电大灌溉排水新技术形成性考核册作业答案

电大《灌溉排水新技术》形成性考核册作业答案电大【灌溉排水新技术】形成性考核册作业答案作业1本次作业对应于文字教材1至2章，应按相应教学进度完成。一、问答题(简要回答，每题2分，共40分)1、水对作物的生理作用主要表现在哪些方面,P7主要表现在以下五个方面:细胞原生质的重要组成部分;光合作用的重要原料;一切生化反应的介质;溶解和输送养分;保持作物体处于一定形态。、简述水对作物的生态作用。P9-102在作物的一生中，水对其生育发展状态作用各异，主要表现在:种子萌发期，水分可使种皮软化，氧气透入，呼吸加强，凝胶状态的原生质向溶胶状态转变，促进种子萌发。水分影响作物根系的发育，土壤水分多，根系生长缓慢，土壤水分较少时，根系较发达。水分影响作物茎叶的生长，一般是土壤水分缺乏时，茎叶生长缓慢，而水分过多时，作物茎秆细长柔弱，后期易倒伏。水分影响作物的生理活动，水分的减少对生长的影响最大，其次是蒸腾，再次是同化。土壤水的含量还会影响作物的产品质量，一般土壤含水量少时(在适宜含水量范围内)，氮和蛋白质含量有所增加;碳水化合物，当土壤含水量减少时，淀粉含量相应减少，木质素和半纤维有所增加，纤维素不变，果胶质则减少;在土壤含水量增高时，脂肪含量和油的碘价，都有增高的趋势;纤维作物的纤维，在土壤含水量较低的情况下，作物的导管发达，输导组织充实，纤维质量好。3、水对改善作物生态环境的作用有哪些,P10-11水对改善作物生态环境的作用主表现在:以水调气;以水调温;以水调肥;改善农田小气候;提高耕作质量和效率;影响农业技术措施的采用和实施。4、何谓作物蒸腾,有何作用,P8作物将根部从土壤中吸入体内的水分，通过植物体本身输送到作物的叶片，由叶片上的气孔，蒸散到大气中去的现象，叫做作物蒸腾。作用:首先，蒸腾是作物吸收和转运水分的主要动力;第二，蒸腾作用引起的上升气流能使进入作物的各种矿物盐类分配到各个部位;第三，蒸腾可调节作物体内的温度。5、衡量作物蒸腾作用强弱的表示方法有哪几种,P9衡量作物蒸腾强弱的表示方法有以下3种:?作物在一定时间内单位叶面面积蒸腾的水量，蒸腾速率;?作物制造1g干物质所需要的水分克数，蒸腾系数;?作物每消耗1kg水所形成的干物质克数，蒸腾效率。6、如何对土壤水进行分类,P14-15存在于土壤中的水，我们把它称为土壤水。可根据土壤水的存在形态及水分在土壤中的受力情况进行分类。土壤水有三种存在形态，气态、固态和液态，其中气态水是以水汽的形式存在于土壤孔隙中的气态水分子，可与大气相通，数量极少;固态水是指土壤冻结时存在于土壤中的冰晶;液态水是以液态的形式存在于土壤孔隙中的水分，它是对作物最有意义的水分形式。液态水，根据水进入土壤后受力的不同和被作物利用的难易程度，可分为:吸湿水和膜状水;毛管水;重力水。其中吸湿水和膜状水是受土粒的分子引力作用，而吸持的水分;毛管水是受毛管力作用而保持的水分;重力水是在重力的作用下穿行于土壤中的水分。7、何谓土壤水分常数,有哪几种,P16将土壤水的数量和形态联系起来的特征含水量，称为土壤水分常数。常用的有:吸湿系数(空气的相对湿度达到饱和时，土壤吸湿量达最大值，称最大吸湿量或吸湿系数)、最大分子持水量(膜状水达到最大时的土壤含水率)、田间持水量(毛管水悬着水的最大含量)、凋萎系数(当植物的吸水力小于土壤的持水力，植物因水分亏缺而发生永久凋萎，此时的土壤含水量称作凋萎系数)8、何谓土壤水分的有效性,处于有效水上下限之间的水分是否具有同等的有效性,P16土壤水分的有效性是指土壤水分是否能被作物利用及其被利用的难易程度。土壤中的有效水分是指田间持水率与凋萎系数之间的水分。处于有效水上下限之间的水分不具有同等的有效性，被植物的利用有难易的区别，愈靠近凋萎系数的水则愈难被吸收。9、简述SPAC的基本概念。P12SPAC是Soil、Plant、Atmosphere、Continuum首字母的组合，是土壤-作物-大气连续体的简称。水分经由土壤到达植物根系，进入根系，通过细胞传输，进入植物茎，由植物木质部到达叶片，再由叶气孔扩散到空气层，最后参与大气的交换。这样的一个过程形成了一个统一、动态的系统，即土壤-作物-大气的连续体。10、土壤含水量有哪些表示方法,如何计算,P17-18常用的表示方法有:质量百分率、容积百分率、相对含水量、土壤贮水量、土壤水饱和度。计算方法:WW,湿干土质量百分率可用下式计算:W,。，100%水重W干土V水容积百分率可用公式计算，其中γ为土壤密度。W,，100%,W，,土土水容水重V土壤相对含水率可用土壤含水量除以田间含水量或全持水量(水田)的百分数。土壤贮水量，可水层厚表示，水层厚度,土层厚度×W，,/10。土水重土壤水分体积土壤水饱和度,。，100%土壤孔隙容积11、土壤水的总势能包括哪些分势,P19土壤水的总势能包括:压力势、基质势、渗透势、重力势和温度场及电磁场的作用引起的势能等。压力势是由于压力场中压力差的存在而引起的。基质势是由固相基质的吸引力和毛管力造成的。溶质势是由土壤溶液中各种溶质对水分子的吸附作用而产生的。12、研究土壤水分运动有哪两种理论,本章讲述的是哪种理论,P21土壤水分运动的研究一般有两种途径。一种是毛管理论，一种是势能理论。本章讲述的是土壤水分运动的势能理论。13、按总量计算的作物水分生产函数是如何表达的,P31按总量计算的作物水分生产函数通常是以产量反应系数(K)解释相对产量的下降数(1,Y/Y)与yam全生育期相对腾发量差额总量(1,ET/ET)之间的关系。具体表达式为:amYa,,1,,K1,ET/ETyamYm式中:Y,实际产量;aY,最高产量;mK,产量反应系数;yET,实际腾发量;aET,最大腾发量。m14、分阶段考虑的作物水分生产函数模型有何共同假定,P33分阶段考虑的作物水分生产函数模型的共同假定有两点:?各阶段缺水，即实际腾发量小于最大腾发量时，均对作物生长发育不利，最终形成的产量将会降低;?全生育期由缺水造成的减产，是各个生育阶段缺水效应的综合结果。15、常用的三种分阶段考虑的水分生产函数数学模型如何表达,P33-35常用的三种分阶段考虑的水分生产函数有加法模型、相乘函数模型、积和综合模型。?加法模型是不考虑各阶段之间缺水对产量影响，同时认为各阶段的缺水效应可简单叠加。其模型为:n，，YETET,ama(2-3)式,1,,,,i,YETmm，，i,1式中:i,作物生育阶段的序号;n,全生育期阶段的个数;β,第i阶段敏感性参数;iY,实际产量;aY,最高产量;mK,产量反应系数;yET,实际腾发量;aET,最大腾发量。m?相乘模型这种模型以乘法形式反映各阶段缺水效应之间的联系。每阶段的缺水不仅影响本阶段，还对以后的阶段产生影响。若其中某一阶段严重缺水，相对腾发量接近于零，则最后形成的产量亦接近于零。其典型模型为:,in，，YETaa(2-4)式,,,,YETmm，，,1ii式中:λ,作物对第i阶段缺水的敏感性指标;i其它符号意义同上。?积和综合模型积和综合模型，是由加法与乘法两类模型式综合而成。其模型为:kMMM,Y,oiinoin22(2-5)式[1()].().,,,i,YMM,aoiai,i1式中:k,生育阶段数;2ΔY,每一生育阶段充分供水情况下，单位面积平均最大的增产量，kg/hm;a2ΔY,在非充分供水M情况下，单位面积平均最大的增产量，kg/hm;iM,第i生育阶段内需要的最大灌水量;oiM,第i生育阶段灌水定额的多年平均值;in,作物指数，变化于0.6-1.0之间;Φ,总增产中，某一生育阶段平均灌溉增产的分摊比例。i16、制定灌溉制度的方法有哪些,P38制定充分灌溉条件下的灌溉制度的方法有3种。?总结群众丰产灌水经验法;?根据灌溉试验资料制定灌溉制度;?按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度。