8.引水灌区灌水率图的制定。 基本资料：

（1）某灌区灌溉面积为10万亩，主要种植小麦、棉花、玉米及谷子等旱作物。各种作物的生育期、种植面积的百分比及设计的灌溉制度，见表2-7。 （2）灌区为有坝取水的自流灌区。根据设计年河流来水分析，渠首能引取的流量，见表2-8。灌溉水利用系数为0.7。 要求：编制灌区灌水率图，按经济合理的要求并考虑来水流量是否够用进行修正。应完成计算说明书一份，包括修正前、后的灌水率计算表及灌水率图。 表2-7 某灌区各种作物的生育期、种植面积的百分比及设计的灌溉制度

修 正 前 种植灌水灌水日期（日/月） 灌水灌溉定 面积灌水 定额生育期 延续额(m3/作物 百分次序 (m3/天数亩) 起 止 中间日 比(%) 亩) (d) （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） 1 50 11/9 22/9 17/9 12 2 50 21/11 2/12 27/11 12 冬 小 23/9～50 3 45 4/3 13/3 9/3 10 235 麦 16/5 4 45 19/4 28/4 24/4 10 5 45 7/5 16/5 12/5 10 1 45 8/6 17/6 13/6 10 6/6～玉 米 50 2 40 60/6 97 5/7 10 120 4/9 3 35 1/8 10/8 6/8 10 1 40 1/5 8/5 5/5 8 21/4～棉 花 25 2 35 20/6 27/6 24/6 8 110 10/11 3 35 22/7 31/7 27/7 10 25/4～1 45 1/5 10/5 6/5 10 谷子 25 85 14/8 2 40 20/6 29/6 25/6 10 表2-8 设计年渠首能引取的流量

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份 流量0.8 0.8 4.7 5.2 4.8 4.8 7.0 10.0 7.5 6.0 2.4 2.0 (m3/s) 选择题

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及棵间蒸发量之和。

C、生长在大面积上的无病虫害作物，在最佳水、肥等土壤条件及生长环境中，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。 D、重力势、压力势、基质势。 C、汽态水、 吸湿水、薄膜水。

B、田间持水量、毛管断裂点和凋萎系数。

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。 4.什么叫作物需水关键期？

A、作物最需要灌水的生长时期。 B、作物生长最关键的生育阶段。

D、水分亏缺对作物产量影响最敏感最严重的生育时期。 C、对作物产量影响最大的生长阶段。 5.什么叫作物需水的模比系数？ A、作物各生育阶段的需水规律。 B、作物各生育阶段需水量的大小。 D、作物各生育阶段需水量的大小。

C、作物各生育阶段的需水量占全生育期总需水量的百分比。 6.什么叫作物系数Kc？

A、作物各生育阶段的需水规律。

B、作物各生育阶段的需水量占全生育期总需水量的百分比。

D、作物系数Kc 是作物本身生理学特性的反映，它及作物种类、品种、生育期、作物群体叶面积有关，Kc = ETc/ETo。 C、作物各生育阶段的需水量的大小。 7.什么叫农作物的灌溉制度？

A、指作物播前及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期、灌水定额及灌溉定额的总称。

B、某一次灌水单位面积上的灌水量。 C、作物全生育期各次灌水定额之和。 D、作物全生育期灌溉的时间表。

8.土壤计划湿润层深度是指实施灌水时，计划调节、控制土壤水分状况的土层深度，生产实践中一般取： A、物的根系深度。

B、作物的主要根系活动层深度。 C、40—80cm。 D、40—100cm。

9. 什么叫作物水分生产函数？

A、作物产量及灌溉水量之间的函数表达式。 B、是指全生育期消耗利用的水量总和。

C、指在农业生产水平基本一致的条件下，作物所消耗的水量及作物产量之间的函数关系。

D、作物产量的数学表达方式。 10.什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。

第三章 灌水方法及灌水技术

思考题

1.科学合理的灌水方法应达到那些要求？ 2.灌水方法的分类、特点及适用范围？

3.畦灌和沟灌的灌水技术要素是如何影响灌水质量的？ 4. 何为节水型畦灌和沟灌？

5. 何为波涌灌溉，其节水机理是什么？

6. 低压管道输水灌溉为何节水，系统由那几部分组成？ 7.喷灌为什么可以节约灌溉水量及提高产量和改善品质？ 8.喷灌的局限性主要表现在哪里？

9.喷灌系统由哪几部分组成，各部分的作用是什么？ 10.喷灌系统由哪些类型？各类型特点和适用范围如何？ 11. 喷头有那些类型？

12.表征喷头结构和性能指标的参数有那些，它们的物理意义是什么？ 13. 单喷头的水量分布的特点、影响因素及表示方法？ 14.表征喷灌系统灌水质量的主要技术参数有哪些？ 15. 喷灌系统的喷灌强度和均匀度如何测定？ 16. 喷灌系统管网布置的原则有哪些？ 17. 喷头组合间距如何确定?

