节水灌溉技术习题及答案

《节水灌溉技术》练习题

第一章绪论

一、简答题

1.简述我国水资源概况以及我国发展节水灌溉的必要性？

2.我国农业灌溉历史发展情况如何？取得的成效怎样？（可从网上查阅资料）

3.灌溉方法评价指标标准从哪几个方面考虑？

第二章作物需水量和灌溉用水量

一、名词解释

1.作物需水量2.作物系数3.灌溉制度4.灌水定额5.有效降雨量6.灌水率（灌

水噗数）7.土壤计划湿润层深度8.田间持水量

二、填空

1.土壤含水量应控制在允许最大和最小之间，允许的最大含水量为（）、允许的最小含水

量为（）o

2.干旱可以分为：（）、（）、（）。

3.土壤水按其形态不同可分为（）、（）、（）、（）。

4.单位换算：Im?/亩=（）mm。

三、判断题（正确的画J,错误的画X）

1.在灌溉设计年内，为保证作物各生育期需水要求，除该时段的降水供给水量外、尚有部分

亏缺水量，需灌溉补给，这部分亏缺水量为净灌溉用水量。（）

2.农作物的灌溉制度是指播种前及全生育期的灌水次数、灌水日期、灌水定额及灌溉定额。

（）

3.年物需水量是指农作物生长发育过程中，从播种至收获消耗于植株叶面蒸腾和株间蒸发的

水分的总和。（）

4.对于旱作物，湿润年份及南方地区的灌水次数少，灌溉定额小；干旱年份及北方地区的灌

水次数多，灌溉定额大。（）

四、选择填空（将其中一个正确的题号填在括号内）

1.影响作物田间需水量的因素很多，其中最重要的是（：）

A.土壤B.气象C.作物D.农技措施

2.作物需水量指（）

A.叶面蒸腾量B.叶面蒸腾量+深层渗漏量

C.叶面蒸腾量+棵间蒸发量

D.叶面蒸腾量+棵间蒸发量+深层渗漏量

3.以水面蒸发量为参数的需水系数法一般适用于（）作物需水量的估算。

A.小麦B.玉米C.水稻D.棉花

4.灌区的灌水率是指灌区（）过程线。

A.单位面积用水量B.单位面积灌水定额

C.单位面积上的净灌水流量D.净灌水流量

5.（）宜采用畦灌。

A.水稻B.小麦C.玉米D.棉花

6.土壤水分中与作物关系最密切的是（）

A.膜状水B,在管水C.重力水D,吸湿水

7.作物因缺水而产生凋萎，当作物产生永久性凋萎时的土壤含水率称（）

A.吸湿系数B.田间持水率C.最大分子持水率D.凋萎系数

8.吸湿水最大时的土壤含水率称之为（）

A.吸湿系数B.田间持水率C.毛管持水率D,凋釜系数

9.悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称之为（）

A.最大分子持水率B.毛管持水量

C.田间持水率D.饱和含水率

10.土壤吸力小于（）的那部分称为可被作物吸收利用，称为有效水。

A.1.5MPaB.2MPaC.2.5MPaD.3MPa

11.由于降雨过大或降雨连绵造成地下水位抬高、土壤含水量过大，形成的灾害称（）

A.洪灾B.涝灾C.渍灾D.洪涝灾害

五、简答题

1.如何确定灌溉制度？

2.叶么是适水种植技术？

3.描述作物水分生产效率的术语有哪些？

4.什么是充分灌溉制度？

5.叶么是非充分灌溉制度？

6.为什么要对初拟灌水模数图作必要的修正？如何修正？

7.灌溉用水量计算方法有几种？

六、计算题

1.播前灌水的目的就是使土壤在播种时的含水率适于发芽需要，并供给苗期蒸发蒸腾的需

水，同时使计划湿润层内储存足够的水分，以便在作物的根系深扎后使用。己知：土壤最大

计划湿润层H=0.75m,土壤的平均孔隙率n=38.6%,土壤田间持水率。max=75%（占孔隙体积

2.冬小麦播前灌水定额计算

播前灌水的目的是使土壤在播种时的含水率适于发芽需要，并供给苗期蒸发蒸腾的需水；同

时使最大计划湿润层内储存足够的水分，以便在作物根系扎深后使用。

基本资料：

土壤最大计划湿润层H=0.8m

土壤平均孔隙率"41.3%（占土体）

土壤田间持水率0max=75%（占孔隙体积的百分比）

播前土壤天然含水率00=48%（占孔隙体积的百分比）

要求：

计算播前灌水定额。

3.用水量平衡方程式估算冬小麦全生育期的灌溉定额

基本资料：

某灌区冬小麦全生育期田间需水量E=380nF/亩，设计降雨量P=150mm,降雨有效利用系数。

=0.8,全生育期地下水补给量K=30nf/亩。生育初期土壤计划湿润层的深度取0.3m,生育后

期取0.8m。土壤孔隙率n=48%（占土体），田间持水率。田=70%（占孔隙体积的百分比）。在

冬小麦播前进行灌溉，灌后使土壤最大计划湿润层的范围内的含水率皆达到田间持水率，收

割时可使土壤含水率降至田间持水率的80%o

要求：

用水量平衡法，估算冬小麦全生育期的灌溉定额。

七、做图题

1.作物产量Y和投入水量之间的关系；

Y

2.以产量为指标的需水系数K和作物产量之间的关系:

3.作物需水量ET和产量Y之间的关系。

第三章作物需水量和灌溉用水量

名词解释

1.灌溉水利用系数2.渠道防渗率3.安全超高4.设计流量5.最小流量6.加大流量

二、填空

1.田间水利用系数）渠系水利用系数）灌溉水利用系数。

2.灌溉渠系由（）和（）组成。

、,按控制面积大小和水量分配层次划分，灌溉渠道分为四级：（）、（）、（）、（）。

排水沟也分为四级：（）、（）、（）、（）o

三、选择填空（将其中一个正确的题号填在括号内）

1.灌排相邻布置适用于（）地形。

A.平原地区B.地形微起伏地区C.地形向一侧倾斜的地区D.山丘区

2.某一渠系有干、支、斗、农四级，则灌入田间的水量与干渠渠首引入水量之比是（）

的水利用系数。

A.n水B.n干系C.n干D.n支水

3英支渠流入田间的净流量与该支渠设计流量之比是（）的水利用系数。

A.n支B.n支系c.n支水D.n水

4.陡坡是（）类型建筑物。

A.控制B.交叉C.衔接D.泄水

5.渠道纵断面图上最关键的一条线是（）

A.地面高程线B.渠底线C.设计水位线C.设计渠顶线

四、简答题

1.渠道防渗的作用？

2.对渠道防渗工程的基本要求是什么？

3.渠道防渗材料所用材料？

4.选择防渗技术措施应考虑的因素

5.渠道防渗的类型包括：

6.防渗渠道的设计参数有哪些？

7.估算输水损失量的常用方法是什么？

8.续灌流量推算

9.一般梯形断面水力计算的步躲是什么？

10,渠道防渗工程冻害类型有几种？

11.混凝土冻胀破坏形式措施有哪些？

第四章低压管道输水技术

一、填空

1.史悠久闻名中外的四川都江堰工程是（）的典范。

2.有坝引水建筑物包括：（）、（）、（）、（）o

二、简答题

1.什么是低压管道输水灌溉？

2井灌区低压管道输水工程应符合哪些要求？

3.管道输水灌溉系统由哪些部分组成？

4.管道输水灌溉系统有哪些类型？

5.管道输水灌溉系统布置应遵循哪些原则？

6.在管网设计中如何选配水泵动力机？

7.管道输水灌溉用的管材有哪些？

8.管道系统中的安全保护装置有哪些？

9.管道系统在运行管理中应注意哪些事项？

10.什么是田间闸管灌溉技术。

三、设计题

1.淮北中部某新井灌区，总面积2.6km。，耕地2700亩,该区土质渗漏严重，土地平整基础

差、难度大，为提高水的有效利用率和灌水质量，拟采用低压管道输水灌溉技术，试对此灌

区管道灌溉T程设计.

已知条件

1.地形和土壤

井灌区位于淮北平原中部，由北向南呈缓坡，平均地面坡降1/10000。土壤为砂姜黑土，土

壤容重为14kN/m。，田问持水量为28%。

2.气象

该区属半湿润季风气候区，多年平均降水量862.9mm,平均年蒸发量为1111.3mm,年平均

气温14.5℃,最大冻土层深度26cm。

3.水文地质

本区浅层含水砂层厚度20〜30m,以粉砂、细砂为主，单井出水量40〜45nl3/h,属富水区。

地下水矿化度0.5g/L,水质良好。冬春季地下水位埋深2〜3nb降雨入渗系数a=0.2-0.25,

给水度〃=0.05。根据地下水资源评价成果，每平方公里多年平均降雨补给量为20万m3。

4.排水条件

灌区内大、中、小沟已基本配套，除涝达到五年一遇标准。

5.作物种植

目前春季以小麦为主，秋季作物以大豆、山芋为主，并有少量玉米、棉花，复种指数1.6；

工程建成后，可扩大玉米及棉花、烟叶等经济作物种植面积，复种指数提高到1.75。

2.北京市通州区永乐店镇某新建井灌区，耕地面积9.9hm。。该区土壤导水性能较好，灌溉

水深层渗漏严重。为提高水的有效利用率和灌水质量，以采用低压管道输水灌溉技术。

(1)地形和土壤：该井灌区地势比较平坦，自西北向东南方向倾斜，地面纵坡约为1/1500,

地面高程在12.5〜13.7m之间。耕作层土壤为轻壤土，其干容重7二1.42g-cm-3,饱和含

f)0v

水量%=0.32(g-gT),田间持水量，=0.24(g-g-1),饱和导水率"10mm•h-l0

(2)气象：该区属大陆性半湿润半干旱季风气候区，多年平均降水量为610.8mm,其中有效

降雨量458.1nun,多年平均蒸发量为1878.5mm,年平均气温12.1℃,最大冻土层深度56

cm©

(3)水文地质：本区的主要含水层多埋臧在距地表10m以下，地下水的主要补给来源是大气

降水的人渗和地下径流由西北向东南的流动补给。该区深层地下水水质较好，可作为饮用水

使用，全区工业和生活用水均采自深层地下水；农业用水主要采用的是浅层地下水，单井出

水量多在40〜50m3。・h-1之间，属富水区。

(4)排水条件：灌区内排水沟道系统已基本配套，除涝达到五年一遇标准。

(5)作物种植：目前该灌区种植作物基本为冬小麦和夏玉米，种植城走向多为南北方向。

第五章喷灌工程技术

名词解释

1.喷灌强度2.喷灌均匀度3.水滴雾化程度4.允许喷灌强度5.组合喷灌强度

二、填空

L地下水的来源主要有三部分（）、（）、（）o

2.喷灌系统的组成包括：（）、（）、（）、（）。

3.喷灌系统按系统获得压力的方式（）、（）o

4.机压喷灌系统（）o

5.自压喷灌系统（）o

6.喷灌系统根据管道的可移动程度，分为（）、（）、（）o

7.灌溉工作制度分为（）和（）0

8.lL/s=（）m3/ho

三、判断题（正确的画错误的画X）

1.20%原则是指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%。（）

2.日本为干旱半干旱地区，有300万亩灌溉土地，90%以上实现了管道化。水的有效利用

系数很高，全国主要水系己连结成统一水网。（）

四、选择填空（将其中一个正确的题号填在括号内）

1,喷头按其结构形式和水流性状可分多种类型，目前生产实践中广泛应用的是（）喷

头。

A.孔管式B,缝隙式C.全射流式D.摇臂式

2山丘区零星小块耕地宜用（：）喷灌系统。

A.固定式B.半固定式C.移动式D.绞盘式

3.一个喷灌系统喷头、竖管、支管可以移动，其它各组成部分都固定不动，则称为（）

喷灌系统。

A.固定式B.半固定式C.移动式D.管道式

4.（）喷头组合型式适宜布置在风向多变的喷灌区。

A.矩形B.正方形C.平行四边形D.三角形

5.滴灌的主要缺点是（）。

A.灌水流量太小B.易堵塞C.适用范围小D.管理复杂

五、简答题

1.喷灌系统中支管的沿程水头损失的计算过程。

2.管道附件有哪些？

3.工作压力对喷灌系统的水量分布有非常大的影响，以下三个图分别对应于压力过大、压

力过小、压力适中的哪种情况？并解释形成这种现象的原因。

压力适中

压力过低

压力过高

5.选择喷灌系统时应考虑哪些因素？

6.何为固定管道式如何选型？

7.半固定管道式喷灌如何选型？

8.何为机组式喷灌系统？如何选型?