17、如何确定泡田定额,P40泡田定额可用公式计算。公式为:，S，et,P)M,0.667(h1011113式中:M,泡田期灌溉用水量，m/亩;1h,插秧时田面所需的水层深度，mm;0S,泡田期的渗漏量，mm;1e,泡田期内水田男厕平均蒸发强度，mm/d;1t,泡田期的日数;1P,泡田期内的降雨量，mm。1泡田定额亦可用相似灌区的实测值确定。一般泡田水层在30-50mm条件下，泡田定额大约等于以下33数值:黏土和黏壤土为50-80m/亩;中壤土和砂壤土为80-130m/亩。18、用水量平衡法确定旱作物的灌溉制度时，需要哪些基本参数,如何确定,P48-50用水量平衡法确定旱作物的灌溉制度时，需要的基本参数有土壤计划湿润层深度、土壤适宜含水率、有效降雨量、地下水补给量、计划湿润层增加而增加的水量等。确定方法:土壤计划湿润层深度，随作物根系活动层深度、土壤性质、地下水埋深等因素而变，可通过试验来确定。一般在作物生长初期，采用30-40cm;至生长末期一般不超过0.8-1.0m;地下水位较高的盐碱化地区，不宜大于0.6m。土壤最适宜含水率，一般控制在最大、最小含水率之间。允许最大含水率以不致造成深层渗漏为原则，一般采用田间持水率，作物允许最小含水率应大于凋萎系数。有效降雨，在生产实践中，常用有效利用系数法来计算，其公式为:P,αP0式中:α,降雨入渗系数，一般次降雨小于5mm时，α为0;次降雨量在5,50mm时，α约为1.0-0.8;次降雨量大于50mm时，α约为0.7-0.8。P,实际降雨量。地下水补给量，地下水的利用量应随灌区地下水动态和各阶段计划湿润层深度不同而变化，可据当地或条件类似地区的试验、调查资料估算。计划湿润层增加而增加的水量，可用公式计算，其公式为:W,667(H,H)n,t213式中:W,由于计划湿润层增加而增加的水量，m/亩;tH,计划时段末计划湿润层深度，m;2H,计划时段初计划湿润层深度，m;1n,土壤空隙率，以占土体积的百分数计;(H,H)深度的土层中的平均含水率，以占孔隙体积的百分数计。,,2119、简述用水量平衡图解法拟定旱作物灌溉制度的基本步骤。P52采用水量平衡图解分析法拟定灌溉制度的步骤为:?计算计划湿润层内允许储水量上限及下限，即最大、最小储水量，并绘于图上。?绘制作物田间需水量(ET)累积曲线，由于计划湿润层增加而增加的水量(W)累积曲线，地下T水补给量(K)累积曲线以及净耗水量(ET,W,K)累积曲线。T?绘制有效降雨量P累积曲线。0?绘制计划湿润土层实际储水量(W)曲线。?当W线接近于W时，进行灌水，确定灌水定额。min?持续到生育期结束，即可得到全生育期的各次灌水定额、灌水日期和灌水次数。?生育期的灌溉定额，为各次灌水定额的和。20、实践中如何实施非充分灌溉制度,P57-58我国在非充分灌溉实践中，对旱作物有的采用减少灌水次数的方法，即减少对作物生长影响不大的灌水，保证关键时期的灌水;也有采用减少灌水定额的方法，不是使土壤达到最大田间持水量，而仅是田间持水量的一部分;另外，也有将削减下来的水量去扩大灌溉面积，以求得总产量的最高;或是将节省下来的水量去灌溉经济价值较高的作物，以求得全灌区的作物增产价值量最高;此外，可进行灌溉制度的优化。对水稻则是采用浅水、湿润、晒田相结合的灌水方法，不是以控制淹灌水层的上下限来设计灌溉制度，而是以控制稻田的土壤水分为主。二、填空题(每题1分，共16分)1、水分作为生产函数的自变量一般用灌水量(W)、实际腾发量(ET)和土壤含水率三种指标表a示。3、土壤中有效水的上限为田间持水率，下限为凋萎系数。4、按照根系分布土层中的毛管水与地下水的关系，可将毛管水分为悬着毛管水和上升毛管水两种类型。5、作物水分生产函数表示因变量产量的指标有单位面积产量(Y)产量、平均产量和边际产量(y=dy/dw)产量。,in，，YETaa6、分阶段相乘函数模型中最典型的詹森(Jensen)公式表达式为。,,,,YETmm，，,1ii7、土壤最大有效储水量应当等于田间持水率与凋萎系数的差值。8、SPAC中的水容被定义为单位水势变化所引起的细胞组织内含水量的变化。9、根据水膜内水分子受力的强弱，可以把束缚水分吸湿水和膜状水两种。10、通常把膜状水的最大含量叫做吸湿系数。11、当土壤全部孔隙都被水分所充满时，土壤的含水量称为全持水量。12、土壤水饱和度是指土壤水分体积占土壤孔隙容积的百分数。13、土壤水吸力相同的情况下，黏土的含水率比砂土的含水率大;相同含水率条件下，脱水过程比吸水过程的土壤水吸大。14、旱田进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度称为土壤计划湿润层深。15、土壤盐碱化地区，要以作物不同生育阶段允许的土壤溶液浓度作为控制条件确定允许最小含水率。16、水分因素亏缺可以分为土壤水分亏缺和作物水分亏缺两种。三、选择题(每小题至少有一项答案正确，请将正确答案的序号填在空格内，每题1分，共10分)1、土壤含水量对作物各种生理活动的影响是不一致的，土壤水分的减少对以下各项活动影响程度排序正确的是(a)。a.生长>蒸腾>同化;b.生长>同化>蒸腾;c.蒸腾>生长>同化;d.同化>生长>蒸腾。2、土壤含水量减小时，以下哪些项有所提高(a)。a.蛋白质含量;b.脂肪含量;c.纤维质量;d.碳水化合物。3、取土样，装入10g重铝盒中，称其质量为50g，放入烘箱烘干后质量为40g，则土壤质量含水率为(c)。a.20,;b.25,;c.33.3,;d.40%。4、衡量作物蒸腾作用强弱的表示方法有(b、c、d)。a.腾发量;b.蒸腾速率;c.蒸腾效率;d.蒸腾系数。5、农业生产上对作物最有效的土壤水分是(c)。a.吸湿水;b.薄膜水;c.毛管水;d.重力水。6、SPAC系统中的水容包括(b、c)。a.土壤水容;b.根系水容;c.茎水容;d.大气水容。7、当土壤含水量降至植物因水分亏缺而发生永久凋萎时，土壤含水量称为(d)。a.永久凋萎含水量;b.最大吸湿量;c.毛管持水量;d.凋萎系数。8、相同条件下，土壤中有效含水量最多的是(d)。a.粗砂土;b.细砂土;c.壤土;d.黏质土。9、确定土壤计划湿润层深度的主要因素为(a、c)。a.根系活动层深度;b.土壤性质;c.地下水埋深;d.有效降雨量。10、以下对于非充分灌溉表述正确的是(b、c)。a.ET=ET;b.ET<ET;c.ET=KET;d.产量Y=Y。amamaθmam四、专业术语与名词解释(每题1.5分，共18分)1、土壤水分特征曲线P20土壤水吸力或土水势是随土壤含水量而变化的，其关系曲线称为土壤水分特征曲线。2、毛管水P15靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水。3、重力水P15超过田间持水量的水分由于不能为毛管力保持，在重力作用下，沿着土壤中大孔隙向下渗透到根区以下，这种水分叫做重力水。4、土壤水分有效性P16土壤水分的有效性是指土壤水分是否能被作物利用及其被利用的难易程度。5、田间持水量P15毛管悬着水的最大含量，称田间持水量。6、土壤水分常数P16最大吸湿量、最大分子持水量、田间持水量和饱和含水量，是将土壤水的数量和形态联系起来的特征含水量，称为土壤水分常数。7、容水度P21自单位体积土壤中所能释放出来的水体积，被称为土壤的容水度。8、扩散度P21表示单位含水率梯度下通过单位面积的土壤水流量。9、作物水分生产函数P28作物产量与水分因子之间的数学关系称为作物水分生产函数。10、边际产量P28边际产量指水量变动时引起的产量变动率。11、灌溉制度P37农作物的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及灌溉定额。12、非充分灌溉P54当灌溉时的实际腾发量ET满足小于使作物产量达到的相应腾发量ET时，称为非充分灌溉。