18.什么叫20％准则？支管管径如何确定？

19. 喷灌系统的设计流量如何确定、如何校核？ 20. 详述喷灌系统的设计步骤。 21. 简述微灌的种类及优缺点。 22. 试述微灌系统的组成。

23. 微灌灌水器有哪几种类型，什么叫流态指数？如何选择灌水器？ 24. 过滤器有哪几种，其特点和适用条件如何？ 25. 微灌工程设计的主要技术参数包括哪些？

26. 微灌作物耗水量及传统地面灌条件下的作物耗水量有何区别，如何计算？ 27. 什么叫微灌土壤湿润比？微灌设计土壤湿润比如何确定？ 28. 微灌灌水器的间距和毛管间距确定的依据是什么？

29. 什么叫微灌灌水均匀度，有几种表达方法，影响均匀度的因素有哪些，如何保证微灌系统或灌水小区的灌水均匀度？

30. 及地面灌、喷灌的灌溉水利用系数比较，微灌灌溉水利用系数有何不同，为什么？

31. 微灌灌溉制度及地面灌、喷灌的灌溉制度比较，有何不同？

32. 微灌系统设计流量如何确定，影响微灌系统设计流量的因素有那些？ 33. 微灌管网水力学计算的目的和任务是什么，并简述其计算步骤。 34. 微灌灌水小区内支管、毛管水头差如何分配，为什么？

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（畦田纵方向）为0.002。

要求：（1）计算灌水时间（h）；

（2）选择畦田长度和宽度（m）；

（3）计算入畦单宽流量（L/s·m）。

2.某地种植玉米，用沟灌法灌溉，土壤透水性中等，顺沟灌方向的地面坡度J=0.003，采用灌水定额m=40m3/亩。

要求：（1）确定灌水沟的间距，长度和流量；

（2）计算灌水沟的灌水时间。

3.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：（1）求该喷头作全圆喷洒时的平均喷灌强度；

（2）求该喷头作240°扇形喷洒时的平均喷灌强度； （3）若各喷头呈矩形布置，支管间距为18m，支管上喷头间距为15m，组合平均喷灌强度又是多少？

4.小麦拔节期需进行喷灌，已测得小麦地计划湿润层深度40cm土层内的平均田间持水率为24%（重量含水量），土壤容重为1.35g/cm3，灌前土壤含水率为17%，此时小麦每日耗水量为6mm/d。现拟在200亩面积上安装固定式管道喷灌系统，选择喷头的流量为4.5m3/h，射程为20m，喷头组合形式为正三角形全圆喷洒，每天喷洒有效工作时间为10h。

要求：（1）计算本次喷灌的灌水定额和设计灌水周期； （2）确定喷头间距及支管间距； （3）计算一次灌水所需的时间；

（4）确定同时工作的喷头数和支管数（设每支管上安装4-8个喷头）。

5. 喷灌均匀系数计算

某次喷灌试验，雨量筒共36个（6*6），呈方格形均匀布置。雨量筒承接口直径为20cm。试验持续1h，各雨量筒承接水量，如表3-1.

表3-1各雨量筒承接水量表

1 雨量筒编号 承接水量W(ml) 46 雨量筒编号 13 承接水量W(ml) 90

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 56 82 84 90 83 66 52 46 40 70 86 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 64 52 40 44 53 60 82 89 85 60 56

雨量筒编号 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 承接水量W(ml) 35 30 37 40 45 63 70 93 72 57 42 38 要求：（1）列表计算各点的点喷灌强度； （2）计算平均喷灌强度； （3）计算喷灌均匀系数。 6. 喷灌灌溉制度设计

已知某喷灌区种植大田作物, 土质属中壤土，土壤适宜含水率的上、下限，分别为田间持水率及田间持水率的70%。田间持水率为30%（占土体积的百分数），计划湿润层深度为0.6m。据试验，耗水高峰期日平均耗水强度为5mm/d，灌溉期间平均风速小于3.0m/s。计算大田作物喷灌的设计灌水定额及灌水周期。 7. 喷头组合形式设计

某地块地面坡度小于5%，土壤质地为砂壤土，种植大田作物。现拟在该地块上建固定式喷灌系统，设计灌水定额为45mm，计划采用流量为4t/h，射程为20m的摇臂式喷头，该地喷灌期间多风，设计风速为2.5m/s。

（1）当喷头呈正方形或正三角形布置时，喷头间距和支管间距应该为多少？ （2）在上述2种不同布置形式下，其组合平均喷灌强度分别为多少？

（3）在上述2种不同布置形式下，喷头在一个位置上的灌水时间爱女是多少？ 8. 固定式喷灌系统规划设计

基本资料：华北某实验果园，面积95亩，种植苹果树共2544株，果树株行距4m×6m，路边及第一排树的距离南北方向为2m，东西向3m。果园由道路分割成4个小区。详见1：2000果园规划图（图3-1） 果园地面平坦，土壤为沙壤土，南部有一机井，最大供水量60m3/h，动水位20m，开机时间每天不超过14h。采用固定式喷灌系统。

据测定，苹果树高峰期平均日耗水强度6mm/d，灌水周期可取5—7d。灌溉季节月平均风速2.5m/s，冻土层深度0.6m。

要求：（1）选择喷头型号和确定喷头组合形式，检验喷灌强度； （2）布置干、支管道系统；

（3）拟定灌溉制度，计算喷头工作时间、轮灌工作制度和顺序； （4）利用水力计算确定干、支管道直径，计算系统设计流量和总扬程，选择水泵。

表3-2常用喷头性能表

接口螺纹尺寸喷嘴直径（mm） 工作压力流量（m3/h） 射程（m） 喷头型号 （cm） （m） PY1-20 25 6 30 2.36 19.0 7 30 3.05 20.8 PY1-20SH 25 6 30 3.13 17.5 6 30 2.71 18.0 ZY-1 25 7 25 2.94 16.9 7 30 3.23 17.7 ZY-2 32 6.5 30 2.76 18.9 7 30 3.20 19.1