9.喷头的水力特性指标有哪些？

10.喷灌机有哪些种类？

11.喷灌用管道有哪些？如何选用？

六、设计题

1.喷头流量q=3.2m3/h,喷头个数n=8,喷头间距L=18m,竖管高度h=lm,喷头工作压

力P=350kPa,平地，支管采用PVC管，试计算：

（I）支管允许的最大压力差；

（II）当支管管径采用D=58mm时的支管水头损失和支管进口水头。

注：干管距第一个竖管的长度为9m；D指PVC管的内径；多孔出流系数F=0.385,流量指数

m=1.77,管径系数b=4.77°

2.基本资料

已知某喷头流量为4m3/h,射程为18m,喷灌水利用系数取0.8。

要求：

求该喷头做全圆喷洒时的平均喷灌强度。

求该喷头做240。扇形喷洒时的平均喷灌强度。

若各喷头呈矩形布置，支管间距为18nb支管上喷头间距为15m,组合喷灌强度又是多少？

第六章微灌工程技术

一、名词解释

1.微灌

2.灌水器

二、填空

1.微灌按所用设备（灌水器）及出流方式不同，主要有（）（）、（）、（）、

（）和（）四种。

三、判断题（正确的画错误的画X）

1.微灌包括喷灌、滴灌（地表与地下滴灌）、微喷灌、涌泉灌（小管出流灌）、重力滴灌、

渗灌几种灌溉形式。（）

2.流态指数x反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度。（）

四、简答题

1.微灌的经济效益如何？

2.哪些地方哪些作物最适合微灌？

3.微灌系统有哪儿种类型？

4.微灌工程由哪些部分组成？

5.微灌用水为什么要进行过滤？

6.怎样进行微灌用水的过滤处理？

7.过滤器有哪些种类？

8.离心式和砂过滤器分别用在什么场合？

9.滤网式和叠片式过滤器分别用在什么场合？

10.微灌系统使用拦污栅、沉淀池等工程措施的目的是什么？

11.滴灌施肥施药设备有哪些种类？如何选用？

12.滴灌灌水器有哪些种类？

13.如何选择微喷头?