am五、计算题(共16分)1、已知某干土块重22g，现向其中加入4g的水，土块含水率为多少,如其田间持水率为25%，试问还需加入多少水，才能使其达到田间持水率。(5分)2、计算某灌区棉花幼苗期21/4~30/4时段末的土壤含水量。已知土壤为粘壤土，土壤干容重γ3=1.46g/cm，计划湿润层0.5m，田间持水率β=24.1%(占干土重)，播种时(21/4)土壤含水率β=21.7%田0(占干土重)，该时段内地下水埋藏较深，降雨8.9mm，降雨有效利用系数0.8，作物该时段需水量3ET=9m/亩。(5分)13、棉花灌溉制度设计。(6分)?资料P?灌溉设计保证率=75%，设计典型年1982年棉花生长期降雨量资料见表1。表11982年棉花生长期降雨量资料(mm)四月五月六月七月八月九月十月月合计旬中下上中下上中下上中下上中下上中下上中下降雨量11.31.5060.065.656.3121.943.126.2414.0注:次降雨径流系数α=0.6。?计划籽棉产量为120kg/亩，农业技术条件能满足丰产要求。根据试验资料分析:需水系数3=2.67m/kg,作物各生育阶段计划湿润层深度及需水规律如表2所示。K表2作物各生育阶段计划湿润层深度及需水规律生育阶段幼苗期现蕾期结铃期叶絮期起止日期21/4,15/616/6,13/714/7,26/827/8,31/10计划湿润层深度0.50.60.70.8/m需水模系数10.531.046.512.0(?)3?灌区土壤为中粘壤土，平均容重为1.49t/m，孔隙率为42.5%，田间持水率为孔隙体积的75%，田间适宜含水率以田间持水率为上限，以田间持水率的60%为下限。播前土壤天然含水率约为孔隙体积的50%。?在棉花生育期内地下水位在田面以下2.5m处，地下水补给量很小，可略去不计。?要求:根据所给资料，用图解法制定棉花的灌溉制度。作业2本次作业对应于文字教材第3章，应按相应教学进度完成。一、问答题(简要回答，每题2分，共50分)1、如何理解节水灌溉的内涵,这P62节水灌溉是根据供水条件和作物需水规律，采用各种方法和措施，提高自然降水和灌溉水的利用率和利用效率，获取农业最佳经济效益、社会效益和生态环境效益。(广义的节水灌溉内涵不仅包括灌溉过程中的节水工程措施，还包括与灌溉密切相关、提高农业用水效率的其他措施，如雨水集蓄、非充分灌溉、水资源优化管理技术等。节水灌溉是用尽可能少的灌溉水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式，是将各种水损失降低到最低限度的适量灌溉。)2、渠道防渗工程措施有哪几类,衬砌技术有哪几种,P64-72渠道防渗工程措施，按防渗材料分有土料、水泥土、石料、膜料、混凝土和沥青混凝土等。按防渗特点分，可分为三大类:第一类是在渠床上加做防渗层;第二类是改变渠床土壤的渗漏性能;第三类是新的防渗渠槽结构形式。衬砌技术有:土料类护面、水泥土护面、砌石护面、膜料防渗渠道护面、混凝土衬砌、沥青混凝土防渗等。3、如何防止渠道冻胀,P75常用的渠道防治冻胀措施，主要有以下几种:?降低渠基土壤水分，防止冻结过程的水分转移?采用有利于防治冻胀的衬砌结构形式及防渗材料;?采用砂砾料换填;?铺设保温层。4、低压管道灌溉系统由哪几部分组成,P76低压管道灌溉系统由:水源与取水工程、输配水管网系统、给配水装置、保护设备组成。5、低压管道输水灌溉有何优点,P76低压管道输水灌溉的优点有:一是省水，(可比土渠输水节水30%左右);二是节能，(比微喷灌能耗降低50%左右，比土渠可节省能耗25%以上);三是节地，(以管代渠可节地2%左右);四是管理方便，省工省时，有利于提高灌水效率。6、简述低压管道灌溉系统的规划布置。P77-80低压管道灌溉系统的规划布置方法是:首先拟定规划布置的原则;然后确定管灌畦沟灌水技术要素;第三进行管道系统布置(据具体情况选用管网布置形式和考虑布置原则)。7、低压管道灌溉系统的管网布置形式有哪些,各适用于什么情况,P78-79低压管网的布设有树状和环状两大类，常见的形式有:?水源位于田块一侧，常用一字形、T形和L形3种形式。32这3种形式适用于井的出水量20,40m/h，控制面积6.7-10hm，田块的长宽比不大于30的情况。?水源位于田块中心，常采用H形或环形。32这两种形式适用于井出水量40-60m/h，控制面积6.7-10hm，田块的长宽比?2的情况。?水源位于田块一侧，控制面积较大成近似方形地块，作物种植方向与灌水方向不同时，可布置成梳齿形、鱼骨形两种形式。32这些布置形式适用于出水量60-100m/h，控制面积10-20hm，田块的长宽比?1的情况。8、低压管道灌溉系统常用的管件和附属设备有哪些,P81低压管道灌溉系统常用的管件有:三通、四通、弯头、堵头等。附属设备有:主要有给水装置和保护装置。常用给水装置有出水口、给水栓。保护装置包括进气装置、排气装置、过压保护装置和调压装置。9、低压管道灌溉系统的水力计算包括哪几方面的内容,82-85低压管灌系统水力计算的内容有:设计流量的确定;水头损失计算;管道系统设计扬程推求;水泵选型与配套;管道系统工作压力校核。10、改进的地面灌溉技术有哪几种,这P88-90改进的地面灌溉技术有包括:采用先进的平地技术和地面灌水技术，改进沟畦灌规格和技术要素等。常用的有平整土地;沟、畦灌节水技术。沟、畦灌节水技术包括:有小畦灌、长畦分段灌、水平畦灌、细流沟灌、隔沟灌溉等。11、简述膜上灌的节水增产机理。P91膜上灌，施水面积仅占灌溉面积的2%左右，且输水速度快，靠主孔和附加孔调整首尾入渗量，灌水均匀度高。灌溉水集中于膜下土壤中，从而大大减少了棵间的无效蒸发。具有节水和保水作用。膜上灌土壤水分集中于膜下，增大了膜下土壤的热容量，地温高且稳定，有明显的增温保温作用。膜上灌还具有提高地温、节水保墒、防风的作用，增产效果明显。如棉花平均可增产50%。12、膜上灌的灌水形式有哪几种,P91-93膜上灌的灌水形式有:膜畦膜上灌(培埂膜畦灌、膜孔膜畦灌)、膜沟灌(膜缝沟灌、膜孔沟灌)、细流膜上灌、格田膜上灌。13、波涌灌的田间灌水方法有哪些,其主要技术要素是什么,P93-94波涌灌的田间灌水方法有定时段变流程法(在灌水的全过程中，每个灌水周期的放水流量和放水时间一定，而水流推进长度则不相同)和定流程变时段法(每个灌水周期的水流新增推进长度和放水流量相同，而放水时间不相等)。其主要技术要素是流量和供水时间。14、喷灌系统由哪几部分组成,系统主要类型有哪些,P95-96喷灌系统是由水源取水并输送、分配到田间进行喷洒灌溉的水利工程设施。按其设备组成可分为管道式和机组式两大类。完整的管道式喷灌系统一般应包括水源、机泵、压力管道和田间喷灌设备。喷灌系统，按照管道可移动程度喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种类型。15、喷灌的主要技术参数有哪些,如何计算,P99-100喷灌的主要技术参数有喷灌强度、喷灌均匀度和水滴打击强度几项指标。计算方法:喷灌强度有点喷灌强度、平均喷灌强度、设计喷灌强度。一般用设计喷灌强度评价喷头的水力性能，用下式计算:,,1000q1000q,(3-19),,s2A,R系统喷灌强度，用组合面积A替代上式中的A计算。即:e,,1000q1000q,,,s2A,ReA=SSe1m式中:S,支管上的喷头间距，m;1S,支管间距，m。m喷灌的均匀度，常用均匀系数和水量分布图表示。均匀系数可用下式计算:h,C,1,uhnnhh,hii,,i,1,1i式中:h,h,,nnh,某测点的喷洒水深，mm;i2s,某测点代表的喷洒面积，m;in,测点数。水滴打击强度，常用雾化指标来描述，其计算公式是:H1000,,dd式中:H,喷头工作压力，m;d,喷嘴直径，mm。