农田水利学习题(一).doc

农田水利学习题（一）
【习题一】农田土壤有效含水量的计算
基本资料
某冲积平原上的农田，1m深以内土壤质地为壤土，其空隙率为47%，悬着毛管水的最大含水率为30%，凋萎系数为9.5%（以上各值皆按占整个土壤体积的百分数计），土壤容重为1.40t/m3，地下水面在地面以下7m处，土壤计划湿润层厚度定为0.8m。
要求：
计算土壤计划湿润层中有效含水量的上、下限，具体要求有：
（1） 分别用m3/亩，m3/ha和mm水深三种单位表示有效含水量的计算结果；
（2） 根据所给资料，将悬着毛管水的最大含水率转换为以干土重的百分比及用空隙体积的百分比表示。

【习题二】用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻耗水量
基本资料
（1） 根据某地气象站观测资料，设计年4月至8月80cm口径蒸发皿的蒸发量（E0）的观测资料见表1
表1　　某地蒸发量（E0）的观测资料
月　　　份
4
5
6
7
8
蒸发量E0（mm）
182.6
145.7
178.5
198.8
201.5

（2） 水稻各生育阶段的需水系数α值及日渗漏量，见表2
表2　　水稻各生育阶段的需水系数及日渗漏量
生育阶段
返青
分蘖
拔节孕穗
抽穗开花
乳熟
黄熟
全生育期
起止日期
4月26至
5月3
5月4至
5月28
5月29至
6月15
6月16至
6月30
7月1至
7月10
7月11至
7月19
4月26至
7月19
天数
8
25
18
15
10
9
85
阶段α值
0.784
1.060
1.341
1.178
1.060
1.133

日渗漏量
1.5
1.2
1.0
1.0
1.0
0.8
0.8
要求：
根据上述资料，推求该地水稻各生育阶段及全生育期的耗水量。
【习题三】用“以产量为参数的需水系数法”求棉花需水量
基本资料
（1） 棉花计划产量，籽棉300kg/亩
（2） 由相似地区试验资料得，当产量为籽棉300kg/亩时，棉花需水系数K＝1.37m3/kg。
（3） 棉花各生育阶段的需水量模比系数，见表3
表3　　　棉花各生育阶段的模比系数
生育阶段
苗期
现蕾
开花结铃
吐絮
全生育期
起止日期
4月11至6月10
6月11至7月6
7月7至8月24
8月25至10月30
4月11至10月30
天数
61
26
49
67
203
模比系数（%）
13
20
49
18
100
要求：
计算棉花各生育阶段需水量累积值，以备在用图解法制定灌溉制度时绘制需水量累积曲线之用。

【习题四】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储存足够的水分，以便在作物根系深扎后使用。
基本资料
（1） 土壤最大计划湿润层H＝0.8m
（2） 土壤平均孔隙率n＝41.3%（占土体）
（3） 土壤田间持水率θmax＝75.0%(占孔隙体积的百分比)
（4） 播前土壤天然含水率θ0＝48.0% (占孔隙体积的百分比)
要求：
计算播前灌水定额。

【习题五】北方半干旱、半湿润地区棉花灌溉制度设计――图解法
基本资料
（1） 设计年为中等干旱年，在棉花生长期渗入土壤内的降雨量，见表4

表4　　棉花生长期渗入土壤内的降雨量
月
4
5
6
7
旬
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
P渗
(mm)

9.0
1.2
22.5

4.8

52.5
45
月
8
9
10
合计

旬
上
中
下
上
中
下
上
中
下
P渗
(mm)
97.5
34.5

21.0

331.2

（2） 计划籽棉产量为120kg/亩，农业技术条件能满足丰产要求。据实验分析，需水系数K＝2.67m3/kg，棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数如表5
表5　　棉花各生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数
生育阶段
幼苗期
现蕾期
结铃期
吐絮期
起止日期
1/4~15/6
16/6~13/7
14/7~26/8
27/8~31/10
计划湿润深度（m）
0.5
0.5~0.6
0.6~0.7
0.7
需水模比系数（%）
阶段值
10.5
31.0
46.5
12.0
累积值
10.5
41.5
88.0
100.0

（3） 表层土壤为粘壤土，肥力一般，经测定0－70cm土层内平均容重为1.49t/m3，空隙率为42.5%（占土壤体积的百分数），田间持水率为空隙体积的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空隙体积的50%，播种前灌水达θ田至播种时土壤含水率已降至0.9θ田。因计划湿润层加深所增加水量，按0.9θ田计算土壤含水量。
（4） 灌区内有排除地下水的排水沟，在棉花生育期内地下水面在地面以下2.5m处，故地下水补给量较小，可忽略不计。
要求：
（1） 计算播前灌水定额
（2） 根据上述资料，按土壤水分平衡原理，用图解分析法设计棉花灌溉制度。