14.如何选择滴头？

15怎样管好用好微灌系统中的灌水器？

16.怎样管好用好微灌系统中的过滤器？

17.怎样管好用好微灌系统中的施肥（农药）装置？

五、计算题

某地区苹果树7月日最大耗水量为5mm/d,果园中有一出水量为50m3/h的水井，水泵日工作

小时为20小时，请计算此井能控制多大面积的灌溉？如果此苹果园是350亩，请问现在是

否满足灌溉供需平衡？如果不满足，应该采取哪些方法可以解决问题？

/〃）•/（小时）〃

0.667・/（mm/d）

注：微灌的灌溉水利用系数兀取0.95。

第七章作物需水量和灌溉用水量

一、名词解释

1.全面灌溉2.局部灌溉

二、填空

1.按照是否全面湿润整个农田、水输送到田间的方式和湿润土壤的方式，常将灌水技术分

为（）与（）两大类。

2.根据灌溉水向田间输送的形式和湿润土壤的方式不同，地面灌溉可分为（）、（）

和（）三类。

3.小畦灌水技术主要是指畦田“三改”灌水技术，也就是“（），（）,（）"，是

我国北方井灌区行之有效的一种地面灌溉节水技术。小畦灌溉技术的关键指标是（）

（）、（）、（）和（）o

4.波涌灌溉又称涌流灌溉或间歇灌溉。有三种方式（）（2）（）（3）（）

第八章雨水集蓄利用技术

一、填空

1.输水系统是（）和（）。

2.蓄水系统包括（）及其（）,其作用是（）o

3.雨水集蓄工程是指对降雨进行（）、（）、（）以及进行节水灌溉的一套系

统。一般由（）系统、系统、（）系统和（）系统组成。

4.集雨系统主要是指收集雨水的（）。首先应考虑具有一定产流面积的地方作为集

雨场，没有天然条件的地方，则需人工修建集雨场。为了提高集流效率，减少渗漏损失，要

用不透水物质或防渗材料对集雨场表面进行（）。

5.蓄水池按其结构形式和作用可分为（）、（）和（）等。

（）一般是用人工材料修建的具有防渗作用，用于调节和蓄存径路的蓄水设施，主

要用于小型农业灌溉或兼作人畜饮水用。按其结构、作用不同，一般可分为两大类型，即开

敞式和封闭式类型。

6.（）是指在降雨量多的地方，为了满足低压管道输水灌溉、喷、微灌等所需要

的水头而修建的蓄水池。其选址应尽量利用地形高差的特点，设在较高的位置以实现自压灌

溉。

二、简答题

1.影响集流效率的主要因素？

2.主要附属设施？各部分的作用？

《节水灌溉技术》练习题

第一章绪论

一、简答题

2.简述我国水资源概况以及我国发展节水灌溉的必要性？

答案要点：

从三个方面论述：（1）水资源短缺；（2）水资源时间分布（3）水资源空间分右

因此，解决我国农业发展的缺水问题，根本出路在于节水农业用水量约占全社会用水量

的70%以上，并且目前我国农业灌溉用水利用率不足50%,发展节水灌溉技术不仅可以有效

地缓解目前城市水资源供需紧张的矛盾，也是农业可持续发展的必由之路。

2.我国农业灌溉历史发展情况如何？取得的成效怎样？（可从网上查阅资料）

我国节水灌溉取得的成效：截至2005年底，全国，程节水灌溉面积达到3.2亿亩，

占有效灌溉面积（8.5亿亩）的36%。其中渠道防渗面积1.45亿亩，占49机管道输水面积

9933万亩，占33.6枷喷灌面积4184万亩，占14.2%；微灌面积931.7万亩，占3.2乐推

广水稻控制灌溉、抗旱播种和保苗措施等非工程措施近2亿亩。

我国以占耕地面积43.5%的有效灌溉面积，生产着75%的粮食、90%的经济作物。如2004年

粮食总产4694.5亿kg,平均省产308kgo灌溉面积上的粮食平均亩产是全国平均亩产的1.8

倍，是旱地的2.9倍，而且相对稳定。由此可见，我国农业高度依赖于灌溉。

3.灌溉方法评价指标标准从哪几个方面考虑？

（1）灌水均匀（2）灌溉水的利用率高（3）少破坏或不破坏土壤团粒结构（4）便于和

其他农业措施相结合（5）应有较高的劳动生产率，使得一个海水员管理的面积最大（6）对

地形的适应性强（7）基本建设投资与管理费用低，出要求能量消耗最少，便于大面积推广

（8）田间占地少。

第二章作物需水量和灌溉用水量

一、名词解释

1.作物需水量

作物需水量是指作物正常生长时的蒸发蒸腾量与构成植株体的水量之和。

2.作物系数

作物系数是指充分供水条件下实际作物蒸发蒸腾量与参考作物蒸发蒸腾量的比值。

3.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、每次灌水的时间、灌水定额及灌

溉定额的总称。

4..灌水定额

是指单位灌溉面积上的一次灌水量或灌水深度。

5.有效降雨量

有效降雨量系指天然降雨量扣除地面径流和深层渗漏量后，蓄存在土壤计划湿润层内可

供蚱物利用的雨量。

6.灌水率（灌水模数）

灌水率是指灌区单位灌溉面积（以万亩计）上所需的净灌溉用水流量，又称灌水模数（即

”2

7.土壤计划湿润层深度

土壤计划湿润层深度系指在对旱作物进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深

度。

8.田间持水量

田间持水量定义为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。

二、填空

1.土壤含水量应控制在允许最大和最小之间，允许的最大含水量为田间持水量,允许的

最小含水量为调蜜系数。

2.干旱可以分为：大气干旱、土壤干旱、盐分干旱。

3.土壤水按其形态不同可分为气态水、吸着水、毛管水、重力水。

4.单位换算：1//亩=1.5mm。

三、判断题（正确的画J,错误的画X）

1.在灌溉设计年内，为保证作物各生育期需水要求，除该时段的降水供给水量外、尚有

部分亏缺水量，需灌溉补给，这部分亏缺水量为净灌溉用水量。（J）

2.农作物的灌溉制度是指播种前及全生育期的灌水次数、灌水日期、灌水定额及灌溉定

额。（J）

3.作物需水量是指农作物生长发育过程中，从播种至收获消耗于植株叶面蒸腾和株间蒸

发的水分的总和。（J）

4.对于旱作物，湿润年份及南方地区的灌水次数少，灌溉定额小；干旱年份及北方地区

的灌水次数多，灌溉定额大。（J）

四、选择填空（将其中一个正确的题号填在括号内）

1.影响作物田间需水量的因素很多，其中最重要的是（C）

A.土壤B.气象C,作物D.农技措施

2.作物需水量指（C）

A.叶面蒸腾量B.叶面蒸腾量+深层渗漏量

C.叶面蒸腾量+棵间蒸发量

