而在单位面积上增加的水量(mm或m3/hm2); ? P0为土壤计划湿润层内保存的有效雨量(mm或m3/hm2); ? K为时段t内的地下水补给量(mm或m3/hm2),即K=kt,k为t时段内平均每昼夜 地下水补给量(mm/d或m3/hm2/d); ? M为时段t内的灌溉水量(mm或m3/hm2); ? ET为时段t内的作物田间需水量(mm或m3/hm2),即ET=et,
e为t时段内平均每 昼夜的作物田间需水量(mm/d或m3/hm2/d)。 为了满足作物正常生长的要求,土壤计划湿润层内的土壤含水量(或储水量)必须经常保持在一定的范围之内,即通常要求不小于最小允许含水量θmin(或最小允许储水量Wmin)和不大于最大允许含水量θmax(或最大允许储水量Wmax)。 当计划湿润层内的平均土壤含水量(或储水量)降低到或接近于最小允许值(θmin或Wmin)时,即需进行灌溉,以补充土壤水分,维持作物的正常生长 ? c、土壤适宜含水量及上、下限的确定 ? 最适宜作物生长的含水量称为土壤适宜含水量。土壤适宜含水量介于θmax与θ min之间,随作物品种及其生育阶段、土壤性质等因素而变化。 ? 土壤含水量的上限应满足以下两个条件:既不产生深层渗漏,又要满足作物对土壤空气含量的要求,故一般可取为田间持水量。 ? 土壤含水量的下限土壤允许最小含水率(θmin )应大于凋萎系数,以作物生长不受抑 制为准,根据经验取60%左右的田间持水量(毛管断裂点)比较适宜。 采用水量平衡图解分析法拟定灌溉制度,其步骤为: 1)根据各旬的计划湿润层深度H和作物所要求的计划湿润层内土壤含水量的上限和下限,求出H土层内允许储水量上限Wmax及下限Wmin,绘于图上。 2)绘制作物田间需水量(ET)累积曲线,由于计划湿润层加大而获得的水量(WT)累积曲线、地下水补给量(K)累积曲线以及净耗水量(ET-WT-K)曲线。 3)根据设计年雨量.求出渗入土壤的降雨量P0,逐时段绘于图上。 4)自作物生长初期土壤计划湿润层储水量W0。逐旬减去(ET-WT-K)值,即至A点引直线平行于(ET―WT―K)曲线,当遇有降雨时再加上降雨入渗量P0,即得计划湿润土层实际储水量(W)曲线。 5)当W曲线接近于Wmin时,即进行灌水。灌水时期除考虑水量盈亏的因素外,还应考虑作物各发育阶段的生理要求,与灌水相关的农业技术措施以及灌水和耕作的劳动组织等。灌水定额的大小要适当,不应使灌水后土壤储水量大于Wmax,也不宜给灌水技术的实施造成困难。灌水定额值也象降雨入渗量一样加在W曲线上。 6)如此继续进行,即可得到全生育期的各次灌水定额、灌水时间和灌水次数。 第三章:喷灌
1、喷灌的优缺点
优点:资料 缺点: 受风的影响大 一般在3-4级风以上,部分水滴在空中被吹走,灌溉均匀度大大降低,就不宜进行喷灌 在空气中的损失大 空气相对湿度过低时,水滴未落到地面之前在空中的蒸发损失可以达到10 % 对土壤表层湿润比较理想,而深层湿润不足。 需要一定的机械设备,在水源比较丰富的平原地区一般投资较高,相对能耗高。 2、喷灌系统的组成: ? 水源-河流、渠道、塘库、井泉、湖泊 ? 水泵-离心泵、潜水泵、喷灌专用泵 ? 动力机-电动机、柴油机、汽油机、拖拉机 ? 管道系统-主管、支管、竖管、管件、阀门 ? 喷头 ? 附属设备(工程) -拦污、排气、调压阀 ? 田间工程-田间渠道 3、喷灌的分类:p22 4、喷灌的技术参数:喷灌强度、喷灌均匀度、水滴的打击强度
(p24) 5、影响水量分布的因素:压力、风速,风向、喷头转速(均匀与否)、喷头布置形式和间距 压力对水量分布的影响 压力适中 压力过低:
压力过高:6、喷头的工作压力: 喷头要求在一定的水压力下才能正常工作。水压力由水泵供给或利用天然水头。故: 工作压力:喷头正常工作时,所要求的喷头前20cm处测取的静水压力 表示符号:H 常用单位:米水柱高或公斤/平方厘米 转换关系: 1公斤/平方厘米=10米水柱 高= 98.07kPa 测定方法:一般用压力表测定 7、评估灌水质量的指标:1.田间水有效利用率 、2.田间灌溉水储存率、3.田间灌水均匀度、 4.田间灌水质量综合有效利用率 8、喷灌管网的布置形式、原则 P40 ? 平原地区地势平坦,地块整齐,管网布置常采用“丰字”形或“梳子”形; ? 山区、丘陵区由于地形复杂,地块不整,长用“树枝”形布置。 9、管道系统工作制度: 轮灌: 将支管分成若干组,由干管轮流向各组支管供水,而支管部分则同时向毛管供水。轮灌方式比较适合于灌溉系统面积不大,灌区内用水单位少,各用水单位作物种植比较单一的情况。喷灌系统、低压管道系统常采用轮灌方式。 优点:干管流量小,克服续灌的缺点。 缺点:易造成轮灌组之间的用水矛盾。 续灌:对系统内全部管道同时供水,灌溉面积内所有作物同时灌水。适于面积小、作物单一的灌区,微灌系统采用较多。 优点:每株作物都能得到适时灌水,灌溉供水时间短,有利于其它田间操作。
缺点:干管流量大,增加工程的投资和运行费用,设备的利用率低,在水源流量小的地区可能缩小灌溉面积。 随机取水:根据灌水需要可以任一开启某一取水口进行取水灌溉,即“按需分配”。适用于灌溉系统面积较大,区内用水单位多,而且各种植物种植面积分散,各用水单位在各时期用水要求各不相同,带有较大的任意性。 优缺点:介于续灌、轮灌之间。10、管网的布置原则: 1、管道总长 短,造价低 2、有利于管理 3、平原区,支管与作物种植方向一,在山区,支管沿等高线布置 4、管线纵剖面应力求平顺,减少折点(避免 负压) 5、支管上各喷头的工作压力力求一致,或在允许的范围内,遵循水利设计准则。 陡坡(下坡)──缩小管径 (上坡)──管道不宜太长 6、水源应在地块中央,经济。 11、喷灌的灌水定额: p37 12、20%原则: ? 支管设计主要的设计任务是限制喷头间的流量偏差,获得满意的均匀度和灌水效率。
