第一章农田水分状况和土壤水分运动
农田水利学期末复习题
第一章农田水分与土壤水运动规律（一）名词解释1、吸湿水2、薄膜水3、吸湿系数4、凋萎系数5、田间持水率（二）选择题1、土壤水分中与作物关系最密切的是（）A.膜状水B.毛管水C.重力水D.吸湿水2、作物因缺水而产生凋萎，当作物产生永久性凋萎时的土壤含水率称（）A.吸湿系数B.田间持水率C.最大分子持水率D.凋萎系数3、吸湿水最大时的土壤含水率称之为（）A.吸湿系数B.田间持水率C.毛管持水率D.凋萎系数4、悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称之为（）A.最大分子持水率B.毛管持水量C.田间持水率D.饱和含水率5、土壤吸力小于( )的那部分称为可被作物吸收利用，称为有效水。
A.1.5MPaB.2MPaC.2.5MPaD.3MPa6、由于降雨过大或降雨连绵造成地下水位抬高、土壤含水量过大，形成的灾害称（）A.洪灾B.涝灾C.渍灾D.洪涝灾害（三）问答题1、简述农田土壤水分的存在形式。
2、土壤含水量的表示方法有哪几种？它们之间的换算关系怎样？3、简述土壤水的有效性。
4、何谓旱灾、洪灾、涝灾和渍害？5、何谓凋萎系数和田间持水率？两者各有什么用途？6、何谓SPAC?第二章灌溉用水量与灌水方法（一）名词解释1、作物需水量2、作物系数3、灌溉制度4、灌水定额5、灌溉定额6、灌水率(灌水模数)（二）选择题1、影响作物田间需水量的因素很多，其中最重要的是（）A.土壤B.气象C.作物D.农技措施2、作物需水量指（）。
A.叶面蒸腾量B. 叶面蒸腾量+深层渗漏量C.叶面蒸腾量+棵间蒸发量D.叶面蒸腾量+棵间蒸发量+深层渗漏量3、以水面蒸发量为参数的需水系数法一般适用于（）作物需水量的估算。
A.小麦B.玉米C.水稻D. 棉花4、灌区的灌水率是指灌区（）过程线。
A.单位面积用水量B.单位面积灌水定额C.单位面积上的净灌水流量D.净灌水流量5、（）宜采用畦灌。
A.水稻B.小麦C.玉米D.棉花（三）问答题1、农田水分消耗的途径有哪些？2、什么是作物需水临界期？了解作物需水临界期有何意义？3、影响作物需水量的因素有哪些，其中哪一个因素是最主要的因素？4、何谓需水模系数？有何作用？5、什么是灌溉制度？制定灌溉制度有容有哪些？5、制定灌溉制度有哪些方法？7、为什么要对初拟灌水模数图作必要的修正？如何修正？8、什么叫地面灌溉？地面灌溉有哪些基本类型？第三章灌溉水源与灌溉工程水利计算（一）名词解释1、水资源2、地下水3、灌溉设计保证率3、抗旱天数4、无坝取水(二）问答题1、灌溉水源包括哪几种类型？2、灌溉水质包括哪几方面容？3、灌溉设计标准有哪两种表示方式，各适用于什么情况？4、简述以河流为水源的取水方式类型。
农田水利学问答题精华版
1、简述农田水利学得研究对象与内容。
研究对象:（1)调节农田水分状况（2） 改变与调节地区水情1)调节农田水分状况得水利措施一般有：(1）灌溉措施:补充水分不足(2）排水措施：控水,排盐 ； 调节农田水分状况需要研究得内容:(１）农田水盐运动规律（２)节水灌溉理论与技术（３）灌排系统布置（4）灌排系统管理2）地区水情：地区水资源得数量、分布情况及其动态。
调节地区水情得工程措施:蓄水保水措施与地区间调水、排水措施.改变与调节地区水情需要研究得内容:(１）制定水土资源规划（2）水资源合理配置（３)洪涝规律第一章 农田水分状况与土壤水分运动5、何谓吸湿系数、凋萎系数与田间持水率?凋萎系数与田间持水率两者各有什么用途?一般常将田间持水量作为重力水与毛管水以及有效水分与过剩水分得分界线。
凋萎系数与田间持水量就是农田作物根系层土壤得含水量下限与上限。
据此决定灌水时间与定额。
７、何谓作物田间需水量与田间耗水量？作物需水量：植株蒸腾量与株间蒸发量之与,又称为腾发量田间耗水量:作物整个生育期中,农田消耗得总水量。
稻田：作物需水量＋田间渗漏量=田间耗水量、 旱地：作物需水量＝田间耗水量 ９、什么就是作物需水临界期？了解作物需水临界期有何意义?需水临界期:在作物全生育期中,对缺水最敏感，影响产量最大得时期。
了解作物需水临界期得意义:（１）合理安排作物布局,使用水不至过分集中；（2)在干旱情况下,优先灌溉正处需水临界期得作物.1０、计算作物田间需水量常用方法有哪些？个适合于什么情况？各自如何计算某生育阶段作物需水量?(详见课件第二章P9—21）一类就是根据田间试验直接测定得作物需水量（作物需水量得田间测定方法主要包括器测法、田测法、坑测法等)与其影响因素之间经验关系，直接计算出作物需水量得方法； 在我国采用较多得有蒸发皿法、产量法与多因素法.另一类就是先计算参照作物得蒸发蒸腾量或潜在蒸发蒸腾量,再根据不同作物得实际情况及土壤实际含水率状况计算实际作物得需水量得半经验方法。