16、喷灌系统的骨干管道和田间管网有哪些常用布置形式,喷头的组合形式有几种,P102-103喷灌系统的骨干管道的布置形式有树枝状、环状和鱼骨状布置3种。田间管网的布置形式主要有丰字形布置和梳齿形布置两种。喷头的组合形式有6种，它们是:圆形喷洒正方形组合;圆形喷洒矩形组合;扇形喷洒矩形组合;圆形喷洒正三角形组合;圆形喷洒等腰三角形组合;扇形喷洒等腰三角形组合。17、如何拟定喷灌系统的工作制度,P104喷灌工作制度包括喷头在工作点上的喷洒时间、喷头日喷洒工作点数、每次同时喷洒的喷头数及轮灌方案。单喷头喷洒时间，可用下式计算:abmt,1000q式中:t,喷头在喷洒点上的工作时间，h;a、b,喷头及支管间距，m;m,设计灌水定额，mm;3q,喷头流量，m/h。每日可喷洒的工作点数n，可用如下公式计算:trn,t，tg式中:t,每日喷洒作业时间，h;rt,喷灌设备折装及移动时间，h。g每次同时工作的喷头数n，为:pNn,pnT式中:N,灌区内喷点总数;T,设计周期。轮灌方案根据每次喷洒的喷头数来确定，划分出轮灌组，制定轮灌顺序，实施轮流供水。18、微灌技术有何特点,如何分类,P115-116微灌灌水方法具有如下特点:灌水流量小，水的利用率高。工作压力低，节省能源。对土壤及地形适应性强。可结合灌水施肥增产明显。适于咸水地区。灌水器易堵塞;由于属局部灌溉，作物根系发展会受到一定影响。分类:按灌水时水流出流方式分类，可分为:滴灌、地表下滴灌、微喷灌、涌泉灌溉。按毛管在田间布置的方式划分，有:地面固定式微灌系统、地下固定式微灌系统、移动式微灌系统、间歇式微灌系统。19、微灌系统通常由哪几部分组成,针对不同灌水方式有哪些常用的灌水器,P117-120微灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器4部分组成。微灌的灌水器有滴头、微喷头、涌水器和滴灌带(管)等多种形式。按结构和水流的出流形式不同又可分成滴水式、漫射式、喷水式和涌泉式等。20、滴灌的毛管和灌水器布置有哪几种形式,各适用于什么类型作物,P123滴灌毛管和灌水器的布置有:?单行毛管直线布置。适用于窄行密植作物，如蔬菜和幼树等。?单行毛管带环状布置。多用于果树的灌溉。?双行毛管平行布置。常用于滴灌高大作物。?单行毛管带微管布置。多用于苗木和果树的灌溉。21、渗灌有何特点,渗水器有几种,P127-128129优点:灌水后土壤仍保持疏松状态，不破坏土壤结构，不产生土壤表面板结，为作物提供良好的土壤水分状况;地表土壤湿度低，可减少地面蒸发;管道埋入地下，可减少占地，便于交通和田间作业，可同时进行灌水和农事活动;灌水量省，灌水效率高;能减少杂草生长和植物病虫害;渗灌系统流量小，压力低，故可减小动力消耗节约能源。缺点:表层土壤湿度较差，不利于作物种子发芽和幼苗生长，也不利于浅根作物生长;投资高，施工复杂，且管理维修困难，一旦管道堵塞或破坏，难以检查和修理;易产生深层渗漏。渗水器的种类:有渗水管和鼠洞。22、水稻薄露灌溉在不同生育时期如何实施灌溉措施,133-134水稻薄露灌溉，可分为3个时期加以控制，即前期、中期、后期。前期是指从移栽后经返青期和分蘖期至拔节期。在这阶段第一次露田的最佳时间是移栽后的第5天，田面水可自然落干或排干，程度使表土露面或出现蜂泥。然后复灌薄水，再让其自然落干，进行第二次落干露田，露田至表土微裂再灌薄水。如此一直持续到分蘖后期。在分蘖量达到要求时，要加重露田，可露到田面开裂10mm左右，田中间不陷足，叶色褪淡。拔节期每次露田到开始微裂时灌薄水。中期包括孕穗期与抽穗期。这一时期是水稻需水高峰期，落干程度比前期略轻，保证土壤水分接近饱和，每次露田到田间全无积水，土壤中略有脱水，尽量不使表土开裂就复灌薄水。后期水稻进入乳熟与黄熟期，尚需养根保叶，保证养分供给。该时期要加重露田程度，乳熟期每次灌薄水后，落干露田到田面表土开裂2mm左右，直到稻穗顶端谷粒变成淡黄色，即进入黄熟期，落干露田再加重，可到表土开裂5mm左右时再灌薄水。收割前断水，如果气温高，天晴干燥，早稻宜提前5d断水，晚稻宜提前10d断水。如果气温不高，经常阴雨，早稻提前7d，晚稻提前5d断水。23、水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉的田间水分控制标准如何,P134-135南方地区田间水分控制标准为:薄水插秧、浅水返青:插秧时为15,20mm的薄水层，插秧后田间保持20,40mm浅水层。分蘖前期湿润:每3,5d灌一次10mmc以下的薄水保持土壤水分处于饱和状态。分蘖后期晒田。拔节孕穗、抽穗扬花期薄水:拔节孕穗期保持10,20mm薄水层，抽穗扬花期保持5,15mm薄水层。乳熟期湿润:隔3,5d灌水约10mm。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。50mm浅水。分蘖前期、北方地区，浅湿灌溉的田间水分控制标准为:插秧和返青期浅水:保持30,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。分蘖后期晒田。乳熟期浅、湿、干、晒交替:灌水后水深为10,20mm，至土壤含水率降至田间持水率的80%左右再灌水。黄熟期停水，自然落干。24、简述雨水集蓄灌溉工程的组成和分类。P137-140雨水集蓄灌溉工程是由三大部分组成，即集水工程、蓄水工程和灌溉工程。其中集水是基础，蓄水是心脏，灌溉是目的。分类:雨水集蓄灌溉工程，按雨水聚集区域的结构性质划分为4种类型，分别是:田面集蓄灌溉工程类、坡面集蓄灌溉工程类、路面集蓄灌溉工程类、屋面庭院集蓄灌溉工程类。25、集水面的处理措施有哪些,集水量如何确定,P140P142常用集水面的处理措施:混凝土集水面。厚度一般为3,5cm，浇注块为1m×1m-3m×3m。施工前，先将地基作夯实处理，有时也可采用砂砾石作垫层，接缝用沥青灌注，或利用胶泥填缝。3水泥土夯实处理。采用水泥质量比为10.6%左右，夯实后的厚度为10cm左右，干密度约为1.66t/m。塑料薄膜。采用裸露塑料薄膜或塑膜覆砂、覆草泥、覆沥青等形式。三七灰土夯实处理。采用石灰与土配合比为3:7(体积比)夯实后的厚度为10cm左右，干密度约为31.55t/m。3原土夯实处理。就地将黄土刨松后，再压实，厚度约10cm左右，干密度约为1.6t/m。水泥瓦、青瓦屋面。利用屋面作为集水面，收集雨水，可用于人畜饮用。集水量的计算方法:在已知集水效率和次降水量时，集水量的计算方法是:先依据试验资料，在一般性产流理论的指导下，得出次降水的集水效率E(某时段内或某次集水量占同一时期内的降雨量的比值);用公式P,hioiEP可计算出该次降水的集水量，式中P、E、P分别为次降水集水量、次降水集水效率、次降水量;hiioihii累加各次集水量?P，即得到该时段内的总集水量;考虑到集水面积的影响，实际集水量为:oin，式中α为面积系数，0,α?1。Q,,Poi,,1i二、填空题(每题1分，共10分)1、除了渠道防渗和管道输水灌溉措施来减少输水损失，目前旱作物节水型灌水方法主要有喷灌、微灌、渗灌和改进的地面灌溉。2、渠道输水损失主要包括水面蒸发、漏水损失和渗水损失三大部分。3、混凝土衬砌方式主要有现场浇注、预制装配和喷射衬砌。4、喷灌系统输水骨干管网布置形式主要有树枝状、环状和鱼骨状。5、实践中一般采用水滴直径或雾化指标来表示水滴打击强度。6、沟灌的一种节水形式是一条沟灌水，相邻的沟不灌水，这种地面节水灌溉方式称为隔沟灌溉。7、波涌灌的灌水设备主要有多孔闸管系统、波涌灌专用阀门和控制器。8、微灌技术按灌水时水流出流形式分为滴灌、地表下滴灌、微喷灌和涌泉灌溉。9、拦截与集蓄雨水径流的技术内容主要包括集水面的处理、集水效率的确定和聚集水量的分析计算。10、输水骨干管道的管网布置形式有树状、环状和鱼骨状。