D.叶面蒸腾量+棵间蒸发量+深层渗漏量

3.以水面蒸发量为参数的需水系数法一般适用于（C）作物需水量的估算。

A.小麦B.玉米C.水稻D.棉花

4.灌区的灌水率是指灌区（C）过程线。

A.单位面积用水量B.单位面积灌水定额

C.单位面积上的净灌水流量D.净灌水流量

5.（B）宜采用畦灌。

A.水稻B.小麦C.玉米D.棉花

6.土壤水分中与作物关系最密切的是（B）

A.膜状水B.毛管水C.重力水D.吸湿水

7.作物因缺水而产生凋萎，当作物产生永久性凋萎时的土壤含水率称（D）

A.吸湿系数B.田间持水率C.最大分子持水率D.凋萎系数

8.吸湿水最大时的土壤含水率称之为（A）

A.吸湿系数B.田间持水率C.毛管持水率D.凋萎系数

9.悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称之为（C）

A.最大分子持水率B.毛管持水量

C.田间持水率D.饱和含水率

10.土壤吸力小于（A）的那部分称为可被作物吸收利用，称为有效水。

A.1.5MPaB.2MPaC.2.5MPaD.3MPa

11.由于降雨过大或降雨连绵造成地下水位抬高、土壤含水量过大，形成的

灾害称（C）

A.洪灾B.涝灾C.渍灾D.洪涝灾害

五、简答题

1.如何确定灌溉制度？

灌溉制度是根据作物各生育期需水量与降雨，地下水补给量经平衡计算确定的。由于每

年的降水与干旱情况变化很大，故灌溉制度不是一成不变的。通常根据水文年制定出各种不

同的灌溉制度，作为年初制定灌区配水计划的参考，具体执行时再根据实际降水情况和作物

生长情况做适当修改。

2.什么是适水种植技术？

适水种植是指根据天然降水的特点和水资源条件，合理确定种植结构、作物品种和栽培

技术的种植技术。

在水资源缺乏地区，应根据降水特点，合理安排作物种植结构，降低复种指数，合理轮作换

茬。旱地不追求一年两熟，提倡两年三熟或一年一熟，提高单产。要根据当地水源情况，尽

量压缩旱地小麦种植面积，多种耐旱的经济作物，稳定棉田面积，发展耐旱的豆类、甘薯和

花生等，既保证粮食产量，又减少灌溉用水量，从而达到整体节水的目的。

3.描述作物水分生产效率的术语有哪些？

描述作物与水之间生产效率的概念除作物水分生产生外，还有作物水分生产函数、作物

水肥生产函数、作物水盐生产函数和作物缺水敏感指标等。

4.什么是充分灌溉制度？

是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而制定的灌溉制度。

5.什么是非充分灌溉制度？

当水源不足时，应采用限额灌溉或叫非充分灌溉，减少灌水次数和灌水数量，以较少的

水，获得最大的经济效益。

6.为什么要对初拟灌水模数图作必要的修正？如何修正？

经直接计算而绘制的灌水率图，常常会发现以下问题：不同时期大小相差悬殊，引水不

均匀、不连续，不利于管理；短期停水较多，增加渠道渗水损失。如以其中最大的灌水率计

算渠道流量，势必偏大，不经济。因此，必须对初拟灌水率图进行必要的修正。在修正时，

应以不影响作物需水要求为原则，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，其它

注意事项还包括：

（1）若必须调整，应以提前移动为主，尽可能消除灌水率高峰和避免小于5d的短期停

水现象，最小灌水率不应小于最大灌水率的30%；灌水时间前后移动不宜超过3d；

（2）尽量保持主要作物关键期的灌水时间不变，必须变动时，灌水日期前后移动不得超

过3d,若同一种作物连续两次灌水均需变动灌水日期，不应一次提前、一次退后；修正后的

最小值应小于最大值的40%；

（3）延长或缩短灌水时间与原定时间相差不应超过20%,尽量调整次要作物、非关键期

的灌水日期和灌水延续时间，最后要使修正后的灌水率图比较均匀、连续、集中。

7.灌溉用水量计算方法有几种？

(1)利用灌水率图推算

用调整后的灌水率图可以推算灌溉用水量及灌溉用水过程。方法是把调整后的灌水率图

中的各纵坐标值分别乘以灌区总灌溉面积A,再除以灌溉水利用系数，即把灌水率图扩大

(A/")倍，便可得到全灌区设计年的灌溉用水流量。〃

(2)用灌水定额和灌溉面积直接计算

对于任何一种作物的某一次灌水，须供水到田间的灌水量(称净灌溉用水量)卬净，

W净=niA

%

唉力

(3)用综合灌水定额推算

全灌区灌水定额是同一时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值，

综净+a2m2-a3m3+••・

六、计算题

1.m=667nII(emax-00)=667X38.6%X0.75X(75%—46%)=56m3/w

2.播前灌水定额为60m，/亩

3.冬小麦全生育期的灌溉定额为234.In?/亩

七、做图题

1.作物产量Y和投入水量之间的关系;

Y

2.以产量为指标的需水系数K和作物产量之间的关系:

Y

3.作物需水量ET和产量Y之间的关系。

Y

第三章渠道防渗工程技术

一、名词解释

1.灌溉水利用系数

灌入田间的水量（或）流量与灌溉系统引入总水量（或流量）的比值。

2.渠道防渗率

灌区固定渠道最大过水表面中防渗面积与总面积的匕值，以百分计。

3.安全超高

衬砌护面应有一定的超高，以防风浪对渠床的冲刷，衬砌超高指加大水位到衬砌层顶

端的垂直距离。

4.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。通常是根据

设计灌水模数（设计灌水率）和灌溉面积进行计算的。

5.最小流量

在灌溉设计标准条件下，渠道在工作过程中输送的最小流量。用修正灌水模数图上的最

小灌水数值和灌溉面积进行计算，就用渠道最小流是可以校核对下一级渠道的水位控制条件

和确定修建节制闸的位置等。

6.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

放大后所得到的安全流量“简单他说，加大流量是渠道运行过程中可能出现的最大流量，它

是设计渠堤堤顶高程的依据。

二、填空

1.田间水利用系数>渠系水利用系数>灌溉水利用系数。

2.灌溉渠系由灌溉渠道和排水沟组成。

3.按控制面积大小和水量分配层次划分，灌溉渠道分为四级：王渠、支堤、斗渠、农渠;

