灌溉排水新技术 （作业二）
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？
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？
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？
常用的渠道防治冻胀措施，主要有以下几种：
⑴降低渠基土壤水分，防止冻结过程的水分转移
⑵采用有利于防治冻胀的衬砌结构形式及防渗材料；
⑶采用砂砾料换填；
⑷铺设保温层。
4、低压管道灌溉系统由哪几部分组成？
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？
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。
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？
低压管网的布设有树状和环状两大类，常见的形式有：
⑴水源位于田块一侧，常用一字形、T形和L形3种形式。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。
⑵水源位于田块中心，常采用H形或环形。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。
⑶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。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？
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？
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。
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？
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。
322332
13、波涌灌的田间灌水方法有哪些？其主要技术要素是什么？
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？
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？
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：
1000qη1000qη （3-19） =AπR2
系统喷灌强度，用组合面积Ae替代上式中的A计算。即： ρs=
ρs=
式中：S1－支管上的喷头间距，m；
Sm－支管间距，m。 1000qη1000qη =2AeπRAe=S1Sm
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：
Cu=1-∆h h∑h
i=1ni式中： h=n ∆h=∑hi=1ni-h n
hi－某测点的喷洒水深，mm；
si－某测点代表的喷洒面积，m；
n－测点数。 水滴打击强度，常用雾化指标来描述，其计算公式是：
1000H d
式中：H－喷头工作压力，m； d－喷嘴直径，mm。 2ρd=
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？
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？
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：
t=
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；
q－喷头流量，m/h。 3abm 1000q
每日可喷洒的工作点数n，可用如下公式计算：
n=tr t+tg
式中：tr－每日喷洒作业时间，h；
tg－喷灌设备折装及移动时间，h。
每次同时工作的喷头数np，为：
np=N nT
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？
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？
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？
滴灌毛管和灌水器的布置有：
⑴单行毛管直线布置。适用于窄行密植作物，如蔬菜和幼树等。
⑵单行毛管带环状布置。多用于果树的灌溉。
⑶双行毛管平行布置。常用于滴灌高大作物。
⑷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？
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？
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？
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。
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30－50mm浅水。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。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。
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？
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。
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1.55t/m。
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Ehi（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Poi＝EhiPi可计算出该次降水的集水量，式中Poi、Ehi、Pi分别为次降水集水量、次降水集水效率、次降水量；累加各次集水量∑Poi，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：Q=αPoi，式中α为面积系数，0＜α≤1。
i=1（每题1分，共10分） 二、填空题
n333∑
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ac。
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。
a、“一”字形布置；b、“T”形布置；c、梳齿形布置；d、鱼骨形布置。
7、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。
8、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，3
则灌水周期应取（5.4天）b。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
βmax＝85%×32%＝27.2%
βmin＝65%×32%＝20.8%
m＝0.1H（βmax－βmin）/η＝0.1×40×（27.2－20.8）/0.85＝30mm
T＝mη/e＝30×0.85/5.2＝4.9d≈5d
2．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、N0＝0.3，试利用下表中的经验公式计算过水断面尺寸。
3解： ⑴Nα=N0＋sinα＝0.3＋sin10°＝0.3＋0.174＝0.474
h2= Nαr＝0.474×1.037＝0.49
⑵⎡⎛α⎫2Nα⎤π1- ⎪+⎢90︒⎭cosα⎥⎣⎝⎦1/4r=⎡nQ⎤⎢⎥⎣⎦3/8
5/8⎡π⎛⎤α⎫2()1-+2N-sinαcosα+Ntgα ⎪αα⎢2⎥90︒⎭⎣⎝⎦
⎡⎤3/8
⎡⎢3.14⎛ 10 ⎫20.474⎤1/4⎢⎢0.014⨯0.8⎥⎥
⎣ ⎝1-90︒⎪⎪⎭+cos10 ⎥⎦⎢⎢1⎥
⎣2000⎥
＝⎦＝1.037 ⎡⎢3.14⎛()5/8
1-10 ⎫⎪+2⨯0.474-sin10 cos10 +0.2 ⎤⎣2 ⎝90︒⎪⎭474tg10⎥⎦⑶h1＝r(1-sinα)=1.037×(1－0.174)＝0.857
h=h1+h2=0.857+0.49=1.4m
⑷校核渠道流速
计算过水断面面积
A＝r2
2[π(1-sin2α]+h2(2rcosα+h2tanα) ＝1.0372
2[3.14(1-sin2⨯10 ]+0.49(2⨯1.037cos10 +0.49tan10 )＝2.154 v＝Q/A＝0.8/2.154＝0.4m/s
