農(nóng)田水利農(nóng)業(yè)灌溉制度試題及答案

農(nóng)田水利農(nóng)業(yè)灌溉制度試題及答案一、名詞解釋題1.農(nóng)業(yè)灌溉制度2.作物需水量3.灌溉保證率4.土壤計劃濕潤層5.灌水模數(shù)6.非充分灌溉制度7.鹽堿地沖洗灌溉定額8.灌溉水利用系數(shù)9.作物水分生產(chǎn)函數(shù)10.旱作農(nóng)田蓄水保墑灌溉制度名詞解釋題參考答案1.農(nóng)業(yè)灌溉制度：指在特定的自然氣候、土壤條件和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施水平下，為滿足作物全生育期的正常需水要求，所制定的關(guān)于播前灌水、生育期內(nèi)灌水的次數(shù)、每次灌水的時間、灌水定額以及全生育期總灌溉定額的系統(tǒng)性技術(shù)方案，是農(nóng)田灌溉規(guī)劃、工程設(shè)計、運行調(diào)度管理的核心基礎(chǔ)依據(jù)，直接決定灌溉工程規(guī)模、區(qū)域水資源配置效率和作物最終產(chǎn)出效益。2.作物需水量：也叫作物蒸發(fā)蒸騰量，指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長發(fā)育、獲得高產(chǎn)時的植株蒸騰、株間蒸發(fā)以及構(gòu)成植株體的水量之和，其中前兩部分占比超過99%，構(gòu)成植株體的水量不足1%，現(xiàn)行農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域通常將作物蒸發(fā)蒸騰量直接等同于作物需水量，單位常用m3/畝或者mm表示。3.灌溉保證率：指灌區(qū)多年運行周期內(nèi)，灌溉水量能夠全部滿足作物灌溉制度設(shè)計要求、沒有出現(xiàn)缺水減產(chǎn)情況的年份占總統(tǒng)計年份的比例，是反映灌溉工程供水保障能力的核心指標(biāo)，通常以符合水文規(guī)律的多年降雨、來水統(tǒng)計序列為基礎(chǔ)計算得出，數(shù)值越高代表灌溉保障能力越強。4.土壤計劃濕潤層：指實施灌水時，計劃通過灌溉措施調(diào)節(jié)土壤水分狀況的土層深度，其深度隨作物根系發(fā)育程度、土壤質(zhì)地特性發(fā)生動態(tài)變化，苗期作物根系較淺，計劃濕潤層深度通常為0.3m~0.5m，作物生育盛期根系充分發(fā)育后，旱作物計劃濕潤層深度可達(dá)到0.8m~1.2m，部分深根系林果類作物的計劃濕潤層深度可提升至1.5m以上。5.灌水模數(shù)：也叫灌水率，指灌區(qū)單位灌溉面積上所需的凈灌水流量，單位常用m3/(s·萬畝)表示，是灌區(qū)渠系建筑物設(shè)計、水資源時空調(diào)度分配的核心參數(shù)，通常根據(jù)作物灌溉制度、種植面積占比進(jìn)行計算，用于修正灌區(qū)的初步灌排工程設(shè)計方案，避免出現(xiàn)渠道輸水能力過?；虿蛔愕膯栴}。6.非充分灌溉制度：指在區(qū)域水資源總量不足、無法完全滿足作物全生育期潛在需水要求的條件下，基于作物水分生理調(diào)控機制，主動將有限的灌溉水量優(yōu)先分配給作物需水臨界期等對產(chǎn)量影響最敏感的生育階段，在允許一定程度減產(chǎn)的前提下，實現(xiàn)單位灌溉水量產(chǎn)出效益最大化的灌溉方案，是干旱半干旱缺水地區(qū)廣泛應(yīng)用的節(jié)水灌溉核心技術(shù)模式。7.