排水沟也分为四级：王哲、支渔、社沟、农沟。

三、选择填空（将其中一个正确的题号填在括号内）

1、灌排相邻布置适用于（C）地形。

A.平原地区B.地形微起伏地区C.地形向一侧倾斜的地区D.山丘区

2、某一渠系有干、支、斗、农四级，则灌入田间的水量与干渠渠首引入水量之比是（A）

的水利用系数。

A.a水B.n干系c.n干D.n支水

3、某支渠流入田间的净流量与该支渠设计流量之比是（C）的水利用系数。

A.n支B.n支系c.n支水D.n水

4、陡坡是（c）类型建筑物。

A.控制B.交叉C.衔接D.泄水

5、渠道纵断面图上最关键的一条线是（C）

A.地面高程线B.渠底线C.设计水位线C.设计渠顶线

四、简答题

1.渠道防渗的作用？

（1）提高渠床的抗冲能力（2）减小渠床糙率系数（3）减少渠道渗漏对地下水的补给

（4）防止渠道长草，减少泥沙淤积，节省工程维修费用。（5）降低灌溉成本，提高灌溉效

益。

2.对渠道防渗工程的基本要求是什么？

1.防渗渠道断面应通过水力计算确定。

2.地下水位高于渠底时，应设置排水设施。

3.防渗材料及配合比应通过试验选定。

4.采用刚性材料防渗时，应设置伸缩缝。

5.标准冻深大于10cm的地区，应考虑采用防治冻胀的技术措施。

6.渠道防渗率，大型灌区不应低于40%；中型灌区不应低于50%；小型灌区不应低于

70%；井灌区如采用固定渠道输水，应全部防渗。

7.大、中型灌区宜优先对骨干渠道进行防渗。

3.渠道防渗材料所用材料？

根据所使用的材料，渠道防渗可分为：①土料防渗；②水泥土防渗；③砌石防渗I④塑

料薄膜防渗（内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面）⑤沥青混凝土防渗；⑥混凝土防渗等。

其中混凝土衬砌是当今渠道衬砌的主要形式。

4.选择防渗技术措施应考虑的因素

根据我国SL18-91《渠道防渗工程技术规范》规定的各种渠道防渗材料的技术特点、防

渗效果、运用条件等，可根据拟建渠道的基本资料，在上述设计总则指导下，具体的进行设

计。设计时尚应综合考虑下列影响因素。

（1）气候条件（2）地形条件（3）基土性质（4）地下水位（5）土地利用及灌溉系统的

形式（6）防渗标准（7）耐久性（8）材料来源（9）劳力、能源及机械设备供应情况

（10）管理养护（11）工程费用

5.渠道防渗的类型包括：

（1）土料防渗

特点：投及少、施，筒便，具防渗效果与夯实程度及影响深度有关，可用于小型渠道。

（2）砌石防渗

特点：就地取材、施工简单、抗冲、抗磨、耐久。

（3）砖砌石防渗

特点：砖砌护面也是一种因地制宜、就地取材的防渗衬砌措施，其优点是造价低廉、取

材方便、施工技术简单、防渗效果较好。

（4）混凝土防渗

优点：防渗效果好，一般能减少渗漏损失水量的85%〜90%以上；糙率系数小，可提高

渠道的输水能力、减小渠道的断面尺寸；不生杂草，减少淤积，便于养护管理；经久耐用，

一般可用40〜50年。

（5）沥青防渗

特点：沥青材料护面具有防渗。耐久、抗碱、造价低、施工简便等优点。

（6）塑料薄膜防渗

特点：具有重量轻、运输方便、施工简单、造价低、耐腐蚀、防渗效果好等优点。但应

防止杂草丛生，草根穿透薄膜。

6.防渗渠道的设计参数有哪些？

防渗渠道的设计参数除渠道的设计流量外，还有边坡系数、糙率、超高、不冲不淤流速、

伸缩缝间距及填缝材料、砌筑缝及其填筑缝材料、渠底比降、稳定渠床的宽深比、堤顶宽度

和封顶板等。

7.估算输水损失量的常用方法是什么？

（1）用经验公式估算输水损失水量，常用的经验公式是：

A

*100。：

式中。一一每公里渠道输水损失系数；

A——渠床土壤透水系数；

M一一床土壤透水指数；

Qm------渠道净流量，m3/so

（2）用经验系数估算输水损失水量

渠道水利用系数一一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；渠

系水利用系数一一灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数，渠系水利用系数

的数值等于各级渠道水利用系数的乘积。即％干〃支心力农；田间水利用系数一一田间水

利用系数是实际灌入田间的有效水量（对旱作农田，指蓄存在计划湿润层中的灌溉水量；对

水稻出，指蓄存在格出内的灌溉水量。）和未级固定渠道（农渠）放出水量的比值，用符号

nf表示。

A

灌溉水利用系数一一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

Am

8.续灌流量推算

图中表示的渠系有一条干渠和四条支渠，各支渠的毛流量分别为QI、Q2、Q3、Q4,支渠

取水口把干渠分成三段，各段长度分别为LI、L2、L3,各段的设计流量分别为QOA、QAB、

QBC,计虎公式如下：

QscAQ+QW+M）

QAB~（QBC+Ql）（1+。24）

QOA~（QAB+QI）（1+5L"