? 一般原则为:控制同一支管上任意两个喷头的喷水量之差在10%以内。此原则也等 同于:控制支管上任意两个喷头的工作压力水头之差不超过喷头设计工作压力水头的20% 第三章:微灌 1、微灌的优缺点: P47 微灌系统堵塞的原因是:因素(过滤器)、因素、因素。(氯化处理和加酸处理) 2、微灌土壤湿润比: 定义: 微灌时被土壤湿润的土体占计划湿润层深度土体的百分比 影响湿润比的因素: 毛管的布置方式,灌水器的类型和布置方式,灌水器的流量和大小,土壤的种类和结构 3、微灌的工作制度: 1、灌水定额 ? 灌水定额:是指作为微灌系统设计的单位面积上的一次灌水量,如果用灌水深度表 示,可用下式计算,即 m?0.1H(?max??min)/? 式中: ――设计灌水定额 ――土壤田间(体积百分率持水量,) ――凋萎含水量(体积百分率持水量,) ――计划湿润层深度(m),一般蔬菜0.20~0.30m;果树0.3~1.0m ――土壤湿润比,70%~90% 2、设计灌水周期 设计灌水周期:滴灌设计灌水周期是指按一定的灌水定额灌水后,在作物适宜土壤含水率的条件下,保障作物正常生长的可能延续时间T,用下式计算,即 T?ηm滴/eT?ηm滴/e篇三:灌排原理 试题最终版
《灌排原理与技术》课程试题
一、 简述节水灌溉内涵、节水途径及主要技术措施; 答:节水灌溉的内涵:节水灌溉不是无水灌溉的旱地农业的问题,也不是仅能 维持作物生命的临时性抗旱灌溉,它是以最少的灌溉水的消耗,获取尽可能多的农作物产量、最高经济效益和生态环境效益的一种灌溉体系。
节水途径:从水源到形成作物产量要经过以下四个环节:①通过渠道或管道将水从水源输送至田间;②将引至田间的灌溉水,尽可能均匀地分配到所灌溉的作物根部转化为土壤水;③作物吸收和利用土壤水,以维持它的生理活动;④通过作物复杂的生理过程,形成经济产量。 从水源引水到形成作物产量的各环节中都存在着节水潜力,从水源引 水到田间灌水这两个环节的节水潜力较大,措施比较明确,是当前节水灌溉的主要方面。
主要技术措施:①降低输水损失的措施:这一环节的节水措施主要包括渠系配套、渠道衬砌防渗及低压管道输水灌溉技术等;②节水型灌水方法:目前节水型灌水方法主要有:喷灌、微灌、地下渗灌和改进的地面灌;③提高节水灌溉管理技术。
二、 目前计算作物需水量有哪些方法,各自有何优缺点; (一)直接计算需水量的方法 1、α值法(蒸发皿法) 气温、日照、湿度、风速、气压等气象因素是影响作物需水量的最重要的因素,而水面蒸发正是上述各种气象因素的综合作用结果,表明作物的田间需水量与水面蒸发量之间存在一定程度的相关关系。因此可以用水面蒸发量作为参数来估计作物田间需水量。 E??E0 式中:E--全生育期作物田间需水量(mm);?--需水系数;E0--与E同时段的 水面蒸发量(mm)。优点:只要水面蒸发资料,易于取得比较稳定。 缺点:?值法适用于水稻。 (旱作物的E与E0相关不显著) 2、K值法(产量法) 实践表明作物的产量与田间需水量之间存在一定的相关关系,在一定范围内E随作物产量的提高而提高。因此可以用产量作为参数来估计作物的田间需水量。 E=KY 式中,E--需水量,m3/亩; K--需水系数(m3/Kg),由试验资料确定; Y--作物产量(kg/亩) 由于E与Y实际上并不是成线性关系,因此有人对上式作了修正。 E=KYn + C 式中:n--经验指数; C--经验常数。 优点:此法简单,只要确定计划产量后便可算出需水量;同时此法是需水量与产量之间的关系,便于进行灌溉经济的分析。 缺点:此法适用于旱作。 对于土壤水分充足的旱田以及水稻田,用此法误差较大。 (二)通过计算参作物需水量来计算实际作物需水量的方法 英国家彭曼于1949年首次提出,又于1963年简化了他的公式。联合国粮农组织推荐采用彭曼法计算作物需水量。彭曼法的特点是:理论基础可靠,计算精度较高;但计算较复杂,所需基础数数较多。计算时分两步。 (1)计算出潜在需水量(参考作物需水量) 潜在需水量指:参考作物(如苜蓿、牧草)在供水充足条件下的需水量。 P0?**Rn?E?P?Ep? P0?1?*P? 式中 P0--标准大气压; P--计算地点平均大气压; ?--平均气温时饱和水气压 Ea随温度变化的变率; γ--湿度计常数; Rn--太阳净辐射。 (2)计算实际作物的需水量E=Kc*EP 式中Kc --作物系数。 优点:此法理论上比较完善;
缺点:此法计算复杂
三、简述作物水分生产函数的动态模型和静态模型,并简述静态模型的分类及其优缺点和适用条件; 答:动态模型是反映作物生长过程农田水分状况与物质累积量的关系,它适用于灌区水资源的管理中。静态模型是以作物耗水为变量,寻找不同生物阶段缺水与最终产量的关系,它适用于灌区的规划中。 静态模型可分为按总量计算的作物水分生长函数和分阶段考虑的作物水分生长函数。前者计算简便,但是不能反映不同阶段多次缺水对作物产量的影响,适用于估计仅仅由于水分亏缺而造成的作物的减产,广泛应用于规划设计和宏观经济分析。分阶段考虑的作物生长函数又有加法模型、乘法模型和加乘模型,这几个模型都考虑了各阶段缺水对产量的影响。加法模型比较简单,但是没有反映出各个阶段缺水的交互影响,适用于较湿润地区和天然降水基本可以满足作物对水分的最低要求的半干旱地区;乘法模型考虑到了各阶段之间的相互关系;加乘模型是加法模型的新发展。 四、 简述地面灌的块灌、水平畦灌、波涌灌、长畦分段灌和膜上灌 的特点和技术要素确定方法; 答:⑴块灌 块灌是以薄层水流向田间土壤表面输送水分的灌水方法,并主要以重力作用湿润土壤,毛细管作用虽有,但不如重力作用大。块灌法入块田的水流推进不仅有纵向流动,而且横向扩散也非常明显。 灌水技术要素的确定: 灌水时间t内渗入水量ht应与计划的灌水定额m相等 m?ht?k11??t?k0t1?? 