三、选择题(每小题至少有一项答案正确，请将所有正确答案的序号填在空格内，每题1分，共10分)1、布置低压管道系统时，如果水源位于田块中心，且长宽比大于2，最适宜的管网布置形式为a。a、“一”字形布置;b、“T”形布置;c、“L”形布置;d、环形布置。2、经过改进的地面节水灌溉方法有____a___c_。a、细流沟灌;b、小管出流;c、长畦分段灌;d、渗灌。3、属于水稻节水灌溉技术的是ac。a、薄露灌溉;b、涌泉灌溉;c、旱育稀植;d、膜孔沟灌。4、微喷头按照工作原理分有_abcd_。a、射流式;b、折射式;c、离心式;d、缝隙式。5、对于低压管道输水灌溉技术，正确描述的有_____d______。a、比渠灌占地多;b、属于地面灌溉技术;c、比微灌省水;d、比渠道输水省水。6、如果水源位于田块一侧，控制面积较大且近似成方行时，布置低压管道管网系统适宜的管网布置形式为cd。、“一”字形布置;b、“T”形布置;c、梳齿形布置;d、鱼骨形布置。a7、管道系统的保护装置包括abcd。a、进气装置;b、排气装置;c、过压保护装置;d、调压装置。38、某微灌系统灌溉水利用系数为0.9，净设计灌水定额为300m/公顷，典型作物日耗水为5mm/d，则灌水周期应取5.4天。a、7天;b、5.5天;c、4天;d、8天。9、以下集水材料的集水效率从高到低排序正确的是a。a、混凝土>塑膜覆砂>三七灰土夯实;b、机瓦>水泥瓦>黄土夯实;c、黄土夯实>混凝土>机瓦;d、水泥瓦>三七灰土夯实>塑膜覆土。10、可以作为雨水径流集蓄灌溉工程径流聚集区域的有___abcd____。a、休闲田块;b、路面;c、坡面;d、屋面和庭院。四、专业术语与名词解释(每题1.5分，共18分)1、喷灌强度P99是指单位时间内喷洒在单位面积上的水量，即单位时间内喷洒在灌溉面积上的水深，用mm/h或mm/min。2、水滴打击强度P100是指在单位时间内，单位受水面积所获得的水滴撞击能量。3、波涌灌P93是把灌溉水断续性地按一定周期向灌水沟(畦)供水，在第一次输水入灌水沟(畦)达一定距离后，暂停供水，过一定时间后再继续供水，如此分几次间歇反复地向灌水沟(畦)供水。4、滴灌P116是通过安装在毛管上的滴头或滴灌带等灌水器的出水孔使水流呈滴状进入土壤的一种灌水形式。5、喷灌P95是利用压力管道输水，经喷头将水喷射到空中，形成细小的水滴，像降雨一样均匀地洒落在地面，湿润土壤并满足作物需水要求的一种灌溉方式。6、膜上灌P90膜上灌是在地膜覆盖栽培的基础上，把膜侧灌水改为膜上灌水，通过放苗孔和膜侧旁入渗给作物供水的灌水方法。7、雾化指标P100是用喷头工作压力和主喷嘴直径的比值来表示水滴的打击强度。8、微灌P115是根据作物需水要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水输送到作物根部附近的土壤表面或土层中去的灌水方法。9、涌泉灌溉P116是通过安装在毛管上的涌泉器形成的小股水流，以涌泉的方式进入土壤的一种灌水形式。10、渗灌127是利用地下管道将灌溉水输入田间埋于地下一定深度的渗水管道或鼠洞内，借助土壤毛细管作用湿润土壤的灌水方法。11、薄露灌溉132是一种稻田灌薄水层、适时落干露田的灌水技术。每次灌溉20mm以下的薄水层，灌水后要自然落干露田，露田程度和历时则根据水稻不生育阶段的需水要求而定。12、集水效率P141是指某时段内或某次集水面的集水量占同一时期内的降雨量的比值。五、计算题(每小题4分，共12分)1.某县拟采用喷灌系统灌溉花生，已知计划湿润层深度为40cm，土壤含水率上下限分别按田间持水率的85,和65,设计，田间持水率为32,(容积含水率)，水利用系数取0.85，最大日耗水量为5.2mm，求灌水周期。32、某斗渠拟采用混凝土衬砌U型断面，Q=0.8m/s，n=0.014，i=1/2000，不冲不淤流速范围,0.4，1.1,，初选α,10º、N,0.3，试利用下表中的经验公式计算过水断面尺寸。033、低压管道灌溉用硬聚氯乙烯管道，长300m，通过流量为0.03m/s。管道外径180mm，壁厚5.5mm，求沿程水头损失及管内流速(已知f,0.000915，m=1.77，b=4.77)。作业3本次作业对应于文字教材第4,6章，应按相应教学进度完成。一、问答题(简要回答，每题2分，共52分)1、灌溉水资源优化管理包括哪些内容,P146灌区水资源优化管理包括两方面内容:?灌溉水量在空间上的合理分配，即在同一大型灌区内各个分灌区全年用水量分别分配多少。各分灌区灌溉水量的分配，应以全灌区总体经济效益最高为准则，同时兼顾各分灌区经济效益。?灌溉水量在时程上的合理分配，即根据各种不同来水过程，考虑灌区土质、气候特点和农作物布局等条件，在时程上进行优化配水，使有限的灌溉水源获得最大的经济效益。2、在进行灌区水资源优化配置时应遵循哪些原则,P148在进行水资源优化管理配置时，应遵循以下原则:?可承载原则(可持续发展首先要求不允许破坏地球上生命支撑系统，即处在可承载的最大限度之内，以保证人类福利水平至少处在可生存状态。)?综合效益最大原则(可持续发展鼓励经济增长，但它不仅重视增长数量，更追求改善质量。它以保护自然环境为基础，以改善和提高生活质量为目标，与资源、环境的承载能力相协调，追求经济效益、社会效益、环境效益的综合效益最大。)?可持续性原则(通过水资源配置，以维持自然生态系统的更新能力和持续利用。实现水资源可持续利用，不仅考虑到当代人，而且顾及到后代人，体现可持续原则。)?水资源利用和水患防治相结合原则(要配置水资源的同时，也要注意与历史、现在和将来出现的水患治理相结合。在实际确定水资源规划方案时，既要考虑水资源的分配需要，也要兼顾可能的水患防治需要。)?水资源利用和水资源保护相结合原则(在面向可持续发展的水资源优化配置过程中，实际上已经考虑到水资源的保护总量，这里需要强调的是:在制定水资源配置方案时应尽可能将废污水的排放减小到最低程度，以保持在水资源承载能力允许范围内。)?开源与节流并重原则(在建立水资源优化模型时，要兼顾考虑开源途径和节流途径。在水资源相对贫乏、水资源利用率已很高的地区，增大水源供水能力已没有多大潜力，特别是在供水能力已经超过水资源可承载能力的地区，开源已经不可能。这时，主要靠节水技术方法，实施节水措施，提高人们节水意识，建立节水型社会。)3(灌区用水量计算时，应包括哪些内容,P153灌区用水是指工农业、城镇生活及其他部门的具体用水要求。需水部门可分为河道外用水和河道内用水两类。河道外用水，包括农业、牧业灌溉、林业苗圃、工业及城市生活用水、农村人畜用水等。河道内用水则指水力发电、航运、放木、河道冲淤及维持生态环境用水等。灌区用水量计算时主要计算农业用水、林业用水、畜牧业用水、渔业用水、乡镇企业用水、农村居民生活用水等。(农业用水部门包括农业、林业、牧业、渔业、农村人畜生活饮用水及不纳入城市工业产值的乡镇企业。农业灌溉用水是农业用水的主体，占农业总用水量的90%以上。农业灌溉用水量是指为满足作物生长期总的需水要求，扣除天然降水供给的部分水量以外，通过各种水利设施补送给农田的水量。在农业灌溉用水量估算中，一般按地表水和地下水两种供水水源，对不同类型地区划分单元，分别由灌溉定额、灌溉面积、作物组成和灌溉制度计算，并确定净灌溉水量、毛灌溉水量和回归水量。林业用水主要指苗圃育苗及果树灌溉用水。根据苗圃、果树的面积和灌溉定额估算用水量。畜牧业用水主要指大小牲畜和家禽的用水。根据牲畜或家禽的头数和用水定额估算用水量。渔业用水是指坑塘养鱼的水面蒸发和渗漏所消耗水量的补充值。乡镇企业用水，包括乡、镇、村办各类小型工厂、小型加工作坊等用水量，可通过典型调查进行估算。农村居民生活用水，可进行典型调查，按不同类别居民的人均用水标准进行估算。)4、简述灌区可利用水资源量的类型。P158-160灌区可利用水资源有地表水资源可利用量和地下水的可利用量。