9.一般梯形断面水力计算的步骤是什么？

这是广泛使用的渠道设计方法。根据公式°=用试算法求解渠道的断面尺寸，具

体步骤如下：

（1）假设b、h为了施工方便，底宽b应取整数。因此，一般先假设一个整数的b值,

.h

h=一

再选择适当的宽深比a,用公式a计算相应的水深值。

（2）计算渠道过水断面的水力要素根据假设的b、h值计算相应的过水断面面积A、

湿周P、水力半径R和谢才系数C,计算公式如下：

A=（b+nh）h

P=b+2h>j1+m2

R=-

P

C=-Ri/6

用公式〃计算谢才系数C值。

（3）计算渠道流量用公式Q=AC场计算。

（4）校核渠道输水能力上面计算出来的渠道流量（Q计算）是假设的b、h值相应的

输水能力，一般不等于渠道的设计流量（Q）,通过试算，反复修改b、h值，直至渠道计算

流量等于或接近渠道设计流量为止。要求误差不超过5%,即设计渠道断面应满足的校核条

件是：

Q—Q计算<0.05

Q

10.渠道防渗工程冻害类型有几种？

根据负气温造成各种破坏作用的性质，冻害可分以下3种类型。

（1）渠道防渗材料的冻融破坏

（2）渠道中水体结冰造成防渗工程破坏

（3）渠道基土冻融造成防渗工程破坏

11.混凝土冻胀破坏形式措施有哪些？

（1）回避冻胀法

回避冻胀是在渠道衬砌工程的规划设计中，注意避开出现较大冻胀量的自然条件，或者

在冻胀性土存在地区，注意避开冻胀对渠道衬砌工程的作用。采取避开较大冻胀存在的自然

条（、埋入措施、置槽措施或架空渠槽等方法。

（2）削减冻胀法

当估算渠道冻胀变形值较大，且渠床在冻融的反复作用下，可能产生冻胀累积或后遗性

变形情况时，可采用削减冻胀的措施，将渠床基土的最大冻胀量削减到衬砌结构允许变位范

围内。采取置换法、隔垫保温、压实和防渗排水法等方法。

第四章低压管道输水技术

一、填空

1.历史悠久闻名中外的四川都江堰工程是无坝引水的典范。

2.有坝引水建筑物包括：拦河坝、进水闸、冲沙闸、防洪堤。

二、简答题

1.什么是低压管道输水灌溉？

低压管道输水灌溉工程是指以管道输水进行地面灌溉的工程，简称管道灌溉工程，管道

系统工作压力一般不超过0.2MPa。它是利用机泵抽取井水，以管道代替明渠，通过管道系

统把水直接输送到田间沟、畦灌溉农田，以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失，满足作

物生长的需要，农民常形象地称为“田间自来水”，是发展面积较大的一种节水工程形式。

2井灌区低压管道输水工程应符合哪些要求？

井灌区低压管道输水工程应符合下列要求：

(1)田间固定管道长度宜为90〜150m/hmJo

(2)支管走向宜平行于作物种植行，支管间距宜采用50〜150m,单向浇地时取较

小值，双向浇地时取较大值。

(3)出水口(给水栓)应按间距不大于100口、用软管与之连接进行灌溉。每个出水口

控制灌溉面积宜为0.25〜0.6hn?,单向浇地时取小值，双向浇地时取大值。

(4)应设有安全保护装置。寒冷地区应布设排水、泄空及防冻害装置。

(5)对规划中将要实施喷灌的输水管道系统，应符合喷灌工程的技术要求。

3.管道输水灌溉系统由哪些部分组成？

管道输水灌溉系统一般由水源、水泵及动力设备、输水管网、出水装置等几部分组成：

(1)水源。井、水库、河渠、沟塘等均可作为管道输水灌溉的水源，这些水源均

应符合农田灌溉的水质标准。

(2)水泵及动力设备。按用水量和扬程的大小选择适宜的水泵，动力机多选用电动

机或柴油机。

(3)输水管网。采用混凝土管、塑料管等作为输水管材，与相应的管件组合在一起,

构成一级、二级或多级的树枝状或环状输水管网。地埋管道以PVC塑料管道应用最多，与给

水栓连接的地面移动软管和地面移动多孔闸管多采用塑料软管。

(4)给配水装置。有出水口和给水栓等。由管道系统向田间毛渠或畦沟供水的节制

装置称为出水口，向地面管道提供压力水源的节制装置祢为给水栓。

(5)安全保护装置。行安全阀和进排气阀等。

4.管道输水灌溉系统有哪些类型？

管道输水灌溉系统一般有移动式、半固定式和固定式三种。

(1)移动式。灌溉季节可快速拆装、移动，轮流使用于不同位置的灌溉管道系统。

它由水泵抽水直接进入地面可移动的配水软管(俗称小自龙)灌溉农田。移动软管容易老化损

坏，操作管理不便。

（2）半固定式。输水干管道固定埋入地下，由给水栓向地面配水管道给水，配水管

道可轮换移动使用，这种形式的投资较少，但操作管理费工。

（3）固定式。固定安装在地面或埋入地下的管道系统。这种系统操作管理方便，但

投资大。

5.管道输水灌溉系统布置应遵循哪些原则？

（1）管道应短而直、水头损失小、总费用省和管理运用方便。

（2）各用水单位应设置独立的配水口。配水口的位置、给水栓的型式和规格尺寸，

必须与相应的灌溉方法和移动管道连接方式一致，使之便于管理。

（3）管道应布置在坚实的地基上，避开填方区和可能产生滑坡或受山洪威胁的地带。

（4）管网压力分布差异较大时，可结合地形条件进行压力分区，采用不同压力等级

的管材和不同的灌溉方式。

（5）如管道纵向拐弯处可能产生真空，应留出2〜3m水头的余压。

（6）固定管道宜埋在地下，易损管材必须埋在地下。埋深应不小于60cm,并应在冻

土层以下。

（7）铺设在地面上直径不大于100mm的固定管道，应在拐弯处设置镇墩。两个镇墩

之间的管道应设置伸缩节或柔性接头。

（8）铺设在松软地基或有可能发生不均匀沉降地段的刚性管道，对管基应进行处理。

（9）各级管道进口必须设置节制阀，分水口较多的输配水管道，每隔3〜5个分水

口应设置一个节制阀；管道最低处应设置排水阀。

（10）应根据水力特性，在相应位置设进、排气阀或水锤防护装置。

（11）应设置压力、流量计量装置。

6.在管网设计中如何选配水泵动力机？

低压管道输水灌溉系统水泵动力机的选择，应满足以下要求：

（1）根据管道输水工程的流量和扬程正确选择和安装水泵，使其在高效性能区运行。

（2）尽量选购机泵一体化或机泵已经组装配套的产品，并必须选购国家规定的节能

产品。

（3）在电力供应有保障的地区，尽量采用电动机。

（4）用于管道输水的水泵主要是离心泵、潜水电泵、长轴井泵等。

（5）井灌区管道输水一般使用配套好的离心泵或潜水泵。

7.管道输水灌溉用的管材有哪些？

目前井灌区低压管道输水工程所用管材，主要有塑料管、预制混凝土管以及现场连续浇

筑混凝土管等。

(1)塑料硬管。

(2)塑料软管。分为两种：一种是薄膜塑料软管，大多数由白色塑料吹塑而成，放到田

间远看像一条蜿蜒曲折的白龙，俗称小白龙。另一种是类似消防队员使用的维纶涂塑软管，

它既可以作低压输水管道用，也可以作为移动式喷灌机的配套管材。

(3)预制混凝土管。这是用人工方法或制管机在加工场预制成，运输到施工现场安装