鹽堿地沖洗灌溉定額：指為了將土壤耕作層內(nèi)的含鹽量降低到作物正常生長允許的閾值以下，通過大定額灌水將土壤中多余鹽分淋洗到深層地下水層當(dāng)中，單位面積農(nóng)田所需的總灌水量，其數(shù)值大小與土壤初始含鹽量、鹽分淋洗系數(shù)、淋洗時間內(nèi)的蒸發(fā)量、地下水埋深等參數(shù)直接相關(guān)，鹽堿地改良期的沖洗定額通常為150m3/畝~300m3/畝。8.灌溉水利用系數(shù)：指農(nóng)田灌溉過程中，最終被作物根系吸收利用的凈灌溉水量與渠首引入的總灌溉水量的比值，可分為渠系水利用系數(shù)、田間水利用系數(shù)兩個層級，根據(jù)《全國高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃》要求，我國新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的灌溉水利用系數(shù)不得低于0.8，高效節(jié)水灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)可達(dá)到0.85以上。9.作物水分生產(chǎn)函數(shù)：用于定量描述作物全生育期或各生育階段水分供應(yīng)量與最終產(chǎn)量之間數(shù)學(xué)關(guān)系的函數(shù)模型，目前應(yīng)用最廣泛的是Jensen模型，采用各生育階段相對騰發(fā)量的連乘積與相對產(chǎn)量建立對應(yīng)關(guān)系，為非充分灌溉制度優(yōu)化、灌區(qū)水資源優(yōu)化配置提供定量計算的理論基礎(chǔ)。10.旱作農(nóng)田蓄水保墑灌溉制度：針對我國北方旱作區(qū)降水年內(nèi)分配不均、春季土壤墑情不足的特點，通過在雨季結(jié)束后或者土壤封凍前實施一次大定額蓄水灌溉，將秋季或冬閑期的降水、灌溉水儲存于土壤深層，滿足后續(xù)作物播種、苗期生長階段的水分需求，減少生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、降低灌水定額的灌溉管理模式。二、填空題1.根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50288-2018，以旱作物為主的灌區(qū)設(shè)計灌溉保證率不宜低于______，以水稻為主的灌區(qū)設(shè)計灌溉保證率不宜低于______，經(jīng)濟(jì)作物種植面積占比超過60%的高附加值灌區(qū)，設(shè)計灌溉保證率可提升至90%~95%。2.我國現(xiàn)行規(guī)范中，農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求灌溉水的pH值應(yīng)當(dāng)控制在______區(qū)間內(nèi)，水作類作物灌溉用水的化學(xué)需氧量限值為______mg/L。3.中壤土的田間持水量（體積含水率指標(biāo)）通常在______區(qū)間，輕砂壤土的田間持水量（體積含水率指標(biāo)）通常在______區(qū)間。4.旱作物灌水定額的計算公式為M=10γH(β_max-β_min)，其中γ代表______，H代表______，β_max代表田間持水量對應(yīng)的體積含水率，β_min代表灌水前土壤允許的最小體積含水率。5.冬小麥的需水臨界期為______，夏玉米的需水臨界期為______，該階段作物對水分虧缺的敏感度達(dá)到全生育期峰值，重度干旱會造成產(chǎn)量大幅下降。6.水稻常規(guī)淹灌模式下，返青期田間適宜水層深度為______mm，分蘗后期曬田的時間通?？刂圃赺_____天區(qū)間。7.渠道輸水過程中的水量損失主要包括滲水損失、______和______三類，其中滲水損失占總損失量的70%以上。8.