广义的地表水资源是指存在于地球表面不同形态的水体总量，包括河流水、湖泊水、冰川水、沼泽水和海洋水等。狭义的地表水资源是指从大气降落下来的水扣除陆面、水域、植物等的蒸散发以及补给地下水后的地表产水量，可按蓄、引、提水工程可供水量分类计算。地下水可利用量，系指在经济合理，技术可能和不造成水质恶化、地下水位持续下降及其他不良后果等条件下可供开采的淡水水量。可根据用水部门(农业、牧区草场、林业苗圃及部分工业、城镇生活用水等)的不同分别计算地下水的实际开采量。5、简述地面水和地下水联合运用系统的特点和组成。P175地面水与地下水联合运用系统的组成包括以下各部分:?地面水供水系统。(主要包括地面水源工程和地面水输配水渠道及建筑物等，其中地面水源工程可能是拦蓄调节地面水的河流水库，也可以是无调节措施的河流引水或扬水工程。有些情况下还包括防洪、排沙等辅助工程。)?地下水供水系统。(主经包括地下水含水层和大量分散的管井建筑和抽水设备。)?灌区田间灌水系统。(该系统是将地面水或地下水输送分配到田间的灌溉沟渠及渠系上的建筑物和设备。)?灌区排水系统。(排泄暴雨径流或多余的引水量。)?其余组成部分。(如回灌地下水的设施等)特点:地面水与地下水联合运用系统以两种形式存在，一是以一个地区或一个较大的地下含水结构为研究对象，区内包括若干个小的地面水供水系统;另一类是以一个地面供水系统所控制的范围即地面水灌区为研究范围，其中包含一个或若干个地下含水层。无论哪种类型可将其分成若干子区分别研究。子区可有3种类型:?井渠结合区。这类子区既有地面水供水系统，也有井灌系统，供水比较可靠，但是工程投资大，年运行费用高。但具有降低地下水位的作用，利于除渍和防治次生盐碱化。井灌的土建费用小而机电维修费用大，渠灌相反。?渠灌区。这类子区一般没有适合于开发的地下含水层，其农业用水全部由地面水系统供水。由于这类灌区的渗漏水量难于使用，故防渗是灌区节水的重要措施。?井灌区。一般建设在地下水丰富或地面水引取十分困难的地方，是完全依靠地下水供水的灌区。6、简述灌排系统模拟模型的运行规则。P186灌排系统的模拟模型的运行规则，即操作规程一，是灌排系统各组成部分间的关系，解决各种矛盾时必须遵循的法规，其内容取决于该系统的功能和性质。常用的有如下几类:?水库运行规则。(即水库运行操作的基本依据，根据水库的蓄水状态、来水量以及用户用水要求，按照运行规则实施水库的放水和供水分配。)?用水规则。(是指在不同水源状态下的用水次序和分配方式及原则。减少供水时需根据农业、工业、生活等用水量按规定的次序依次确定供水量。用水区的划分，实际上包含了用水的优先次序，即首先为生活用水，其次为工业用水，最后为农业用水。有时还应对供水地区确定供水次序。同一个用水部门也有分配规则，是同比例供水还是重点保证，也应在模型中予以规定。)?地下水管理规程。(在开发利用地下水的地区，必须有效控制地下水的动态。对地下水位的最大和最小埋深必须有所限制，对深层地下水的开采量有所制约，同时对地面水和地下水的用水次序、用水比例等都应有所规定。对地下进行人工回灌的地方，还应在回灌时间和回灌地点的安排顺序方面做出规定。)?社会和生态环境约束。(灌排工程可以改善发展农业的环境，同时也可能产生负面影响，这是必须防范的。其防范措施反映在上述规则中去，其他约束也应体现在运行规则中。)7、我国北方低洼易涝区有哪些类型,如何分区,P189北方低洼易涝耕地，主要分布在黄淮海平原、松辽平原和三江平原等地区，在西北干旱地区也有较大面积，可概括为2个分区3种类型。2个分区是纯涝渍区，即指无盐碱危害的涝渍中低产田区，主要分布在东北地区一些涝区和沼泽型耕地，紧临南方地区如汉江流域的陕南和淮河流域的砂僵黑土区。涝渍与盐碱并存区，即当地既有涝渍又受盐碱危害的中低产田区。主要是黄淮海平原地区，此类地区需全面考虑涝渍盐碱的统一治理。3种类型是沼泽型、雨涝型、暗渍型。8、简述我国南方易涝易渍农田的主要类型。P191可分为6种类型:?贮渍型指沤水田或冬泡田等在田内贮水成渍者。?涝渍型因地势低洼或排水出路不畅等原因，易雨涝成渍者。?潜渍型农田受江河湖海等水位顶托，或因有灌无排等原因，使农田地下水位长期在作物主要根系活动层存在而致渍者。?泉渍型指农田受冷泉水浸渍或溢出地面而形成的冷浸、烂泥、锈水等渍害低产田。?盐渍型指滨海盐碱地。?酸渍型指沿海咸酸田，PH值小于5。9、农作物对农田除涝排水有何要求,P195当降雨量过大时，将产生田面积水，如果淹水深度过大淹水时间过长，将影响作物正常生长，轻者减产，重者失收。其原因是田面积水会使土壤水分过多，氧气缺乏，影响作物根系呼吸的正常进行，作物根系长期在无氧或缺氧条件下进行呼吸，所产生的乙醉可使作物中互而死亡。因此，农作物对农田除涝排的要求是:在规定的时间内，排除一定标准的暴雨产生的田面积水，使淹水深度和淹水时间控制在不影响作物正常生长的允许范围之内。10、如何选择除涝标准,如何确定排渍流量,P197除涝标准，一般以涝区发生某一设计频率(或重现期)的暴雨不受涝为准。暴雨重现期应根据国民经济发展水平和效益分析确定，我国多采用5-10年一遇(频率P,20,10%)的暴雨作为设计标准。对于经济水平较高、条件较好地区，可适当提高标准;对于经济条件较差地区，也可适当降低标准或分阶段提高标准。暴雨历时和排除时间可根据排水地区具体条件决定，对于旱田作物，一般1-3d暴雨，1-3d排完;对于水稻，一般1-3d暴雨，3-5d排至耐淹水深。除涝标准具体选择时，还应根据工程的经济效益进行论证分析确定。11、渍涝灾害对农作物生长有何影响,P195、P198涝灾是指由于降雨过多或外水侵入，排水不畅，发生旱地积水或水田淹水过深，将造成农作物减产或失收。农作物的受淹时间和淹水深度超过作物的耐淹能力，将影响作物正常生长，轻者减产，重者失收。当田面积水时，会使土壤水分过多，氧气缺乏，影响作物根系呼吸的正常进行，作物根系长期在无氧或缺氧条件下进行呼吸，所产生的乙醇可使作物中毒而死亡。渍害是指作物根系活动层中的土壤含水量过大，长期超过作物正常生长的允许限度，使土层中的水、肥、气、热关系失调，生态环境恶化，导致作物生长发育受到抑制的一种灾害现象。渍害轻则造成作物减产，重则可能导致作物死亡失收。12、低洼易涝区除涝防渍的水利工程措施有哪些,P200低洼易涝区除涝防渍的水利工程措施是排水及控制地下水位。通过排水工程加速排除由于降雨或外水入侵造成的地面积水及造成地下水位过高的地下水，来调节区域水文状况，满足作物对土壤水分、空气、养分和温度的要求。排水是由骨干排水沟道和田间排水设施构成，田间排水有明沟排水、暗管排水和竖井排水等多种形式。13、明沟排水的排水沟布置有何原则,P201排水沟的布置一般应遵循以下原则:?各级排水沟尽量要布置在各区控制范围的最低处，以便能排除整个排水地区多余的水量。?尽量做到高水高排，低水低排，自排为主，抽排为辅助。即使排水区全部实行抽排，也应根据地形将期划分为高、中、低等片，以便分片分级抽排，节约排水费用和能源。?干沟出口应选择在承泄区水位较低和河床比较稳定的地方。?下级沟道的布置应为上级沟道创造良好的排水条件，使之不发生壅水。?各级沟道要与灌溉渠系的布置、土地利用规划、道路网、林带和行政区划等协调。?工程费用小，排水安全及时，便于管理。干沟尽可能顺直，排水沟要避开土质差的地带，不给居民区的交通设施带来麻烦。?在有外水流入的排水区或灌区，应在布置截流沟或撇洪沟，将外来地面水和地下水引入排水沟或直接排入承泄区。14、排涝流量有哪些计算方法,说明计算公式及物理意义。P201推求排涝流量的途径有两种:一是用流量资料推求;二是用暴雨资料推求。由于实测径流资料年限短，标准低，难以进行统计分析，故多采用由设计暴雨推求排涝流量，在排水顺畅的情况下，由设计暴雨推求流量的方法有地区排涝模数公式法和平均排除法。