农田水利学作业题解析.docx
《农田水利学作业题解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农田水利学作业题解析.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
农田水利学作业题解析
09水利水电2班马守斌0903105047
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=0.8，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
=0.3m，后期
=0.8m。
土壤孔隙率n=45%（占土壤体积百分数），田间持水率
=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=667nH
=667×0.45×0.8×0.75×0.8×1000/667=216mm
W0=667nH
=667×0.45×0.3×0.75×1000/667=101mm
WT=667（H2-H1）n
=667×（0.8-0.3）×0.45×0.75×1000/667=169mm
P0=
×P=0.8×120=96mm;
K=35×1000/667=53mm;
ET=400×1000/667=600mm;
M=397mm
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】
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）
30.3
34.8
71.6
107.8
97.5
64.7
40.1
446.8
渗漏强度（mm/d）
1.7
1.5
1.5
1.4
1.4
1.2
1.1
田间允许水层深度（mm）
10~30~50
10~40~80
10~40~80
20~50~80
20~50~80
10~40~50
湿润
表1-2-71998年早稻生育期降雨量单位：
mm
日期（月-日）
04-29
05-07
05-08
05-10
05-11
05-14
05-15
降雨量
6.0
6.5
2.0
12.5
1.5
2.5
8.5
日期（月-日）
05-17
05-18
05-19
05-20
05-21
05-22
05-27
降雨量
4.5
45.6
56.4
10.9
2.0
8.5
1.0
日期（月-日）
06-05
06-09
06-14
06-15
06-17
06-18
06-22
降雨量
7.5
0.5
0.8
7.0
1.0
39.5
0.5
日期（月-日）
06-24
06-27
06-28
06-29
07-02
07-03
07-04
降雨量
1.5
1.2
13.5
6.0
4.0
4.8
1.5
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）
205.2
168.5
192.5
189.0
249.0
【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
04-27~
05-07~
05-16~
06-04~
06-19~
06-28~
07-09~
04-27~
（月-日）
5月6日
5月15日
6月3日
6月18日
6月27日
7月8日
7月18日
7月18日
天数（d）
10
9
19
15
9
11
10
83
阶段需水量（mm）
30.3
34.8
71.6
107.8
97.5
64.7
40.1
446.8
渗漏强度（mm/d）
1.7
1.5
1.5
1.4
1.4
1.2
1.1
阶段耗水量
32
36.3
73.1
109.2
98.9
65.9
41.2
446.8
3.2
4.0
3.8
7.3
11.0
6.0
4.1
5.4
翌日耗水量
表二旱稻生育期灌溉制度计算表
日期
生育期
设计灌水层
逐日耗水量
逐日降水量
淹灌水层变化
灌水量
排水量
1
2
3
4
5
6
7
8
4
26
返青期
10~30~50
3.2
10
27
26.8
20
28
23.6
29
6
20.4
17.2
14
30
10.8
5
1
27.6
20
2
24.4
3
21.2
4
18
5
14.8
6
11.6
7
分蘖前期
10~40~80
4
6.5
14.1
8
2
12.1
9
38.1
30
10
12.5
40
6.4
11
1.5
37.5
12
33.5
13
29.5
14
2.5
28
15
8.5
32.5
16
分蘖后期
10~40~80
3.8
28.7
17
4.5
29.4
18
45.6
40
35
19
56.4
40
52.6
20
10.9
40
7.1
21
2
38.2
22
8.5
40
6.7
23
1
37.2
24
33.4
25
29.6
26
25.8
27
22
28
18.2
29
14.4
30
10.6
31
36.8
30
6
1
33
2
29.2
3
25.4
4
孕穗期
48.1
30
5
7.5
48.3
6
41
7
33.7
8
26.4
9
7.3
0.5
49.6
30
10
42.3
11
35
12
27.7
13
20.4
14
20~50~80
0.8
43.9
30
15
7
43.6
16
36.3
17
1
30
18
39.5
50
12.2
19
抽穗期
20~50~80
11
39
20
28
21
47
30
22
0.5
36.5
23
25.5
24
1.5
26
25
66.5
50
26
55.5
27
1.2
45.7
28
10~40~50
6
13.5
50
3.3
29
6
50
30
乳黄期
44
7
1
38
2
4
36
3
4.8
34.8
4
1.5
30.3
5
24.3
6
湿润
4.1
50.2
30
7
黄熟期
46.1
8
42
9
37.9
10
33.8
11
29.7
12
25.6
13
21.5
14
17.4
15
13.3
16
9.2
17
5.1
18
1
求和
43.4
257.7
300
131.3
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
m3/亩
1
4.27
20
13.34
2
51
20
13.34
3
5.9
30
20.01
4
5.31
30
20.01
5
6.4
30
20.01
6
6.9
30
20.01
7
6.14
30
20.01
8
6.21
30
20.01
9
6.25
50
33.35
10
7.6
30
20.01
合计
300
200.1
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=1.8m3/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1.45g/cm3，孔隙率为44.5%（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4.0m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
月份
4
5
6
7
8
9
10
合计
旬
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
9
3
25
5
53
48
98
35
19
295
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-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）
0.5
0.5~0.6
0.6~0.7
0.7~0.8
0.8
需水模比系数（%）
阶段值
10.5
26.0
15.0
37.0
11.5
累计值
10.5
36.5
51.5
88.5
100.0
【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（ϴmax-ϴ0）nWmin
H=0.5m,ϴmax=70%,ϴ0=50%,n=44.5%
M1=667H（ϴmax-ϴ0）n=667×0.5×（0.7-0.5）×0.445=29.68m3/亩
ET=KY=1.8m3/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）
0.5
0.5~0.6
0.6~0.7
0.7~0.8
0.8
需水模系数（%）
阶段值
10.5
26
15
37
11.5
阶段需水量
56.7
140.4
81
199.8
62.1
Wmax
103.89
124.66
145.44
166.22
166.22
Wmin
62.33115
62.3312
74.7974
87.2636
99.7298
WT
56.10
56.10
56.10
56.10
56.10
ET-WT-K
0.60
84.30
24.90
143.70
6.00
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70.5mm，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1.48g/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）
03.23—05.02
05.03—05.22
05.23—06.10
06.11—07.16
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）
0.4
0.4-0.6
0.6
0.6
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η水为0.7。
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
0.24
2
50
11月21日
12月2日
11月27日
12
0.24
3
45
3月4日
3月13日
3月9日
10
0.26
4
45
4月19日
4月28日
4月24日
10
0.26
5
45
5月7日
5月16日
5月12日
10
0.26
玉米
06-06~09-04
50
1
45
6月8日
6月17日
6月13日
10
0.26
2
40
6月30日
7月9日
7月5日
10
0.23
3
35
8月1日
8月10日
8月6日
10
0.20
棉花
04-21~11-10
25
1
40
5月1日
5月8日
5月5日
8
0.14
2
35
6月20日
6月27日
6月24日
8
0.13
3
35
7月22日
7月31日
7月27日
10
0.10
谷子
04-25~08-14
25
1
45
5月1日
5月10日
5月6日
10
0.13
2
40
6月20日
6月29日
6月25日
10
0.12
由图可得：
设计灌水率q=0.25[m3/（s.万亩）]
升级会员 