1?? K1:第一单位时间末的土壤渗吸系数K0:第一单位时间内的土壤平均渗吸速度 α:指数,其值根据土壤性质及最初土壤含水样而定 ht:单位时间内渗入土壤的水深 ⑵水平畦灌 特点:①地块非常平整②进入水平畦田的总量很大③进入水平畦田的薄层水流主要以重力作用,静态方式逐渐渗入到作物根系土壤内④由于水平畦田首末两端地面高差很小或为零,所以对水平畦田田平面的平整程度要求高 ⑶波涌灌 特点:它是间歇性地按一定的周期向沟(畦)供水,使水流推进到沟(畦)末端的一种节水型地面灌溉新技术,通过几次放水和停水过程,水流在向下游推进的同时借重力、毛管力等作用渗入土壤。在一个灌水过程中包括几个供水和停水周期,这样田面土壤经过湿―干―湿的交替作用,一方面使湿润段土壤入渗能力降低,另一方面使田面水流运动边界条件发生变化,糙率越小,为后续周期的水流运动创造一个良好的边界条件。 波涌灌具有灌水均匀、灌水质量高、田面水流推进速度快、省水、节能、保肥与实现自动化等优点。并可解决长沟(长畦)灌水难的问题。 灌水技术要素的确定: 技术要素主要包括5个:周期,周期时间(T):包括放水时间和停水时间两部分,循环数,周期数,灌水流量(通常计单宽流量)。对冬小麦单宽流量取8~12L/(S.M),玉米夏灌小麦其他各次灌水单宽流量取6~10 L/(S.M),短畦取较小流量,长畦取较大流量;灌水周期不宜太多,一般畦长在200米以上时以3~4个周期数为宜;循环率,对粘土壤灌区循环率取1/3为宜,对于透水性较强的土壤波涌灌循环率取1/2为宜。 ⑷长畦分段灌 特点:长畦分段灌分为若干个没有横向畦硬的短畦,采用地面纵向输水沟或塑料薄壁软管,将灌溉水输送入畦田,然后自下而上,或自上而上依次逐段向短畦内灌水,它由于取消了水流在灌过的田面上的重复流动,因而提高了田间水的均匀流。缩短了灌水的时间提高了效率。 灌水技术要素:畦宽可以宽至5~10米,畦长可达200米以上,一般在100~400米左右,单宽流量并不增大。这种灌水方法的主要技术要求是,确定适宜的入畦灌水流量,侧向分段开口的间距和分段改水时间或改水成数。5.覆膜灌 特点:具有田面蒸发和深层渗漏减少,不冲刷畦、沟,田面不板结,地面糙率降低,保温保墒和提高田间灌水均匀度及田间灌水有效利用率等优点。 灌水的技术要素:单宽流量。畦田不产生冲蚀,单宽流量限制为q?0.01059
s00.75s0:田块地面坡降,开孔率不可能小于出苗孔的开孔率,其最大限制,目前还缺乏研究,开孔率越大,地膜的保温保墒效果越差 五、简述由波涌灌各灌水周期的水流推进和消退资料评价波涌灌灌溉质量的方法步骤; (1)基本参数与资料 ①灌前土壤入渗参数,指Kostiakov入渗模型中的K、a值: Z=kta 式中Z为土壤累计入渗量;t为入渗时间。 ②波涌灌溉各周期减渗系数R,即各周期入渗量Zs与同时段连续灌入渗量Zc 的比值。 R=Zs/Zc R表示波涌灌溉各周期田面入渗能力的减低程度。可利用专门设备测定,也可按水量平衡原理推求。 ③波涌灌溉各周期在灌水x方向上各点积水入渗时间ti: ti(x)=ax2+bx+c 式中ti(x)为x方向上各计算点(i=0,1,2,…L)的积水入渗时间;a、b、c为 拟合系数,由水流推进与消退过程实测资料求得。 (2)计算步骤 根据波涌灌溉各周期的地表水流推进和消退过程及土壤入渗参数,计算各周期沿沟(畦)长度上各点的入渗水量,然后将各周期的水量叠加,求得在灌水长度范围内各点的总入渗水量,即可。 ①计算第一周期最大灌水长度范围内(0~Lm1)各点的积水入渗水量Z1,i(图),篇四:节水灌溉技术复习题1212 节水灌溉技术复习题 一、选择题: 1.可以被人类利用的淡水资源约占全球水的总储量的(0.3% )。 2.多雨带气候十分湿润,其年降水量超过(1600 mm)。 3.半湿润带气候半湿润半干旱,其年降水量(400~800 mm ). 4.半干旱带气候干燥,其年降水量少于(200~400 mm ) 5.干旱带为我国最干燥的荒漠区,其年降水量少于(200 mm ). 6.我国目前灌溉水的利用率很低,平均约为(0.4左右). 7.(渠道防渗)是大多数国家采用的提高灌溉水利用率的主要措施。 8.(管道输水)效率高、占地少,灌溉渠系管道化已成为各国共同的发展趋势。 9.(喷、微灌技术)是当今世界最先进的灌水技术。 10.(地面灌水)方法仍是当即世界大多数国家采用的方法。。 11.采用渠道防渗措施,渗漏损失可减少(70%~90% ) 12.(土料防渗)能就地取材,造价低,施工简便,但抗冻和耐久性较差。 13.(水泥土防渗)具有造价低,施工较简易等优点,但抗冻性较差。 14.(砌石防渗)抗冻和抗冲性能好,施工简易,耐久性强,但一般防渗能力较难保证,需劳动力多。 15.(混泥土防渗)其优点是防渗效果好,使用年限长。 16.(混泥土防渗 )是目前国内外广泛采用的一种渠道防渗方法。 17.管道输水减少了渠道渗漏损失,一般可节省能耗(20%~25%左右)。 18.管材和附属设施是低压管道输水灌溉系统的重要组成部分,其投资约占总投资的(70%~80% )。 19.塑料硬管在管灌中得到广泛应用,埋在地下寿命可达(20年以上)。 20.目前灌区移动式管道输水中所用管材主要是(塑料软管)。 21.地面灌溉的田间水利用系数只有(0.6~0.7 )。 22.沟灌一般要比畦灌节省水量(30%左右)。 23. 喷灌灌水均匀度可达(80%~90% )。 24.喷灌比地面沟、畦灌溉省水(30%~50% ) 25.在相同条件下,喷灌所需劳动力仅为地面灌溉的(1/5 ) 26.一般要求喷灌时喷洒均匀系数在(0.8以上)。 27.适用于分散的小地块,特别是山区丘陵的复杂地形的轻小型喷灌机组是(手台式轻型机组)。 28.适用于各种作物和土质,特别是平原地区的小块地的轻、小型喷灌机组是(手推式小型机组)。
29.适用于中、小型面积的不同作物、不同土质的地区的轻小型喷灌机组是(与手扶拖拉机配套的小型机组)。 30.不能灌溉高秆作物,适应地形坡度和土壤的能力较差的小型喷灌机组是(滚移式喷灌机) 31.(双悬臂式喷灌机),适应地形坡度的能力小。 32.几乎适宜于灌溉所有的作物和土壤的是(中心支轴式喷灌机