连谖。在有原材料来源的地方，就地生产预制管造价低，但施工安装中管道接头多，施工速

度慢，劳动强度大，安装技术要求高，接头处质量不易保证，容易漏水。

(4)现场连续浇筑混凝土管。这是在施工现场挖好的沟里直接浇筑成型的混凝土管。

这种方法无接头处理工序，无运输、搬运损环等问题，但非专业施工队伍现场浇筑质量难以

控制。

8.管道系统中的安全保护装置有哪些？

管道系统中应设各类阀门以保障管网系统运行时的安全，常见的有：

(1)逆止阀。只允许管道水体单向流动的部件。

(2)进气阀。安装在高处的管道自动进气部件，在负压时能自动补气。

(3)排气阀。安装在管线驼峰或最高处，用于管道充水时排除管内空气的装置。

(4)泄水阀。安装在管线末端或最低处用于泄水检修、冲洗和安全保护的装置。

(5)安全阀。是一种压力释放装置，安装在管路较低处，起超压保护作用。即当管

内压力超出设定值时，能迅速开启排出管中水流，从而限制管内压力过高，保证管道安全。

9.管道系统在运行管理中应注意哪些事项？

为了保证工程设备的完好和正常运行，充分发挥工程效益，必须把管灌系统的运行管理

工作置于重要位置，常抓不懈。

(1)专人管理。根据工程规模的大小和生产体制，配备专管人员，或建立必要的

管理组织，实行管理责任制。

(2)制定管理制度。美主制定包括运行管理、用水管理、水费征收办法、设备维修

保养等规章制度，并严格执行。

(3)做好设备的维修养护。机井应设井台、井盖或井房，防止污染、淤塞和破坏；

定期检查维修机泵，保证正常运行；经常检查管道、给水栓、安全装置及其他工程，发现漏

水、损坏现象，应及时修理。

(4)正确操作。为防止压力瞬时骤增，破坏管道，水泵开机前应首先打开出水口，

变爽出水口应先开后关，严禁突然开启或突然关闭阀门和出水口，灌溉完毕应先停机后关出

水口。

10.什么是田间闸管灌溉技术？

出间闸管灌溉系统由移动软管道和管道上配置的多人供水闸门组成，闸门间距及规格可

根据田间沟（畦）间距（宽度）及所需流量确定。该系统用于替代毛渠完成田间输配水过程，并

通过调节闸门开度控制进入沟（畦）的流量。

国家节水灌溉北京工程技术研究中心（中国水利水电科学研究院水利研究所）在

引进国外先进技术和设备的基础上，研制开发出田间闸管灌溉系统（专利号:ZL99208558.6）。

田间闸管灌溉系统已在新疆、宁夏、甘肃、山东、河南等地大面积应用，具有节水、节能、

省地、投资少等优点，受到了用户的广泛欢迎。

四、设计题

1.参考答案

（一）灌溉制度

1.灌水定额

灌水定额主要由小麦抽穗期灌溉控制，按下式计算：

〃z=1000心力0-为）

式中m一一设计净灌水定额，m3/hm\

h——计划湿润层深度，m。一般大田作物取0.4~0.6m,蔬菜取0.2〜0.3m,果树取0.8〜

1.0m；

九一一计划湿润层土壤的干容重，砂姜黑土为14kN/n?；

川、Pi——灌水上、下限，对小麦分别取出间持水量（砂姜黑土为占干土重的28%）的

90%和65%。

则机=1000x14x0.5x（0.9x0.28—0.65-0.28）

!2

=490.0（m/hm）=32.7（m'/亩）

2.灌水周期

该灌区在4月下旬至5月上旬需水高峰时期（拔节、孕穗和抽穗、开花期）的需水强度区

为5.8mm/d,灌水周期可由下式计算：

,m490.0。二

L/=-=0.2）

\0E（i10x5.8⑻

取灌水周期为9天。

3.单井控制灌溉面积

根据与该灌区相邻且水文地质条件相同的机井测试，单井出水量一般在40〜50//h,取

Q=45n?/h作为本灌区的单井出水量。每天灌水时问1按13h计，灌水周期为9d,灌溉水的

有效利用系数7取0.855,则单井控制灌溉面积A可按下式计算：

,QtTn45x13x9.0x0.855,

A=——L=-----------=135

m32.7（亩）

取A=135（亩）

4.机井数量

灌区耕地2700亩，单井控制面积135亩,则需打井数

〃二幽=2。

135（眼）

（二）机井及管网布置

（1）井型及井位。根据灌区的水文地质条件，机井采用无砂混凝土筒井，井深为30m,井

径0.7m。

由于灌区沟、路已成系统，每块方田约130〜140亩，为尽量减少管道长度和输水水头损

失，机井井位拟布设在地块中央。

⑵管网布置。采用H形布置，如图1所示。

（1）管材。根据铺设技术简易，施工工期短，质量标准易保证，造价低廉等条件，选用薄

壁塑料硬管，各种管件采用塑料厂家定型配套产品。

（2）管径。由于机井在地块中央，管网为H形布置，可以有两种运行方式：〜种是水泵将

水送人管网管首，然后向两侧干管分流，两侧同时开启1〜2个出水口灌水，这种方式干、

支管所输送的流量各为Q/2,可缩小管径，节约投资，缺点是运行管理不便，由于两侧出

水口可能启用不同步或误操作，容易影响管网的安全运行；另一种是按4条支管轮灌，在灌

水的支管上每次开启2个出水口，这种方式运行管理方便，安全可靠，但管径可能需加大而

增加投费，否则，管道的水头损失会增大而加大能源消耗。考虑目前农村的管埋水平较低，

拟采取第二种方式设计管道，管径按产品规格偏小取用。待管理水平提高后再改为第一种方

式运行，以节省能耗，降低灌溉成本。

已知单井出水量Q=45n?/h,管道采用薄壁塑料硬管，其经济流速取丫二0-6用/$,地面

移动软管的经济流速取V=06nl/s,则管径可按下式初估：

干、支管：

[Q)45/3600

“vi.o(m)

按塑料管规格，偏小取用，采用110mm。

,一2[QT1”[22.5/3600

a=1.13J——=1.I3J--------------=0.n115

地面移动软管：VVV0.6(m)

采用110mm。

(3)管道水力计算。

1)沿程水头损失。水头损失”，为:

3得L

式中L一一管段长度，m；

D---管道内径，mm；

Q一一管道流量，m3/h；

加一一阳刁.77；

f——f=0.948X1()5；

b——b=4.77o

各级管道沿程水头损失计算成果如表lo

2)局部水头损失。可近似地按沿程水头损失的10%估计，即人局=0.3m。

表1沿程水头损失计算成果表

管段长管径流量沿程水头损失

度D(mm)Q(m3/h)hf(m)

L

(m)

干管0A5011045.00.73

支管AB14011045.02.05

支管BC5611022.50.24

地面移动软管5011022.50.21

合计3.23

(4)限压通气管高度。限压通气管是安装在管首的管网安全保护装置，采取一根与干管等

径的塑料便管，通过三通与管首及水泵出水管连接。限压通气竖管的高度应等于管首的最大

工作水头加超高，即：

"限=%+〃局+〃出口+〃超

式中〃出口一一地面移动软管出口工作水头，按0.2m计；

也超——为保持工作稳定，避免限压通气管频繁溢流