管道輸水灌溉系統(tǒng)的田間水利用系數(shù)不得低于______，噴灌系統(tǒng)的田間水利用系數(shù)不得低于______，微灌系統(tǒng)的田間水利用系數(shù)不得低于0.9。9.確定作物灌溉制度的三類核心方法分別是群眾經(jīng)驗法、______和______。10.生育期內(nèi)作物總耗水量的四項構(gòu)成要素分別是生育期有效降雨量、______、地下水補給量和______。11.鹽堿地改良沖洗灌溉的核心技術(shù)要求是沖洗期間地下水埋深應(yīng)當(dāng)大于______m，避免淋洗出來的鹽分隨地下水上升返回到耕作層。12.我國北方冬小麥主產(chǎn)區(qū)的常規(guī)灌溉模式下，全生育期總灌溉定額通常在______m3/畝區(qū)間，西北內(nèi)陸干旱區(qū)棉花的全生育期總灌溉定額常規(guī)地面灌模式下約為400m3/畝。13.灌水模數(shù)圖的修正需要遵循兩項核心原則，一是同一時期各作物灌水率的累加值不得大于渠道設(shè)計的輸水能力，二是灌水延續(xù)時間不宜過短，單次灌水的延續(xù)時間最低不得少于______天。14.作物生育期缺水對產(chǎn)量的影響程度可采用缺水敏感指數(shù)量化，敏感指數(shù)數(shù)值越______，代表該生育階段缺水對最終產(chǎn)量的影響程度越大。15.旱作農(nóng)田播前灌水的主要目標(biāo)是為作物播種創(chuàng)造適宜的土壤水分條件，我國黃淮海平原冬小麥播前灌水的常規(guī)灌水定額控制在______m3/畝區(qū)間。16.高效節(jié)水灌溉制度相比于傳統(tǒng)地面灌溉制度，單次灌水定額可降低______比例，大幅減少田間深層滲漏水量。17.根據(jù)《全國農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要》要求，2030年全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)要達(dá)到______以上。18.水稻淺濕干灌溉模式下，除返青期外其余生育階段田間不需要長期維持水層，當(dāng)土壤含水率降低至田間持水量的______以下時再實施灌水。19.旱作農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測的常規(guī)深度設(shè)置為0~10cm、10~20cm、20~40cm、______四個層級，分別對應(yīng)不同生育階段作物根系的主要吸水區(qū)域。20.灌區(qū)初始水權(quán)分配時，農(nóng)業(yè)灌溉水權(quán)總量核算的核心依據(jù)是對應(yīng)灌區(qū)多年平均______對應(yīng)的灌溉總用水量，不得突破區(qū)域用水總量控制紅線。填空題參考答案1.75%、85%2.5.5~8.5、1503.24%~32%、20%~28%4.計劃濕潤層內(nèi)土壤干容重、土壤計劃濕潤層深度5.孕穗揚花期、抽雄吐絲期6.10~30、7~107.蒸發(fā)損失、漏水損失8.0.9、0.859.灌溉試驗資料法、農(nóng)田水量平衡法10.灌溉水量、土壤播前儲水量11.1.512.200~25013.314.高15.70~8016.30%~50%17.0.6818.80%19.40~60cm20.灌溉保證率條件下三、單項選擇題1.下列四類大田作物當(dāng)中，需水臨界期為開花灌漿期的是（）A.春小麥B.雙季早稻C.大豆D.棉花2.某灌區(qū)土壤干容重為1.4g/cm3，計劃濕潤層深度0.6m，田間持水量體積含水率為28%，灌水前實測土壤體積含水率為18%，本次計算的灌水定額為（）m3/畝A.84B.67.2C.50.4D.423.