灌溉排水工程学作业题.docx
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灌溉排水工程学作业题
1.用水量平衡方程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需水量E=400m3/亩，设计降雨量p=120mm，降雨有效利用系数s=，全生育期地下水补给量K=35m3/亩，生育初期土壤计划湿润层深度H1=，后期H2=。
土壤孔隙率n=45%（占土壤体积百分数），田间持水率FC=75%（占空隙体积百分比）。
在冬小麦播前进行灌溉，灌后使土壤的最大计划湿润层范围内的含水量皆达到田间持水量，收割时土壤含水率降至田间持水率的80%。
【要求】
用水量平衡原理方法，估算冬小麦全生育期的灌溉定额。
解：
由水量平衡方程：
Wt－W0=WT+P0+K+M-ET
Wt=667nH2=667××××
×1000/667=216mm
W0=667nH1=667××××
1000/667=101mm
WT=667（H2-H1）n0=667×
则冬小麦全生育期的灌溉定额：
M=M1=397÷1000×667=265（m3/亩）;
2.水稻灌溉制度计划
【基本资料】
单位：
mm
根据南方某地方灌溉试验站多年观测资料，早稻设计年各个生育期阶段需水量，以及田间允许水层深度及渗透强度见表1-2-6。
根据当地气象资料，设计年（1998年）早稻生育期降雨量见表1-2-7,80cm口径蒸发皿月水面蒸发量情况见表1-2-8。
表1-2-6早稻各个生育阶段需水量，田间允许水层深度及渗漏强度
生育阶段
返青期
分蘖前期
分蘖后期
孕穗期
抽穗期
乳黄期
黄熟期
全生育期
起止日期
（月-日）
04-27~
05-06
05-07~
05-15
05-16~
06-03
06-04~
06-18
06-19~
06-27
06-28~
07-08
07-09~
07-18
04-27~
07-18
天数（d）
10
9
19
15
9
11
10
83
阶段需水量
（mm）
渗漏强度（mm/d）
田间允许水层深度（mm）
10~30~5
0
10~40~8
0
10~40~8
0
20~50~8
0
20~50~8
0
10~40~5
0
湿润
日期（月-日）
04-29
05-07
05-08
05-10
05-11
05-14
05-15
降雨量
日期（月-日）
05-17
05-18
05-19
05-20
05-21
05-22
05-27
表1-2-7
1998
年早稻生育期降雨量
降雨量
日期（月-日）
06-05
06-09
06-14
06-15
06-17
06-18
06-22
降雨量
日期（月-日）
06-24
06-27
06-28
06-29
07-02
07-03
07-04
降雨量
表1-2-81998年80cm口径蒸发皿月水面蒸发量
月份
4
5
6
7
8
蒸发量
（mm）
【要求】采用列表法设计中等干旱年该地区早稻生育期灌溉制度
解：
表一逐日降水量计算表
生育阶段
返青期
分蘖前期
分蘖后期
孕穗期
抽穗期
乳黄期
黄熟期
全生育期
起止日期（月-日）
04-27~
5月6日
05-07~
5月15日
05-16~
6月3日
06-04~
6月18日
06-19~
6月27日
06-28~
7月8日
07-09~
7月18日
04-27~
7月18日
天数（d）
10
9
19
15
9
11
10
83
阶段需水量（mm）
渗漏强度（mm/d）
阶段耗水量
32
翌日耗水量
表二旱稻生育期灌溉制度计算表
期日
期育生
设层
耗日量逐水
逐日降
水量
灌水变化淹层
量水灌
量水排
1
2
3
4
5
6
7
8
4
26
返青期
10~30~50
0
1
27
20
28
29
6
4
1
30
5
1
20
2
3
4
8
5
6
7
分蘖前期
4
8
2
9
30
0
1
0
1
2
3
4
1
28
5
1
17
后期
18
40
35
19
40
20
40
21
2
22
40
23
1
24
25
26
27
22
28
29
30
31
30
6
1
33
2
3
4
孕穗期
30
5
6
41
7
8
9
30
10
11
35
12
13
14
20~50~80
30
15
7
16
17
1
30
18
50
19
抽
20~50~80
11
39
20
28
21
47
30
22
23
期
24
26
25
50
26
27
28
乳
10~40~50
6
50
29
6
50
30黄
期
44
7
1
38
2
4
36
3
4
5
6
黄熟期
湿润
30
7
8
42
9
10
12
13
14
15
16
17
18
1
求和
300
早稻生育期设计灌溉制度表
灌水次数
灌水日期
灌水定额
mm
3
m/亩
1
20
2
51
20
3
30
4
30
5
30
6
30
7
30
8
30
9
50
10
30
合计
300
3.棉花灌溉制度设计
【基本资料】
设计年为中等干旱年，在棉花生长期渗入土壤的降雨量，见表1-2-12。
计划籽棉产量为300kg/亩，农业技术条件能够满足丰产要求。
根据当地生产经验，需水系数K=kg，棉花各个生育阶段计划湿润层深度及需水模比系数见表1-2-13.