)。 33.(平移式喷灌机),适用于地面较平、土地集中连片、地中无障碍的地区。 34.(绞盘式喷灌机),适应各种大小形状和地形坡度起伏的地块和灌溉各种作物。 35.作业方式一般是定点喷洒的大型喷灌机组是(拖拉机悬挂式喷灌机)。 36.微灌系统的控制调度中心是(首部枢纽) 37.主要用于果园灌溉的是(固定式地面微灌系统)。 38.适用于穴播的作物是(A ) A. B.小麦 C.谷子 D.油菜 39.适用于穴播的作物是(A ) A.棉花 B.小麦 C.谷子 D.油菜 40.适用于穴播的作物是(A ) A.花生 B.小麦 C.谷子 D.油菜 41.适用于穴播的作物是(A ) A.向日葵 B.小麦 C.谷子 D.油菜 二、填空题 1.综合节水农业技术体系,具体包括(农业节水技术 )、(节水灌溉技术 )以及( 节水管理技术)和措施。 2.农业节水技术包括(抗旱节水作物品种 )、(覆盖技术 )、(节水栽培技术 )、(调整作物种植结构 )以及抗旱、保墒、保水剂的应用等。 3.覆盖保墒技术包括用( 秸秆覆盖)、(地膜覆盖 )等技术,可以减少(棵间蒸发 )、节省(灌溉用水 ),提高田间水的有效利用率。 4.(多雨带 )是我国双季稻的主要产区。 5.(湿润带 )是我国主要水稻产区,还有冬小麦、油菜等作物。 6.(半湿润带 )是我国主要小麦、棉花和其它旱作物产区。 7.(半干旱带 )是我国主要牧区。 8.(干旱带 )在这一地区没有灌溉就没有农业,人类聚居和农作物主要集中在山前有冰川雪水融水的绿洲。 9.我国目前常用(土料 )、(水泥石 )、(石料 )、(混泥土 )、(膜料 )和(沥青 )等材料建立渠道防渗层,已达到防渗目的。 10.管网系统可分为(移动式 )、(固定式 )、(半固定式 ),以及(管渠结合 )等四种类型。 11.沿程水头损失的大小与(管道的内径 )、(管长 )、(流量 )、(管壁的粗糙程度 )等因素有密切关系。 12.低压管道输水系统的附属设施包括(给水装置 )、(保护装置 )和(测量设施 )等。 13.实施沟灌时,畦田规格主要决定于(水源情况 )、(土壤情况 )、(地面坡度 )、(土地平整情况 )与(农业耕作机械化程度 )等条件。 14.方格中心点法适用于(非均匀变化的地面坡度),(地面凹凸不平),(填挖分界线不分明)的地段。 15.管道式喷灌系统是由(水源工程)、(压力管道系统)和(喷头)等部分组成。 16.手提式轻型机组用于(喷灌小面积的大田作物 )、(蔬菜和经济作物 )也可以用于喷灌(庭院作物和绿地 )。 17.手台式轻型机组可喷灌(粮食作物 )、(经济作物 )、(苗圃 )及(果树 )等。 18.微灌系统通常由(水源工程 )、(首部枢纽 )、(输配水电网 )和(灌水器 )四部分组成。 19.微灌工程的首部枢纽通常由(水泵及动力机组 )、(控制阀门 )、(水质净化装置 )、(施肥装置 )、(测量和保护设备 )等组成。 20.农田水分消耗的途径主要有(植株蒸腾 )、(棵间蒸腾 )和(深层渗漏 )三方面。 21.玉米的(棵间蒸发 )量自播种到收获一直都占较大的比重。 22.雨水集蓄利用工程是由汇集雨水的(集流面 )、(蔬水系统 )、(蓄水设施 )、(人畜用水供水设施 )和(灌溉设施 )等部分组成。
三、名词解释 1.节水农业 在充分利用降水和可用水资源时,采取节水灌溉技术、节水农业技术以及节水管理技术和措施等,以提高水的利用率和水分生产率为中心的一种高产、优质、高效农业生产模式。 2.节水灌溉技术 指工程节水技术,它是综合节水农业技术体系中的核心,主要包括开源和节流两个部分。 3.开源 就是利用多种水资源作为灌溉水源,除一般的地表和地下水引、蓄、提工程以外,还应包括开发回归水、劣质水和雨水利用。 4.节流 就是采取各种措施节约灌溉用水。 5.节水管理技术 根据作物的实际需水要求和可能的水源条件,在节约用水的原则下,及时、适时地满足作物对水分的要求,达到节水又增产的目的。 6.渠道防渗工程技术 杜绝或减少渠道输水损失的各种工程技术和方法。它是节约灌溉用水、提高水的利用率的重要措施。 7.土料防渗 是在渠床表面建立一层压实的土料防渗层,通常采用素土、粘砂混合土、灰土、三合土、四合土等土料。 8.砌石防渗 是指用浆砌料石、块石、卵石、石板、以及干砌卵石挂淤进行防渗。 9.膜料防渗 是指用塑料薄膜、沥青玻璃纤维布油毡等作防渗层,再在其上设置保护层的防渗方法。10.低压管道输水技术 是以管道代替渠道,即减少了土渠输水过程中的渗漏损失,又便于灌溉用水管理。 11.沿程水头损失 由于水在观众流动过程中为克服与管壁的摩擦阻力而消耗损失的水头,它是随着流动的长度而增加的。 12.局部水头损失 因管道内部形状改变(如用弯头改变疏水方向,用三通进行分流等),迫使水流也因此改变流动外形造成的损失。 13.出水口 是指把地下管道系统的水引出地面直接灌溉农田,它不连接地面移动软管。 14.给水栓 与地面移动软管连接的出水口通常称为给水栓。 15.给水装置 给水装置是低压管道输水系统的田间灌水装置。通常所说的给水装置是指给水栓或出水口。 16.畦灌 是在平整过的土地上用田埂将其分隔成一系列狭长的地块――畦田,水从输水垅沟或直接从毛沟引入畦田后,即形成薄水层沿畦田坡度方向流动,在流动过程中逐渐湿润土壤。 17.波涌灌溉 就是利用安设在沟畦首端可以开关的阀门,向沟畦实施间歇性的供水,使在沟畦中产生波涌,加快水流的推进速度,缩短沟畦首尾端渗水时间差,使土壤得到均匀的湿润。 18.坐水种 为了保证及时播种和出全苗,采用机械或畜力用水箱、水袋拉水至田间,一边播种,一边在穴中注水灌溉,以抗春旱。 19.喷灌 即喷洒灌溉,它是借助一套专门设备将具有压力的水喷到空中,散成细小水滴,像降雨一样均匀地降落在田间,供给作物水分的一种先进的节水灌溉方法。 20.