下列灌水方式當(dāng)中，田間水利用系數(shù)最高的是（）A.畦灌B.滴灌C.噴灌D.溝灌4.按照國家現(xiàn)行規(guī)范，下列哪項作物的灌溉保證率要求最高（）A.春玉米B.設(shè)施蔬菜C.中稻D.青貯玉米5.水稻曬田的核心作用不包括以下哪項（）A.控制無效分蘗B.增強土壤通氣性C.降低田間濕度減少病害D.提升田間地下水位6.非充分灌溉的核心目標(biāo)是（）A.作物單產(chǎn)最大化B.單位灌溉水量產(chǎn)值最大化C.總灌溉水量最大化D.灌水次數(shù)最大化7.下列哪類因素不會直接影響作物需水量數(shù)值（）A.水面蒸發(fā)量B.作物葉面積指數(shù)C.土壤質(zhì)地D.當(dāng)?shù)毓喔人M標(biāo)準(zhǔn)8.渠系水利用系數(shù)的正確計算方式是（）A.各級渠道水利用系數(shù)相加B.各級渠道水利用系數(shù)連乘C.各級渠道水利用系數(shù)取平均值D.各級渠道水利用系數(shù)加權(quán)求和9.旱作物農(nóng)田適宜的土壤含水率下限，通常設(shè)定為田間持水量的（）A.40%~50%B.60%~70%C.80%~90%D.30%以下10.我國東北三江平原寒地水稻主產(chǎn)區(qū)，常規(guī)模式下全生育期總灌溉定額約為（）m3/畝A.100~150B.200~300C.400~500D.600以上單項選擇題參考答案：1.C2.B3.B4.B5.D6.B7.D8.B9.B10.B四、多項選擇題1.農(nóng)田水量平衡法計算灌溉制度時，需要納入的基礎(chǔ)參數(shù)包括（）A.作物各生育階段需水量B.同期有效降雨量C.地下水補給量D.土壤計劃濕潤層儲水量變化值2.影響作物需水量的核心因素包括（）A.氣象條件B.作物種類及品種特性C.土壤性質(zhì)D.農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)措施3.下列屬于水稻控制灌溉技術(shù)核心要點的有（）A.移栽后返青期田面維持薄水層B.分蘗后期開始曬田C.其余生育階段以土壤含水率作為控制指標(biāo)D.全生育期不建立水層4.制定灌區(qū)整體灌溉制度時，需要統(tǒng)籌考慮的約束條件有（）A.區(qū)域可用水資源總量約束B.渠系工程輸水能力約束C.作物種植結(jié)構(gòu)約束D.農(nóng)田土壤含鹽量閾值約束5.下列關(guān)于沖洗改良鹽堿地灌溉制度的描述，正確的有（）A.沖洗定額大小與土壤初始含鹽量正相關(guān)B.沖洗時間優(yōu)先選擇在蒸發(fā)量小的冬季C.沖洗過程中要及時排除田間滲出來的含鹽廢水D.沖洗完成后無需后續(xù)農(nóng)田水分管理多項選擇題參考答案：1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCD5.ABC五、判斷題1.作物需水量數(shù)值等于農(nóng)田實際耗水量，二者沒有本質(zhì)區(qū)別。（）2.對于所有作物而言，灌水次數(shù)越多、灌水定額越大，最終作物產(chǎn)量就越高。（）3.同一灌區(qū)不同水文年份的灌溉制度不需要調(diào)整，可以完全執(zhí)行同一套方案。（）4.農(nóng)田灌溉設(shè)計保證率越高，對應(yīng)的灌區(qū)供水工程建設(shè)投資規(guī)模越大。（）5.土壤計劃濕潤層深度會隨著作物生育進(jìn)程逐步增加，并非固定不變的常數(shù)。（）判斷題參考答案：1.×2.×3.×4.√5.√六、簡答題1.