灌溉排水新技术 （作业二）
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？
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？
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？
常用的渠道防治冻胀措施，主要有以下几种：
⑴降低渠基土壤水分，防止冻结过程的水分转移
⑵采用有利于防治冻胀的衬砌结构形式及防渗材料；
⑶采用砂砾料换填；
⑷铺设保温层。
4、低压管道灌溉系统由哪几部分组成？
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？
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。
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？
低压管网的布设有树状和环状两大类，常见的形式有：
⑴水源位于田块一侧，常用一字形、T形和L形3种形式。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。
⑵水源位于田块中心，常采用H形或环形。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。
⑶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。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？
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？
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。
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？
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。
322332
13、波涌灌的田间灌水方法有哪些？其主要技术要素是什么？
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？
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？
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：
1000qη1000qη （3-19） =AπR2
系统喷灌强度，用组合面积Ae替代上式中的A计算。即： ρs=
ρs=
式中：S1－支管上的喷头间距，m；
Sm－支管间距，m。 1000qη1000qη =2AeπRAe=S1Sm
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：
Cu=1-∆h h∑h
i=1ni式中： h=n ∆h=∑hi=1ni-h n
hi－某测点的喷洒水深，mm；
si－某测点代表的喷洒面积，m；
n－测点数。 水滴打击强度，常用雾化指标来描述，其计算公式是：
1000H d
式中：H－喷头工作压力，m； d－喷嘴直径，mm。 2ρd=
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？
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？
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：
t=
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；
q－喷头流量，m/h。 3abm 1000q
每日可喷洒的工作点数n，可用如下公式计算：
n=tr t+tg
式中：tr－每日喷洒作业时间，h；
tg－喷灌设备折装及移动时间，h。
每次同时工作的喷头数np，为：
np=N nT
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？
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？
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？
滴灌毛管和灌水器的布置有：
⑴单行毛管直线布置。适用于窄行密植作物，如蔬菜和幼树等。
⑵单行毛管带环状布置。多用于果树的灌溉。
⑶双行毛管平行布置。常用于滴灌高大作物。
⑷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？
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？
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？
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。
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30－50mm浅水。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。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。
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？
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。
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1.55t/m。
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Ehi（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Poi＝EhiPi可计算出该次降水的集水量，式中Poi、Ehi、Pi分别为次降水集水量、次降水集水效率、次降水量；累加各次集水量∑Poi，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：Q=αPoi，式中α为面积系数，0＜α≤1。
i=1（每题1分，共10分） 二、填空题
n333∑
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ac。
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。
a、“一”字形布置；b、“T”形布置；c、梳齿形布置；d、鱼骨形布置。
7、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。
8、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，3
则灌水周期应取（5.4天）b。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
βmax＝85%×32%＝27.2%
βmin＝65%×32%＝20.8%
m＝0.1H（βmax－βmin）/η＝0.1×40×（27.2－20.8）/0.85＝30mm
T＝mη/e＝30×0.85/5.2＝4.9d≈5d
2．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、N0＝0.3，试利用下表中的经验公式计算过水断面尺寸。
3解： ⑴Nα=N0＋sinα＝0.3＋sin10°＝0.3＋0.174＝0.474
h2= Nαr＝0.474×1.037＝0.49
⑵⎡⎛α⎫2Nα⎤π1- ⎪+⎢90︒⎭cosα⎥⎣⎝⎦1/4r=⎡nQ⎤⎢⎥⎣⎦3/8
5/8⎡π⎛⎤α⎫2()1-+2N-sinαcosα+Ntgα ⎪αα⎢2⎥90︒⎭⎣⎝⎦
⎡⎤3/8
⎡⎢3.14⎛ 10 ⎫20.474⎤1/4⎢⎢0.014⨯0.8⎥⎥
⎣ ⎝1-90︒⎪⎪⎭+cos10 ⎥⎦⎢⎢1⎥
⎣2000⎥
＝⎦＝1.037 ⎡⎢3.14⎛()5/8
1-10 ⎫⎪+2⨯0.474-sin10 cos10 +0.2 ⎤⎣2 ⎝90︒⎪⎭474tg10⎥⎦⑶h1＝r(1-sinα)=1.037×(1－0.174)＝0.857
h=h1+h2=0.857+0.49=1.4m
⑷校核渠道流速
计算过水断面面积
A＝r2
2[π(1-sin2α]+h2(2rcosα+h2tanα) ＝1.0372
2[3.14(1-sin2⨯10 ]+0.49(2⨯1.037cos10 +0.49tan10 )＝2.154 v＝Q/A＝0.8/2.154＝0.4m/s