32mn(P2025-1式)，式中q,设计排水模数，m/s.km;F,排地区排涝模数经验公式是:q,KRF2水沟设计断面所控制的排涝面积，km;R,设计径流深，mm;K,综合系数;m,峰量指数;n递减指数。公式中考虑了形成最大流量的主要因素(如设暴雨、排涝面积、河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等)，反映了随着排涝面积(或流域)的增大及其自然调蓄作用的增加而排涝模数减少的情况;考虑了一次径流过程的峰量关系等。R32平均排除法的计算公式为:(P2035-2)，式中q,设计排水模数，m/s.km;R,设计径q,86.4t流深，mm，对于水田R,P,h,E，对旱田R,αP;α,径流系数;P,设计暴雨量，mm;h,水田滞田蓄田蓄蓄水深，mm，由水稻耐淹水深确定;E,历时为t的水田田间腾发量，mm;t,规定的排涝时间，d;其物理意义是以排水面积上的设计净雨在规定的排水时间内排除的平均排涝流量或平均排涝模数作为设计排涝流量或排涝模数15、排渍流量如何确定,P204排渍流量:地下水排水流量，自降雨开始至雨后同样也有一个变化过程和一个流量高峰。当地下水位达到一定控制要求时的地下水流量称为日常流量，也称排渍流量。排渍流量的确定，是先求单位面积上的排渍流量(设计地下水排水模数)，然后再乘以控制区排水面积。排水模数可考虑作物品种、土壤质地、水文地质条件和气候条件等，根据排水任务和排水要求通过试验确定。在盐碱土改良地区，由于冲洗所产生的设计排渍模数较大;而防止土壤次生盐碱化地区设计排渍模数一般较小;在非盐碱土地区农作物对地下水排水的要求是防止降雨或灌水后土壤过湿，保持地下水对土壤有一定的补给量以减少灌溉用水量。一般在降雨持续时间长、土壤透水性强和排水沟系密度较大的地区，设计排渍模数具有较大数值。16、排渍水位、排涝水位如何确定,P205P207排渍水位是排水沟通过排渍流量时对应的水位，是排水沟经常需要维持的水位，主要根据防渍或防止土壤盐碱化对控制地下水位的要求来确定。防渍要求在作物生长期间要能经常把地下位控制在适宜深度以下;防治土壤盐碱化要求必须控制地下水位在临界深度以下。一般排水农沟的排渍水位应当低于农田要求的下水埋深，离地面一般不小于1.0-1.5m，有盐碱化危害地区，轻质土不小于2.2-2.6m，其它斗、支、干沟的排渍水位要求比农沟排渍水位更低，在考虑各级沟道的水面比降和局部水头损失后，保证排水通畅。排涝水位是排水沟宣泄排涝设计流量时的水位。可根据承泄区水位条件确定:?当承泄区水位较低时，按排涝流量确定干沟排涝设计水位，其它各级沟道可逐级加损(沿程和局损)推得，承泄区水位稍高于排水干沟口水位时，此时的排涝设计水位可按壅水水位线来确定，同时在两岸筑堤束水，形成半挖半填断面。?当承泄区水位很高、长期顶托无法自流外排的情况。此时沟道最高水位要分两种情况考虑:一种情况是没有内排站的情况，这时最高水位一般不超出地面，以离地面0.2-0.3m为宜，最高可与地面齐平。另一种情况是有内排站的情况，则沟道最高水位可以超出地面一定高度，相应沟道两岸，亦需筑堤。17、明沟排水沟沟深如何确定,P208排水沟的深度，一般等于地下水临界深度H加上排水沟的调控差Δh。可用公式:H,H，Δh表示。kk其中地下水临界深度的确定方法是:?从灌区定位观测结合调查分析确定地下水临界深度。?由地下水蒸发量确定地下水临界深度。?由土壤水分观测分析确定地下水临界深度，即毛管饱和区的高度加上耕作层厚度为地下水临界深度。18、排水沟断面设计需注意什么,P209田间排水沟的断面，应满足改良盐碱地的设计沟深，边坡稳定，不冲不淤，排水通畅，能通过设计流量的要求。排水沟边坡要适宜，过大则占地多土方量大;过小则容易坍塌，造成排水沟淤积，排水沟边坡的确定，主要取决于土质和土层排列情况。排水沟的断面可用明渠均匀流公式，通过水力计算而获得。19、井灌井排工程对低洼易涝区治理有哪些作用,P211井灌井排是通过调控地下水来降低地下水位和减少地表径流量。在低洼易涝地区发展井灌，可提取大量的浅层地下水，使地下水位下降，为低洼易涝区的治理和改碱防盐提供灌排两利的条件。在长期井灌的作用下，地下水位可明显降低;在井灌井排条件下，雨季前地下水位降至最低深度腾出的地下库容，既可防止涝碱危害，又可滞蓄雨水增加灌溉用水。、土壤中的可溶性盐类分几种，对作物生长有那些危害,P21320,2,分类:盐碱土中所含的盐类，主要是由4种阴离子即氯根(Cl)、硫酸根(SO)、碳酸根4+2+2+2,,()、重碳酸根(HCO)和3种阳离子即钠(N)、钙(C)、镁(M)组合而成。阳离子与氯COaag33根和硫酸根所形成的盐为中性盐;阳离子与碳酸根和重碳酸根所形成的盐为碱性盐。(其中对作物危害较普遍的是氯化钠、硫酸钠、碳酸钠和重碳酸钠4种盐类。)危害:当土壤中含有过多盐分时，土壤溶液的浓度增高，作物细胞液的浓度相对降低，以致作物吸收水分的速度变慢甚至停止。在盐碱地上种植作物，一般是种子发芽率降低，幼苗生长不良，发生不同程度的缺苗断垅现象，并使开花成熟期推迟。当土壤中含碳酸钠、重碳酸负伤等碱性盐类多时，还能腐蚀作物的纤维组织，破坏作物对养分的吸收，造成营养失调。当土壤中钠离子过多时，会代换出土壤胶体上的钙离子，造成土粒分散，结构破坏，以致湿时泥泞，干时坚硬，严重影响耕性和通气透水性，危害作物生长。土壤盐分过多和酸碱度过高时，还会抑制微生物活动，降低土壤肥力，妨碍作物生长。21、盐碱土形成的原因有几种，其中气候和水利条件对盐碱土的形成是如何影响的,P216大地的盐分来源于岩石的风化。风化所形成的各种简单的无机盐类，在陆地上本来是分散的，但溶解于水后，在随水运动的过程中，在一定条件下重新分配并积累到土壤中，使土壤产生盐碱化而形成盐碱土。盐碱土形成的原因有气候、地形、母质、地下水等自然因素和人为因素等。气候对盐碱土的形成的影响:气候条件对水盐运动的影响很大。大气降水可能对土壤盐分进行淋洗;大气蒸发又可使土壤水分汽化，促使地下水补给土壤水，成为土壤水盐向上运行的一个动力。我国盐碱土大部集中在干旱、半干旱地区，年降雨量一般小于500mm，而蒸发量大于降雨量几倍甚至几十倍以上。在这种条件下，岩石风化和成土过程中产生的盐分，没有或很少被淋溶而底土及地下水中的盐分可大量地随毛管水上升而积累到土壤表层。在同一地区由于一年之内气候干湿交替，会形成土壤季节性的积盐和脱盐。水利是指人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。水利条件是指地区水情和水利基础设施的状况。影响盐碱土形成的水利条件主要是指地下水。地下水对盐碱土形成的影响:含盐的地下水借土壤毛管作用上升至土壤表层，水分蒸发后盐分便积聚起来，这是土壤盐碱化很普遍的过程。而地下水位高低，地下水矿化度的大小等，与土壤盐碱化有着密切的关系。控制地下水位在临界深度以下，含盐地下水就不能到达土表;而在一条件下，地下水矿化度愈高，土壤表层积盐愈易，地下水临界深度愈深。、在盐碱化地区，确定排水沟深度的主要依据是什么，如何确定排水沟深度,P22122排水沟深度适当，便能有效地控制改良地段内的地下水位和排走过多的土壤盐分。末级排水沟深度以能把地下水位控制在临界深度以下为宜。故地下水临界深度是拟定排水沟深度的主要依据。排水沟深度的确定:地下水向排水沟汇集时需要一定的水力坡度，排水沟在排水时又要有一定的水深，所以排水沟的深度，应大于地下水临界深度。当确定了地下水临界深度后，可用公式:H,H，ΔH，kh计算末级排水沟深度，式中H,排水沟深度m;H,地下水临界深度m;ΔH,排水沟中部地下水位与排0k水沟内水位之差m;h,排水沟排地下水时的设计水深，m，一般采用0.2m。末级以上的排水沟深度逐级0上推，两级沟衔接处一般要留0.2-0.5m的跌差，并宜削成缓坡。23、控制土壤次生盐碱化的关键措施是什么,P218耕作土壤由于人类活动的影响而转化为盐碱土的过程称为土壤次生盐碱化。