喷灌强度 集单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深。 21.水滴打击强度 指单位受水滴面积内,水滴对土壤或作物的打击动能。 22.喷灌均匀度 指在喷灌面积上水量分布的均匀程度,是衡量喷管质量好坏的主要指标之一。 23.微灌 微灌是一种按作物需水要求,对水加压和水质处理后通过低压管道系统及安装在末级管道上的特制灌水器,将水和化肥以微小的流量准确、及时地输送到作物根系最集中的土壤区域进行精量灌溉的方法。 24.滴灌 滴灌的灌溉水呈滴状,频繁、均匀而缓慢地滴入作物主要根区的土壤中。 25.微喷灌 微喷灌的水呈细小雨滴状喷洒,对作物进行此种灌溉可以满足作物需水要求,又可增加空气湿度,改善田间气候。 26.渗灌 渗灌的灌水器为无明显出流点的渗水管,多埋于地下作物主要根系层中,以浸润土壤方式适时适量地满足作物的需水要求。
27.小管出水灌 采用具有稳压装置的小管,把水直接送到作物根系集中区进行局部灌溉。 28.脉冲式微灌 该灌溉水非连续出流,而是呈间歇、脉冲式微量喷洒灌溉作物 29.植株蒸腾 是指作物根系从土壤中吸入体内的水分,通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。 30.棵间蒸发 是指植株间土壤或田面的水分蒸发。 31.深层渗透 是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多,使土壤水分超过了田间持水量,向根系活动层下的土层产生渗透的现象。 32.作物灌溉制度 是指作物播种前及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额,以及灌溉定额等。 33.非充分灌溉 在作物生长期内部分满足作物的需水要求,或是说有意给作物少灌些水,所以又称不充足灌溉、部分灌溉或有限灌溉。 34.土壤含水量 是实施节水灌溉的一项主要指标,通常以土壤中所含水分占干土的百分数表示。 35.田间持水量 是指田间土壤在自然情况下所能保持的最大水量,它反映土壤保持水分的能力。 36.水稻生理需水 它是指供给水稻本身进行正常生长发育所需要的水分。 37.水稻生态需水 它包括棵间蒸发和稻田渗漏。生态需水主要是为保证水稻的正常生长发育创造一个良好的生态环境。 38.泡田用水量 从大田灌水泡田到插秧,该时期内大田的需水为泡田用水量。 39.稻田用水量 它包括泡田用水量和大田水稻全生育期内的灌溉用水量。 40.蓄雨型节水灌溉模式 这种模式主要是充分的利用降雨,在不影响水稻高产的情况下,尽可能多的蓄水,提高降雨的利用率。 41.雨水集蓄利用 雨水集蓄利用是指采用人工措施,高效收集雨水,加以蓄存和调节利用的微型水利工程,以解决人畜饮水,发展庭院经济和小面积节水灌溉的需水。 42.雨水集蓄工程 是指采取人工措施,高效收集雨水,加以蓄存和调节利用的微型水利工程。 43.塘堰 是我国南方丘陵山区的重要小型蓄水设施,主要拦蓄当地降雨径流。 44.山塘 在坡地或山冲间建筑坝蓄水所形成的塘。 45.平塘 在平缓地带挖坑筑堤蓄水所形成的塘。 四、简答题: 1.根据不同地区农作物对灌溉的不同要求,可把全国分为哪几个不同地带?各有什么灌溉特点?
(1)常年灌溉地带 这一地带的灌溉需要指数(即灌溉水量与农作物需水量的比值)一般都大于50~60%。由于缺乏足够的雨量淋洗,这一地区的土壤多属碱性,除作物生长期灌溉需水外,为使春季播种 时有足墒保证出苗,还常用大定额的水量 进行冬灌储水。 (2)不稳定灌溉地带 黄淮海地区的降水量由北向南递增,东北地区则从西向东递增。由于受季风的强烈影响,降水时空变化都很大,因而农作物对灌溉排水的要求很不稳定。 (3)水稻灌溉地带 这一地区雨量充沛,是我国水稻的主产区,由于降水在年际和季节分布不均,往往出现伏旱和秋旱,水稻一般都需要进行补充灌溉,双季水稻根需要进行灌溉补足水量,灌溉需要指数在30~60%之间。 2.渠道防渗不仅可以减少渗漏损失,节约用水,还可以起几方面作用? 提高渠道的输水能力;减少损失扩大灌溉面;减少对地下水的补给;有利于渠道的安全。 3.简述渠道土置换措施的具体方法。 当地或附近有较丰富的适宜的非冻胀性土时,可采用非冻胀性土置换渠床冻胀性土。置换土的厚度随渠道断面的不同部位而异。当置换层有被淤塞危险时,应设置反滤层或土工织物保护;当置换层可能饱水时,必须保证冻结期置换体有排水出路。 4.冻胀土基地处理措施中如何设置保温层? 对于大型渠道,可在防渗层下铺设硬质泡沫塑料。保温板的厚度应通过热工计算确定。对于中、小型渠道,保温板的厚度可按设计冻深的1/10~1/15取用。 5.简述与一般明渠灌溉相比较,低压管道输水具有哪些优点? (1)提高水的有效利用率、(2)节能、(3)节省土渠占地、(4)成本较低、(5)灌水及时,增产增收。 6.低压管道疏水系统在管道施工时为什么要加强组织管理? 加强施工组织管理,对于保证工程质量,降低工程成本具有重要的意义。因此必须根据工程需要建立健全必要的施工组织、制定详细的施工计划,做好各项施工准备工作,保证工程施工顺利实施。 7.简述地面灌溉的优缺点? 地面灌溉的优点是:田间工程简单,投资少,能源消耗低,易于实施。地面灌溉的缺点是:灌溉均匀度低,浪费水量大。 8.简述细流沟灌有哪些优点? (1)由于沟中水流很浅,受重力作用湿润的土壤范围仅限于沟底部分,所以对土壤团粒结构的破坏能减少至最小程度。(2)渗水深、保墒时间长。(3)放水时间较长,便于控制管理。 9.在较大面积上平整土地,有哪几种简易的设计方法?它的适用范围是什么? (1)方格中心点法 此法适用于非均匀变化的地面坡度,地面凹凸不平,填挖分界线不分明的地段。 (2)方格角点法 此法适用于均匀变化的地面坡度,可以找到填挖分界线的地段。 10.在确定轮灌方案时,应考虑哪几个方面?(1)轮灌的编组应有一定规律,以方便运行管理。 (2)各轮灌组的工作喷头总数应尽量接近,从而使系统的流量保持在较小的变动范围内。 (3)轮灌编组时,应使地势较高或路程较远的组别喷头数略少;地势低或路程较近的组别喷头数略多,以利于保持增压水泵始终工作在高效区。 (4)制定轮灌顺序时,应流量分散到各配水管道,避免流量集中于某一条干管配水。 11.轻、小型喷灌机组由哪几部分组成?常用的轻小型机组有几种? 轻、小型喷灌机组是由动力机、水泵、管道、喷头和移动装置等,按一定方式组合而成,其配套动力一般在11KW以下。 它主要有:(1)手抬或手提式轻型机组、(2)手推车式小型机组、(3)与手扶拖拉机配套的小型机组、(4)滚移式喷灌机。 12.灌水器有什么作用?主要有哪几种类型? 灌水器是把末级管道中的压力水流均匀而稳定地分配到田间的设备。它的质量好坏直接影响到微灌系统工作是否可靠及灌水质量的高低。它主要有以下几种类型:滴头、微喷头、小管出流灌水器组合、脉冲式微喷灌组合和渗灌管。 13.滴头的作用是什么?分为哪几类? 滴头能将毛管中的压力水流进行消能,以稳定的速度一滴滴的滴入土壤。它主要有以下几种:微管滴头;内镶式滴头;压力补偿式滴头;插杆式滴头;薄壁滴管灌管带。
14.微喷头的特点是什么?分为哪几类? 微喷头的工作压力为5~15m,具有节能、省水的优点,它的出水孔直径较大(一般为0.8~2.0mm),所以搞堵塞性能好。它可分为如下几种:折射式微喷头;离心式微喷头;旋转式射流微喷头;穿孔喷水管带。 15.过滤器的作用是什么?微灌系统使用的过滤设备有哪几种? 过滤器的作用是把灌溉水中的各种污物和杂质清除掉,以防止滴头堵塞而微灌系统的灌水效果,它是微灌系统中最关键的设备之一。微灌系统所使用的过滤设备主要有筛网过滤器、砂过滤器和旋流水砂分离器等。 16.简述作物生长期的需水规律如何? 一般的情况是干旱、半干旱地区的作物需水量比湿润地区大;干旱年比湿润年份的大;作物生育期长的比生育期短的大;耕作粗放、管理水平低的比精耕细作、管理水平高的大。 作物的日需水量,一般生长前期需水量小,有小逐渐增大,到生长盛期需水量最大,后期又逐渐减小。 17.简述小麦的需水规律。 冬小麦全生育期中的日需水量和阶段需水量变化很大。一般来说,小麦出苗后到冬前分蘖期间,日需水量逐渐有所增
加,进入越冬期后逐渐减小,返青后有明显增加,拔节抽穗至成熟期增加到最多,以后又有所减少。 18.简述玉米的需水规律。 在玉米一生中,发芽出苗期和苗期日需水量少,拔节以后大大增加,抽穗开花期达到最高峰,灌浆期仍需较多的水分,蜡熟期以后才显著减少在抽穗期以前10天和以后20天的时期是玉米需水的临界期。如果这个时期缺水受旱,会对产量造成严重的影响。 19.简述棉花的需水规律? 从棉花的苗期、现蕾到花铃期,由于气温逐渐升高,棉株叶面积系数逐渐增大,故日需水量逐渐增多;整个花铃期的需水量最多。开始吐絮以后,由于气温降低,植株蒸腾强度降低,日需水量又减少。 20.北方地区所采用“浅湿”灌溉的田间水分控制标准有哪些? 北方地区所采用“浅湿”灌溉的田间水分控制标准为:(1)插秧和返青期浅水 保持30-50mm浅水层。(2)分蘖前期、孕穗期、抽穗开花期浅湿交替 每次灌水30-50mm,田面落干至无水层时再灌水。(3)分蘖后期晒田。(4)孕穗期、抽穗扬花期浅湿交替 灌水后水层深 10-20mm,至土壤含水率降到田间持水率的80%左右再灌水。(5)黄熟期停水,自然落干。 21.简述“间歇灌溉”的水分控制方式。 返青期保持20-60mm水层,分蘖后期晒田(晒田方法如浅、湿、晒模式),黄熟落干,其余时间采取浅水层、干露(无水层)相间的灌溉方式,依据土壤、地下水位、天气条件和禾苗长势与生育阶段,可分别采用重度间歇灌溉和轻度间歇灌溉。 22.简述蓄雨型节水灌溉模式的要点。 其要点是:平时,可按各种节水灌溉模式进行灌溉,若遇降雨,不仅是当作一次灌水,而对雨水形成的水层,可以超出灌溉水层上限的标准。这不仅多蓄了降雨,减少了灌水量,而且也减少了排水负担。 23.要大力普及推广水稻节水灌溉技术,主要应抓好哪几项工作? (1)破除水稻深水淹灌的旧习惯,树立水稻科学灌溉的新观念;(2)加强组织领导,建立普及推广网络;(3)完善田间灌排渠系,消灭串灌串排。 24.雨水集蓄工程需要解决哪些问题? (1)要采用工程措施提高集流效率。(2)要修建具有一定容积的蓄水工程(水窖和水窑),把作物非生长期的雨水集蓄起来供生长期利用,把雨洪季节的水量蓄存到旱季使用。 25.雨水集蓄工程规划中,基本资料的收集主要包括哪几方面? 基本资料的收集,主要包括:降雨量、地形、庭院及房屋面积、集流面性质及面积、人口和牲畜数量及其饮用水量、拟灌溉的作物种类和面积及其灌溉水量等。 26.简述蓄水工程的作用与分类。 作用:为了对收集的雨水加以储存和进行人为调控利用,解决降雨在时间上分布不均匀和供需错位的矛盾,做到秋雨春用,蓄余补欠。分类:水窖、水窑、蓄水罐、塘坝和涝池等形式。 27.行走式节水灌溉技术的主要技术要点是什么? (1)利用农村已有的农用动力机,兼作灌溉动力机械,大大降低了灌溉成本。(2)增加流动灌溉的适应性,使农村灌溉事业实现专业化。(3)采用先进的局部灌溉技术和非充分灌溉技术。(4)使旱地农业实现灌水机械化。 28.商品水有哪些特性? (1)水是一种无可替代的商品;(2)供水存在一定程度的不稳定性;(3)商品水的市场存在很大程度的区域性;(4)供水具有一定的公益性,是一种特殊的商品。 29.当前水利工程供水价格改革包括哪几个方面? (1)建立适合我国国情的水利工程供水价格形成机制。(2)要抓好已经出台的各项政策的落实。(3)按照市场经济规律,建立一套科学有效的价格收费运行机制。(4)推行科学的水价分类和水价制度。(5)整顿水价秩序。(6)改革供水经营管理体制,理顺上、下游水价关系。 五、问答题: 1.我国常用的渠道防渗方法有哪些?各有什么特点? 土料防渗 土料防渗能就地取材,造价低,施工简便,但抗冻和耐久性较差,适用于气候温暖地区的中、小渠道。 