表层土壤为黏壤土，土壤肥力一般，经测定0~80cm土层内平均土壤密度是cm3，孔隙率为%（占土壤体积百分比），田间持水率占孔隙体积的70%，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孔隙体积的50%，播前灌土壤含水率已经达到田间持水率，至播种时土壤含水率已经降到田间持水率的90%。
因计划湿润层增加所增加的水量，按田间持水率的90%计算土壤含水量。
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处，故地下水补给量较小，可忽略不计。
表1-2-12棉花生长期渗入土壤内的降水量单位：
mm
月
4
5
6
7
8
9
10
合
份
计
旬
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
P渗
9
3
2
5
53
48
9
3
1
295
5
8
5
9
表1-2-13棉花各个生育阶段计划湿润层深度及需水摸比系数
生育阶段
幼苗期
现蕾期
开花期
接铃期
吐絮期
起止日期（
月-
04-25~0
06-11~0
07-06~0
08-08~09
09-25~
日）
6-10
7-05
8-07
-24
10-26
计划湿润层深度
H（m）
需水模比
阶段
系数（%）
值
累计
值
【要求】
（1）计算播前灌水定额。
（2）用图解法分析法或列表计算法计算棉花灌溉制度。
解：
播种前灌水定额的确定
M1=667H（?
max-?
0）nWmin
H=,?
max=70%,?
0=50%,n=%
M1=667H（?
max-?
0）n=667×××=亩
ET=KY=kg×300kg/亩=540m3/亩
生育阶段
幼苗期
现蕾期
开花期
接铃期
吐絮期
起止日期（月-日）
04-25~06-10
06-11~07-05
07-06~08-07
08-08~09-24
09-25~10-26
计划湿润层深度H（m）
需水模系数（%）
阶段值
26
15
37
阶段需水量
81
Wmax
WminWTET-
4.用图解法计算西北干旱地区春小麦的灌溉制度
【基本资料】
西北内陆甘肃省民勤县，气候干旱，降雨量少，平均年降雨量115mm，其中3~7月降雨量，每次降雨量
多属于小雨，雨量大都小于10mm，且历时较短；灌区地下水埋深大于20m，且矿化度大，麦田生育期需水全部依靠灌溉。
土壤为轻、中土壤，土壤容重为cm3，田间持水率为28%（按占干土重的百分比计）。
在年前，春小麦地要进行秋冬灌溉，开春解冻后进行抢墒播种。
春小麦各生育阶段的田间需水量、计划湿润层深度、计划湿润层增深土层平均含水率及允许最大、最小含水率（按占田间持水率的百分比计），见表1---2---10,根据当地生产经验，当春小麦亩产达300~350kg时，整个生育期内需灌水5~6次，灌水定额50~60m3/亩。
抢墒播种时的土壤含水率为75%（按占田间持水率百分比计）。
表1—2—10春小麦灌溉制度设计资料表
生育阶段
播种期—分
蘖期
分蘖期—拔
节期
拔节期—
抽穗期
抽穗期—
成熟期
日期（月-日）
—
—
—
—
天数（d）
41
20
19
36
需水量（m3/亩）
24
81
83
112
允许最大含水率（%）
100
100
100
90
允许最小含水率（%）
55
55
60
55
计划湿润层深度（m）
计划湿润层增深土层平均含水率
65
要求】
用图解法或列表法设计春小麦的灌溉制度。
5．确定灌区设计灌水率
基本资料】
某中型灌区灌溉面积为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
η水为
面积的百分比及设计灌溉制度，见表1—2—14.灌区为有坝引水的自流灌区，灌区灌溉水利用系数表1—2—14某中型灌区各种作物的生育期、种植面积的百分比及设计灌溉制度
作物
生育期
（月-
日）
种植面积百分比（%）
灌水
次序
灌水定额（m3/亩）
修正前
灌溉定额（m3/亩）
灌水日期（月-日）
灌水
延续
天数
（d）
起
止
中间
日
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
冬小
麦
09-23~
05-16
50
1
50
09-11
09-22
09-17
12
235
2
50
11-21
12-02
11-27
12
3
45
03-04
03-13
03-09
10
4
45
04-19
04-28
04-24
10
5
45
05-07
05-16
05-12
10
玉米
06-06~
09-04
50
1
45
06-08
06-17
06-13
10
120
2
40
06-30
07-09
07-05
10
3
35
08-01
08-10
08-06
10
棉花
04-21~
11-10
25
1
40
05-01
05-08
05-05
8
110
2
35
06-20
06-27
06-24
8
3
35
07-22
07-31
07-27
10
谷子
04-25
~08-14
25
1
45
05-01
05-10
05-06
10
85
2
40
06-20
06-29
06-25
10
要求】
（1）绘制初步灌水率图
（2）修正初步灌水率图，并确定设计灌水率
解：
灌水率计算表
作物
生育期（月
-日）
种植面积百分比（%）
灌水次序
灌水定额（m3/亩）
修正前
灌水率（m3/（s.万亩））
灌水日期（月-日）
灌水延续天数（d）
起
止
中间日
冬小麦
09-23~05-
16
50
1
50
9月11日
9月22日
9月17日
12
2
50
11月21日
12月2日
11月27日
12
3
45
3月4日
3月13日
3月9日
10
4
45
4月19日
4月28日
4月24日
10
5
45
5月7日
5月16日
5月12日
10
玉米
06-06~09-
04
50
1
45
6月8日
6月17日
6月13日
10
2
40
6月30
7月9日
7月5日
10
日
3
35
8月1日
8月10日
8月6日
10
棉花
04-21~11-
10
25
1
40
5月1日
5月8日
5月5日
8
2
35
6月20
日
6月27日
6月24日
8
3
35
7月22
日
7月31日
7月27日
10
谷子
04-25~08-
14
25
1
45
5月1日
5月10日
5月6日
10
2
40
6月20
日
6月29日
6月25日
10
由图可得：
设计灌水率q=[m3/（s.万亩）]
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