扬州大学农科农田水利学计算题过程及答案

农田水利学计算题
1、某小型灌区作物单一为葡萄，某次灌水有600亩需灌水，灌水定额为25m ³/亩，灌区灌溉水利用系数为0.75，试计算该次灌水的净灌溉用水量和毛灌溉用水量。

解：W 毛=MA/η水=25*600/0.75=20000（m³）
W 净=MA=25*600=15000（m³）
2、某灌区A =0.2万亩，A 蔬菜=0.16万亩，A 花卉=0.04万亩，m 蔬菜=20m 3/亩，m 花卉=15m 3/亩。

求综合净灌水定额m 综及净灌溉用水量。

解：m 综=α1m 1+α2m 2=0.8*20+0.2*15=16+3=19（m³/亩） W=m 综*A=19*2000=38000（m³）
3、某小型提水灌区，作物均为果树，面积1000亩，用水高峰期最大灌水定额为25m3/亩，灌溉水利用系数为0.75，灌水延续4天，每天灌水20小时。

试计算水泵设计流量。

解：Q 设=
=25*1000/(3600*20*4*0.75)=0.12（m³/s ）
4、已知苏南某圩区，F=3.8Km2，其中旱地占20%，水田占80%。

水田日耗水e=5mm/d ，水田滞蓄30mm ，旱地径流系数为0.6 。

排涝标准采用1日暴雨200mm ，2天排除，水泵每天工作时间22小时。

试求泵站设计排涝流量Q 和综合设计排涝模数q 。

解：R 水田=P-h 田蓄-eT=200-30-5*2=160（mm ）
水ηTt A m t T W Q k j j ij i i i 360036001∑==⨯⨯=
R旱田=αP=0.6*200=120（mm）
∴Q=(R水田F水田+R旱田F旱田)/3.6Tt
=(160*3.8*0.8+120*3.8*0.2)/3.6*2*22
=3.65(m³/s)
∴q =Q/F=3.65/3.8=0.96(m³/km²)
5、冬小麦播前土壤最大计划湿润层深度为0.6m，土壤平均孔隙率42.5%（占土壤体积百分比），土壤田间持水率为70%（孔隙百分比）。

播前土壤含水率为45.0%（孔隙百分比）。

计算冬小麦的播前灌水定额。

解：M=667Hn(θmax-θ0)=667*0.6*0.425*(0.7-0.45)
=42.5(m³/亩)
6、已知某渠系如图1-4-3所示，干、支渠采用续灌，设计灌水率q=0.78m3/（s·万亩），一支灌溉面积为2万亩，二支灌溉面积为2.4万亩，三支灌溉面积2.5万亩，支渠的灌溉水利用系数为0.82，干渠渠道水利用系数0.9。

【要求】
（1）计算各支渠设计流量；
（2）计算干渠设计流量和灌区灌溉水利用系数。

解：（1）Q1=qA1/η支水=0.78*2/0.82=1.90(m³/s)
Q2=qA2/η支水=0.78*2.4/0.82=2.28(m³/s)
Q3=qA3/η支水=0.78*2.5/0.82=2.38(m³/s)
（2）η水=η支水*η干=0.82*0.9=0.74
7、1）下图渠系干、支渠续灌
2）灌区设计灌水模数为1.5m3/s/万亩，各支渠灌溉面积及支渠分水口水位如下表：
渠名一支渠二支渠三支渠四支渠
灌溉面积（亩）8500 9500 12500 9500
分水口水位（米）45.05 45.4 44.95 44.8
3）干渠比降1/4000，各支渠灌溉水利用系数0.8.干渠渠道水利用系数0.9。

4）干渠进水闸水头损失0.15m
【要求】
1）渠首设计流量。

2）为满足自灌要求，水源最低水位应为多少？
解：（1）Q设=q(A1+A2+A3+A4)/η支水*η干
=(1.5*(0.85+0.85+1.25+0.95))/0.72
=8.12(m³/s)
这里，q(A1+A2+A3+A4)为干渠净流量；q(A1+A2+A3+A4)/η支水为干渠毛流量（渠首净流量）。

（2）为满足自灌要求，则其水位至少高于分水口水位较高的支渠。

对于一支与二支，以二支渠水位为准，有：
H2 =H2支+L1i+φ=45.4+1000*1/4000+0.15=45.8m 对于三支渠与四支渠，以三支渠为准，有：
H3 =H3支+L2i+φ=44.95+2000*1/4000+0.15=45.6m
由H2＞H3，则水源最低水位应为45.8m
8、在5月某一时段，同时需灌溉两种作物，棉花面积为5万亩，其灌水定额20m ³/亩，玉米面积为2.5万亩，其灌水定额15m ³/亩，灌水周期3天，每天灌水20小时，计算该时段的灌水模数。

解：q=
=(2/3*20)/(0.36*3*20)+(1/3*15)/(0.36*3*20)
=0.62+0.23=0.85(m³/s*万亩)
9、某自流灌区灌溉面积10万亩。

其中水稻8万亩，棉花1万亩，玉米1万亩。

灌区某次灌水，水稻灌水定额120mm ，棉花灌水定额50m3/亩，玉米灌水定额45m3/亩。

试计算：（1）灌区该次灌水的综合净灌水定额；（2）该次灌水的净灌溉水量。

解：（1）120mm=80m³/亩，由自流，得t=24h ，T=1d
m 综=α1m 1+α2m 2+α3m 3=0.8*80+0.1*50+0.1*45
=73.5(m ³/亩)
（2）Q=m 综*A/3600Tt=73.5*10*104/(3600*24*1)
=85.07(m³/s)
10、某喷灌系统喷头参数为：喷嘴直径ｄ＝10mm ，工作压力ＨP ＝400KPa ，流量ｑP ＝6.95m3/h,射程R ＝26.6m ，喷头间距l ＝24ｍ，支管间距b ＝24m ，采用多支管多喷头全圆喷洒作业方式。

作物适宜的雾化指标Pd 为3000~4000，土壤的允许喷灌强度为10mm/h ，风系数近似取为1。

田间喷洒水利用系数hP 取0.85。

试校核喷灌的雾化程度和喷灌强度是否满足要求.
t T m tA T A m A t T A m q ij ij
j ij j ij ij j ij ij 36.03600103600104
4
α=⨯=⨯=
解：（1）雾化指标：400010
400100100=⨯==d H P p
d 在适宜的雾化指标范围内，满足要求。

（必须写）
（2）喷灌强度：
26.1024
2485.095.6100011000=⨯⨯⨯⨯== A q k P P w ηρmm/h<12mm/h 所以喷灌强度也满足设计要求。