水泥土防渗 水泥土具有造价较低、施工较简易等优点,但抗冻性较差。适用于气候温暖地区,且附近有壤土和砂壤土的渠道。 砌石防渗 砌石防渗抗冻和抗冲性能好,施工简易,耐久性强,但一般防渗能力较难保证,需劳力多。适用于盛产石料的地区。 膜料防渗 这种防渗方法的优点很多,主要是防渗效果好,材料重量轻、运输方便、造价较低以及施工简单等,是一种很有发展前途的防渗方法。 混凝土防渗 是目前国内外广泛采用的一种渠道防渗方法,其优点是防渗效果好,使用年限长,它适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小渠道。 沥青混凝土防渗 沥青混凝土防渗能力强,适应变形能力较好,造价与混凝土相似,但目前沥青原料缺乏。一般适用于冻胀性土基,且附近有沥青原料的渠道。 2.渠道防渗不仅可以减少渗漏损失,节约用水,还可以起到哪几方面的作用? (1)提高渠道的输水能力 渠道经防渗处理后,渠床糙率显著降低,渠中水流速度加大,因而渠道的输水能力提高。 (2)减少损失扩大灌溉面 渠道经防渗处理后,减少了渗漏损失,相应扩大灌溉面积,提高工程效益。(3)减少对地下水的补给 防渗渠道有利于控制灌区地下水位上升,使农田渍害和土壤盐碱化得到改良和控制,从而改善灌区的生产条件和生态环境。 (4)有利于渠道的安全运行 土质渠道的渗漏大,往往引起渠道的塌坡、变形,影响安全行水。渠道防渗后基本截住了渗漏水,提高了渠床稳定性,有利于安全运行。此外,防渗渠道可以防止渠床滋生杂草,减少冲刷和淤积,因而可以减少大量的防险、清淤、除草和维修工作量,节约了管理费用,降低了水的成本。 3.防冻胀设计中应贯彻因地制宜、安全可靠、经济合理的原则,同时还应按那些要求进行? (1)调查、收集防渗渠道沿线的土质、地下水位、冻深和已有工程运行等资料,按图纸、地下水深度和渠道走向基本相同的原则,划分不同的渠段。 (2)在各渠段选择1~2个具有代表性的横断面,通过计算或必要的试验观测,确定断面上各代表性计算点的设计冻深和冻胀量,判定地基土的冻胀性类别。 (3)根据渠道各计算点的冻深和冻胀量,选择适宜的渠道断面形式、防渗材料与结构。 (4)验算渠道各部位的冻胀位移量,确定必要的防冻胀措施。 4.低压管道输水灌溉系统(管网系统)有哪几种类型?各有什么特点? (1)移动式 其特点是成本低,见效快,适应性强。因此,抗旱时多采用这种临时性技术措施。但管道易破损、寿命短。 (2)固定式 这种管网系统,要求末级固定管道间距小,单位面积占有的固定管道长度小,工程投资较大。但这种管网系统标准较高,其节水效益显著,适于经济条件较好的地区采用。 (3)半固定式 这种形式的支管间距较大,分水口间距亦大,固定管道则用量较少,它借助于移动的配水管,将水均匀分布到田间。其投资比固定式一次性投资少,但灌水时由于经常移动田间配水管(软管),劳动强度比固定式为大。 (4)管渠结合式 这种方式一次性工程投资低,但田间输水仍有大量渗漏,浪费水量,其节水效益较差。这种形式是目前北方井灌区管罐采用最多的一种形式,今后应加改进,提高工程标准,以达到最大节水效能的目的。 5.低压管道输水灌溉系统中的管道系统布置有哪些原则与要求? (1)管道系统的布置应与排灌、道路、林带、供电等系统紧密结合,统筹安排,并充分利用原有水利和其他工程设施。 (2)根据当地的交通、能源、材料供应等条件及经济、技术、劳力等情况,因地制宜地选择管材。 (3)管网布置力求管线总长度短,控制面积大,并做到管线平顺,减少拐弯、起伏等现象。 (4)直观(田间末级地埋管道)走向应与作物种植方向及地形坡度相适应。
(5)当地面坡度大于1/2000、毛沟一侧分水时,支管上出水口间距约50m左右,地面坡度小于1/2000、毛沟是双向分水的,支管上出口的间距可为100m左右。 6.合理的地面灌水技术必须满足哪几方面要求? (1)保证将水按拟定的灌水定额罐到田地里,使全部灌溉面积上的土壤湿润均匀,计划层土壤有足够的水分,并根据需要调节土壤的通气和温度状况。(2)保证灌溉水有最高的利用率,严格防止田面泡水,串罐、流失和废泄现象,并尽可能地避免深层渗透。(3)做到不破坏土壤团粒结构或使其降低到最小程度,使灌水后土壤保持疏松状态,以减少地面蒸发。 (4)灌溉是农业增产措施的主要环节之一,因此,所选择的灌水技术应该适应于新的农业技术措施,并紧密地与农业技术措施相结合;在机械化耕作情况下,还应与农业机械化相适应,保证罐后能及时进行中耕等作业。(5)有较高的劳动生产率,并有可能逐步使灌水工作机械化和自动化。(6)做到简便、经济、投资费用少,便于普及推广。 7.在平整土地时,一般应符合哪些要求? (1)平整后的地面坡度应满足灌水技术要求 一般畦灌要求的地面坡度以 0.002~0.004为宜;(1.5分)沟灌要求的地面坡度以0.003~0.008较为合适。 (2)应满足一定的平整精密度) 畦灌的田面起伏不应过大,一般要求不得超过±5cm,最大也不超过±10cm;沟灌不超过±10cm,最大不超过±15cm。 (3)平整后的土地应保持一定的肥力 平整土地时,不允许一次切削过深,以免引起减产现象。 (4)土方工作量最小 在平整的范围内,要求做到以高垫低的土方数量基本平衡,同时应要求运距最短,总的平整土方工作量最小。 (5)没有倒坡存在 在耕作灌水地段范围内,一般在顺着耕作和灌水方向要求有一致的坡度,不允许有倒坡存在。但在地面坡度较大的情况下,畦田之间可以暂时允许有小坎存在。 8.管道式喷灌系统管网的布置有哪些原则? (1)管道总长度与管径应尽量小。(2)保证管网内各处的压力要基本均匀。(3)一个用水单位一根或数根管道,以利于管理。(4)管道布置力求平顺。(5)在平坦地区支管尽量保持与作物种植和耕作方向一致。(6)为了便于管道支管在田间的移动,一般应设置两套支管轮流使用。移动管道的干管应尽量放在地块的边界上。