在次生盐碱化易发地区，在灌溉前就具备土壤可能发生盐碱化的某些自然条件(气候干旱或半干旱，地形平坦，内涝，底土，母质含盐多或深层存在高矿化度地下水等)，发展灌溉后，由于灌排设施和灌溉管理不当(缺乏完善的排水设施，灌渠大量渗漏和跑水，田间灌水量过大等)，会抬高地下水位，引起土壤次生盐碱化。控制土壤次生盐碱化的措施是:健全灌排工程，加强灌区管理和改进灌水技术，提高灌溉水的利用率，减少灌溉水对地下水的补给，及时排除多余的水分，控制地下水位;同时加强农业技术措施，提高土壤肥力等。关键措施是合理灌排、健全灌排工程，有效控制地下水位。24、如何确定冲洗定额,P225在单位面积上使土壤达到冲洗脱盐标准所需要的洗盐水量叫冲洗定额。影响冲洗定额的因素有盐碱土类型、冲洗前土壤含盐量、土壤质地、排水条件以及冲洗季节、冲洗技术等，由于影响因素众多，合理的冲洗定额，应在当地条件下通过试验来确定。缺乏资料时，可用公式:M,m+m+0.667(E,P)计算，12667()/h,S,S,312水其中m。(式中M,冲洗定额，m/亩;m,在计划冲洗,667hγ(β,β)/γm,112水21K33层内，冲洗前土壤含水量与田间持水量的差额m/亩;m,按计划冲洗脱盐标准冲洗盐分所需的水量，m/2亩;E,冲洗期内蒸发水量，mm;P,冲洗期内可用的降雨量，mm;h,计划冲洗层深度，m;γ,计划冲33洗层土壤密度，t/m;γ,水的密度t/m;β,计划冲洗层田间持水量，用占干土质量的百分数表示;水1β,冲洗前计划层内土壤含水量，用占干土质量百分数表示;S,冲洗前计划层内土壤含盐量，用占干21土质量的百分数表示;S,冲洗后计划层内允许含盐量，用占干土质量的百分数表示;K,排盐系数，为2331m冲洗水所排走的盐量，kg/m。)25、在盐碱地治理中，各种措施的优缺点及应用条件是什么,P221-229明沟排水:最大优点是排水、排盐效果好。能快速排出土壤和地下水中由洗盐、灌溉和降雨所淋下的盐分;能有效地控制地下水位于不致使土壤积盐的深度;及时排除涝水;能调节区域水文状况，满足作物对土壤水分、空气、养分和湿度的要求。不足之处是占地较多，影响耕作。明沟排水，适用于治理区域内有排水出路，有较完善田间排水设施的条件下。灌水冲洗:灌水冲洗是把水灌到地里，使土壤中盐分溶解于水中，通过水在土壤中的渗透，自上而下地把土壤中过多的可溶性盐冲洗下去，并由排水沟排走。这种方式，排盐速度快，盐分排除较彻底，排盐效果好。冲洗适用于有排水设施的情况。没有排水的冲洗，会使地下水位强烈上升，并把盐分冲洗转移到附近地段，使附近地段盐碱化加强或盐碱范围扩大。井灌井排:特点是自然淋盐作用强，土壤脱盐深度大，脱盐速度快，脱盐率高;能降低地下水位，腾出地下库容;抽咸补淡，加速地下水淡化。但井灌井排费用较高，需要耗能。适用条件是在浅层地下水中进行，应有适宜的水文地质条件。(在地层上部有较好的砂层，可以打浅机井或真空井;上部地层中虽无良好砂层，但有裂隙或块状黏土，透水性较好，也可打浅机井或真空井;砂层埋藏在地表以下一定深度，但砂层以上无隔水层，水井打至含砂层，大面积抽水时潜水位下降，亦可达到井排的目的;上部土层透水性较差，且在相当深度内又无良好的砂层时为了加大抽水量以降低地下水位，须采用特殊井型结构，如辐射井、辐射竖井或卧管井等。)放淤改碱:放淤是把含有淤泥的河水，通过渠系输入事先了畦埂和进、退水口建筑物的地块，用减缓水流速度的办法，使淤泥沉淀下来，淤积在地面上。其特点是放淤后增厚了淡土层，抬高了地面降低了地下水位，利于防止返盐;放淤的同时，可将原土壤中的盐分淋洗至下层使土壤脱盐;可改善土壤的物理性;淤泥中有较多的速效养分和有机质，可培肥土壤。另外，放淤改土速度快、投资少。不足之处是放淤时的引水退水流量大，若排水条件差，规划、施工不合理，放淤管理不善，容易造成下游邻区涝碱灾害。适用于河流具有较大含沙量，分布区地势较为低洼的条件下。种稻改碱:水稻是一种需水量较大的作物，耕种前需灌大量的水泡田，在水稻生长期内，经常需要灌溉换水，土壤中盐分溶于水后，随重力水下渗或侧渗入排水沟，再由排水沟排走。在排水良好的条件下，由于淹灌水层的作用，下渗淡水可使原来高矿化度地下水逐渐淡化。缺点是耗水量较大，需要有充沛的供水水源，需水和供水的矛盾较突出。适用于有良好灌排条件的低洼易涝盐碱地区，但需合理种植。农林措施:特点是可配合水利措施提高排盐效果，降低土壤盐分，同时可阻盐、隔盐、抑盐、躲盐、抗盐及提高土壤肥力等。它是盐碱地改良的辅助措施，可针对实际情况酌情采用。此外，还有化学措施，是根据盐碱成分，施加化学制剂，起中和及置换盐碱土中有害成分的作用，它有时可带来一些负面影响，需慎重选择使用。二、填空题(每题1分，共12分)1、水资源配置系统，一般由供水系统、输水系统、用水系统和排水系统四部分组成。、影响盐碱土形成的因素有气候、地形、母质及土壤、地下水等自然因素和人为2因素等。3、除涝设计标准的暴雨重现期，目前我国大多采用5-10年一遇的设计标准。4、除涝排水系统的设计首先要满足作物允许淹水深度和淹水的时间要求。5、农田受涝成灾的灾情常用受涝面积的大小和作物灾减产的程度两种指标来表示。6、含沙量一定的水，放淤改良盐碱土时，落淤厚度越大，所需放淤定额越大。、放淤改良盐碱土时，水的含沙量越大，所需要的放淤定额越小。78、设计排水流量包括设计排涝流量和设计排渍流量两种。9、盐碱地中水盐运动的基本规律可以归纳为盐随水来、盐随水去。10、土壤中盐分溶质的运移主要是通过对流和水动力弥散两个途径来实现的。11、地下水临界深度是拟定排水沟深度的主要依据。12、冲洗脱盐标准包括允许含盐量和脱盐层厚度两种指标。三、选择题(每小题至少有一项答案正确，请将正确答案的序号填在空格内，每题1分，共10分)1、水库灌区优化决策数学模型目标函数可以用(adbc)来表达。a.粮食产量最高;b.净效益现值最大;c.费用现值最小;d.灌溉面积最大。2、水资源优化管理的动态规划数学模型，包含的变量有(abd)。a、阶段变量;b、状态变量;c、离散变量;d、决策变量3、排渍流量(ac)。a.又称日常排水流量;b.用以确定排水沟的断面尺寸;c.用以确定排水沟的沟底高程和排渍水位;d.可用暴雨资料推求。4、如果土壤中代换性钠离子含量占阳离子代换量的15,，则应属于(c)。a.非碱化土;b.弱碱化土;c.强碱化土;d.碱土。5、以下几种盐碱土中，对作物危害最大的是(d)。a.白碱;b.油碱;c.瓦碱;d.马尿碱。6、地下水临界深度最小的是(d)。a.砂壤土;b.轻壤土;c.中壤土;d.黏质土。7、以下对于盐碱地改良措施的描述中，不正确的是(c)。a.排水是改良盐碱地的一项重要措施，目前采用较多的是明沟排水;b.灌水冲洗时，其他条件相同情况下，土壤含盐量越高，所需要的冲洗定额越大;c.放淤冲碱的计划落淤厚度确定后，河水泥沙含量越高，所需放淤定额越大;d.种稻改碱措施中，当土壤含盐量较高时，必须进行播种和插秧前的泡田洗盐，使土壤含盐量降低到对稻苗生长无害的程度。8、放淤改碱的时间应选择在(d)。a.冬季;b.河流水量充沛季节;c.含沙量低的季节;d.含沙量高的季节。9、可以改良盐碱土的措施有(abcd)。a.平地深翻，合理耕作;b.增施有机肥，种植绿肥;c.植树造林;d.用化学改良剂。10、影响末级排水沟深度确定的因素有(bd)。a.土壤质地;b.地下水临界深度;c.沟内设计水深;d.沟内水位与沟中部水位差。四、专业术语与名词解释(每题1.5分，共15分)1、动态规划P168是把研究的总量分成若干阶段，且在每一个阶段都要作出决策，从而使整个过程取得最优效果，所以建立动态规划数学模型时，首先遇到的问题是怎样选择阶段变量、状态变量和决策变量，其次才是建立数学模型。2、阶段变量P168表明研究课题在发展过程中所处的时间或空间的变量。3、状态变