簡述制定農(nóng)業(yè)灌溉制度的主要技術(shù)依據(jù)答：制定農(nóng)業(yè)灌溉制度需要依托五類核心依據(jù)：一是區(qū)域氣象水文長系列觀測資料，包括逐年逐月的降雨量、蒸發(fā)量、氣溫、風(fēng)速等參數(shù)，用于核算不同年份的有效降雨和作物潛在需水量；二是農(nóng)田土壤特性資料，包括土壤質(zhì)地、土壤干容重、田間持水量、調(diào)萎系數(shù)、初始土壤含鹽量等參數(shù)，確定計劃濕潤層的儲水能力和水分調(diào)控閾值；三是作物種植及生長特性資料，涵蓋作物種類、品種、種植時間、各生育階段時長、需水臨界期、作物缺水敏感指數(shù)等參數(shù)，明確作物的需水規(guī)律；四是灌區(qū)工程供水條件資料，包括灌區(qū)渠系輸水能力、可調(diào)配水資源總量、不同年份的水源來水過程等參數(shù)，確保制定的灌溉制度具備可落地性；五是當(dāng)?shù)匾延械墓喔雀弋a(chǎn)實踐經(jīng)驗，結(jié)合本地農(nóng)民長期積累的灌水管理經(jīng)驗，對理論計算的灌溉制度進(jìn)行本地化修正，避免脫離生產(chǎn)實際。2.簡述冬小麥冬灌制度的技術(shù)要點及效益答：冬小麥冬灌是我國北方冬麥區(qū)核心的保墑增產(chǎn)技術(shù)，核心技術(shù)要點包括：一是冬灌時間選擇在日平均氣溫穩(wěn)定降至3℃左右，夜凍晝消的時間段，避免灌水過早導(dǎo)致麥苗徒長、過晚導(dǎo)致土壤結(jié)凍水分無法下滲；二是冬灌灌水定額控制在60~80m3/畝，保證灌水后土壤計劃濕潤層0~1m范圍內(nèi)的土壤含水率達(dá)到田間持水量的80%以上；三是冬灌后要及時采取耙耱保墑措施，切斷土壤毛細(xì)管，減少冬季土壤無效蒸發(fā)。其綜合效益包括：一是通過大定額灌水將水分儲存在土壤深層，避免冬季低溫凍害導(dǎo)致麥苗根系缺水死亡，提升麥苗越冬存活率；二是冬灌后土壤熱容量提升，可有效平緩田間地溫變化幅度，防止麥苗出現(xiàn)凍害；三是為翌年春季麥苗返青提供充足的土壤水分，可推遲春季第一次灌水時間，緩解春灌用水高峰的供需矛盾。3.簡述非充分灌溉制度的優(yōu)化設(shè)計流程答：非充分灌溉制度優(yōu)化設(shè)計遵循五步流程：第一步是收集作物全生育期各階段的需水量、缺水敏感指數(shù)、當(dāng)?shù)囟嗄杲涤曩Y料等基礎(chǔ)參數(shù)，構(gòu)建作物水分生產(chǎn)函數(shù)模型；第二步是根據(jù)區(qū)域可分配的總灌溉水量，核算可供作物全生育期使用的總凈灌溉水量；第三步是采用動態(tài)規(guī)劃等優(yōu)化算法，將有限的總灌溉水量在作物不同生育階段進(jìn)行分配，計算不同分配方案對應(yīng)的作物理論產(chǎn)量；第四步是篩選出單位灌溉水量產(chǎn)值最高的水量分配方案，確定各生育階段的灌水時間、灌水定額和總灌水次數(shù)；第五步是結(jié)合灌區(qū)渠系輸水能力、農(nóng)田土壤墑情動態(tài)變化特性，對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行實地校驗，調(diào)整形成可落地的非充分灌溉執(zhí)行方案。七、案例分析題1.黃淮海平原某冬小麥灌區(qū)，種植面積1萬畝，土壤為中壤土，經(jīng)實測土壤干容重γ=1.45g/cm3，播前0~1m土層的土壤平均體積含水率為21%，該土壤的田間持水量體積含水率為28%，冬小麥生育期劃分及相關(guān)參數(shù)如下表：越冬期計劃濕潤層深度0.6m，允許土壤含水率下限為田間持水量的60%；返青~拔節(jié)期計劃濕潤層深度0.8m，允許土壤含水率下限為田間持水量的65%；抽穗~灌漿期計劃濕潤層深度1.0m，允許土