(7)根据轮灌要求设置适当的控制设备,一般一条支管装置一套闸阀。(8)在管道起伏的高处应设置排气装置,低处设置泄水装置。 9.试述喷灌的优点? (1)节省灌溉用水 喷灌可控制喷水量,用较少的水勤喷浅灌,使水比较均匀地保 留在作物根系活动层内,提高了水的有效 的利用率。比地面灌溉省水70%左右。 (2)增加作物产量 喷灌为作物的生长提供了良好的水、肥、气、热条件,因而有明显的增产效果。 (3)节省劳力 喷灌可减少或不用输水沟渠,并可与施化肥和农药结合进行,即减少了田间的劳动量,又利于实现机械化。 (4)少占耕地 采用喷灌可以减少沟、渠、畦埂等田间工程占地,扩大种植面积约5%~15%。 (5)保持水土 喷灌不会破坏土壤的团粒结构,不会产生土壤的冲刷,不会产生地面径流,避免了水土流失。 (6)适应性强 无论是经济作物还是瓜果蔬菜,或粮食作物,喷灌都能取得很好的经济效益,且不受地形和土壤条件的限制。 10.微灌有哪些优缺点? 微灌的优点有: (1)节约用水 它比一般喷溉省水15%~20%,比地面沟、畦灌溉省水30%~50%。 (2)节省能源 微灌要求的工作压力比较小且用水量小,从面降低了能耗,节省了能源。 (3)适应各种地形和土壤 微灌采用压力管道输水,适应任何复杂的地形。由于灌水强度低,可以适应透水性低的粘性土壤;由于采用小定额的浅浇勤灌方法,对于砂性土壤也不会产生深层渗漏。 (4)提高作物产量 微灌实施精量灌溉并结合施肥,最有利于保持作物生长的水、热、气、肥等状况,所以能提高作物产量。 (5)便于自动控制 微灌的灌水量小,灌水时间长,完全在微灌系统控制下工作,可采用自动控制设备运行。也可采用人工手动操作。 微灌的缺点有: (1)单位面积投资高。(2)对水质和过滤设备要求过高,否则滴头或微喷头易被堵塞。 11.微灌系统有哪几部分组成?各部分有什么作用? (1)水源工程(1分) 河流、湖泊等只要水质符合微灌要求,均可作为微灌的水源。此外还要修建引水、蓄水和提水工程,以及相应的输配电工程。 (2)首部枢纽 它通常由水泵及动力机、控制阀门、水质净化装置、施肥装置、测量与保护设备等组成。它是全系统的控制调度中心。 (3)输配水管网 它一般由干、支、毛管道组成,其中干、支管道担负着输水和配水的任务,毛管为末级水管道。一般干、支埋入地下。 (4)灌水器 微灌的灌水器有滴头、微喷头、渗灌管、小管出流器、脉冲式灌水器等多种形式,相应的灌水方法亦称为滴灌、微喷灌、小管出流灌、脉冲式微灌等。 12.根据毛管在田间的移动与否或出水口的位置,可以将微灌系统分为哪几类?各有什么特点?(1)固定式地面微灌系统 它的优点是安装、拆卸清洗毛管和灌水器等比较方便,但缺点是它们易受自然人为的损害。 (2)固定式地下微灌系统 优点是免除了毛管在作物种植和收获前后的安装与拆卸工作,便于管理,延长了设备的使用寿命。缺点是灌水器堵赛时不易发现和维修。 (3)半固定式微灌系统 系统的干管固定于地下,支管、毛管则可各种条件的变化而变化(如:作物不同时期的需水量的不同)。降低微灌设备亩投资成本,提高了设备使用率,便于实施计量用水管理。 (4)移动式微灌系统 它是将化肥注入装置和过滤设备都集中安装在水泵、动力机组上,干、支、毛管等全部采用快速管件连接。灌溉时将动力机组和各种管道全部移动到待灌的土地上;灌完后,在移动至下一块土地上。这种全移动式微灌系统的设备利用率高,降低了投资成本。 13.广西推广的“薄、浅、湿、晒”灌溉,田间水分控制标准有哪些? (1)薄水插秧、浅水返青 插秧时间薄水层为15~20mm,插秧后田间保持20~40mm的浅水层。 (2)分蘖前期湿润 每3~5天灌一次10mm以下的薄水,经常保持土壤水分处于饱和。 (3)分蘖后期晒田 (4)拨节孕穗、抽穗扬花期薄水 拨节孕穗期保持10~20mm的薄水层,抽穗扬花期保持5~15mm的薄水层。 (5)乳熟期湿润 隔3~5天灌水10mm.。 (6)黄熟期先湿润后落干 水稻穗部勾头前湿润,勾头后自然落干。 14.如何进行水稻节水灌溉模式的选择? 一般,土壤质地为粘土或壤土,肥力较高、地下水位较高的平原地区,宜采用重度间歇灌溉模式,或浅、湿、晒模式,但水层稍深,湿润历时较短并用轻晒。在采用上述模式条件下,降雨后在不影响生育范围内充分存蓄雨水,对于水源缺乏的灌区应多蓄,蓄水深度也可大些。 对于盐渍型、冷浸型等特殊类型稻田,应采用一些特殊节水灌溉方式。如对盐渍型稻田要求长期淹灌。一般可按前期浅水、中期较深、后期又浅水的方式控制水层。对于冷浸型稻田,为有利于解决其长期土壤过湿、通气不足、水温土温低有有毒物质积累的问题,应在田间排水的基础上采用间歇灌溉,但每一周期的淹水天数宜短,干、露、晒的无水层天数宜长,以改善土壤通气性,提高水温、土温。 15.在南方和海岛地区雨水集蓄技术有哪些?各有什么特点? 南方和海岛地区的雨水集蓄技术主要以下几种:修建塘堰、屋顶接水、路面集蓄雨水。 修建塘堰:塘堰是我国南方丘陵山区的重要小型蓄水设施,主要拦蓄当地降雨径流。一般有山塘和平塘两类。塘堰工程规模小,技术简单,对地形地质要求较低,在有条件的地区可以大量修建。单个塘堰
的蓄水能力小,可将塘堰与灌溉渠道联接起来不仅使用权塘堰蓄存雨水,也可蓄存灌溉渠道的剩余的水,从而提高塘堰的复蓄次数和调蓄能力。 屋顶接水:它是利用雨水解决人畜用水的一种有效措施。屋顶接水面积和相应的蓄水池容积应根据年设计降雨量、径流系数、用水定额和家庭人口而定。屋顶接水的水质良好,细菌和大肠杆菌数都远远低于河水中的含量,只要将集蓄的雨水经过适当处理,包括过滤和一定的药物处理,完全可以满足饮用水的水质要求。 路面集蓄雨水:路面集蓄雨水工程的位置选择关系到工程造价和集蓄雨水的多少,宜选在有较大的汇水面积的路段,而且路面应有一定的坡度,路旁有地势低于路面的空阔地,以便修建蓄水池。}

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