农田水分状况
农田水分状况系指农田地面水、土壤水和地下水的多少及其在时间上的变化。
一切农田水利措施，归根结底都是为了调节和控制农田水分状况，以改善土壤中的气、热和养分状况，并给农田小气候以有利的影响，达到促进农业增产的目的。
因此，研究农田水分状况对于农田水利的规划、设计及管理工作都有十分重要的意义。
第一节农田水分状况一、农田水分存在的形式农田水分存在三种基本形式，即地面水、土壤水和地下水，而土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式。
土壤水按其形态不同可分为汽态水、吸着水、毛管水和重力水等。
（1）汽态水系存在于土壤空隙中的水汽，有利于微生物的活动，故对植物根系有利。
由于数量很少，在计算时常略而不计。
（2）吸着水包括吸湿水和薄膜水两种形式：吸湿水被紧束于土粒表面，不能在重力和毛管力的作用下自由移动；吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
薄膜水吸附于吸湿水外部，只能沿土粒表面进行速度极小的移动；薄膜水达到最大时的土壤含水率，称为土壤的最大分子持水率。
（3）毛管水毛管水是在毛管作用下土壤中所能保持的那部分水分，亦即在重力作用下不易排除的水分中超出吸着水的部分。
分为上升毛管水及悬着毛管水，上升毛管水系指地下水沿土壤毛细管上升的水分。
悬着毛管水系指不受地下水补给时，上层土壤由于毛细管作用所能保持的地面渗入的水分（来自降雨或灌水）。
（4）重力水土壤中超出毛管含水率的水分在重力作用下很容易排出，这种水称为重力水。
在这几种土壤水分形式之间并无严格的分界线，其所占比重视土壤质地、结构、有机质含量和温度等而异。
可以假想在地下水面以上有一个很高(无限长)的土柱，如果地下水位长期保持稳定，地表也不发生蒸发入渗，则经过很长的时间以后，地下水面以上将会形成一个稳定的土壤水分分布曲线。
这个曲线反映了土壤负压和土壤含水率的关系，亦即是土壤水分特征曲线（见图1-1），这一曲线可通过一定试验设备确定。
在土壤吸水和脱水过程中取得的水分特征曲线是不同的，这种现象常称为滞后现象。
农田水分状况和土壤水分运动 PPT课件
一、农田水分存在形式
农田水分状况：指农田地表水、土壤水 和地下水的多少及其在时间上的变化。
•地表水：地表积水。
•土壤水：存在于包气带中的水分。 •地下水：饱水带中的重力水。
汽态水、吸着水 汽态水、吸着水、薄膜水 毛细带表面 毛细水为主 地下水面（潜水面） 潜水土壤水分形态
质地 名称
重 吸湿 系数 — 1~2 1~2 2~3 2~3 — — — 凋萎 系数 — 4~6 4~9 6~10 6~13 15．0 12~17 —
量(%) 田间持 水量 16~22 22~30 22~28 22~28 22~28 28~32 25~35 30~35
紧沙土 沙壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土
0.1-0.3个大 气压
吸湿系数（Ws）：干土壤在水汽
相对饱和的环境中（相对湿度 100%）吸持水分子可达到最大量 ，此时土壤的含水量称为最大吸湿量 或吸湿系数（大概有15—20层水分 子）。
31个大气压
不同土壤吸湿系数不一样： 一般，粘土 >壤土>砂土， 另外吸湿系数大小还 与测定时温度有关，温度高，吸湿系 数小。
土壤三相体示意图
2、土壤水分常数
（2）土壤水分常数
土壤饱和含水率(θs) ：当土体孔隙完全被 水充满时的土壤含水 率叫饱和含水率（也 称全持水量）。
VW s V
土壤三相体示意图
2、土壤水分常数
田间持水率（θfc）：悬着毛管水
达到最大时的土壤含水率叫田间持水 率。生产实践中，常将灌水两天后土 壤所能保持的含水率叫田间持水率。 一般为饱和含水率的50%左右。
土粒
2、土壤水分常数
凋萎系数(wp)：当作物产生 永久凋萎时的土壤含水率叫 凋萎系数。
农田水利复习题
绪论◇名词解释①农田土壤水分状况②地区水情③涝灾④渍灾⑤旱灾⑥洪灾◇问答题①农田水利学的性质和研究任务是什么？②我国的农田水利建设有何特点？③今后世界灌溉发展的趋势是什么？第一章农田水分状况和土壤水分运动◇名词解释①凋萎系数②田间持水率③吸湿水④薄膜水⑤吸湿系数◇选择题①土壤水分中与作物关系最密切的是（）A、膜状水B、毛管水C、重力水D、吸湿水②作物因缺水而产生凋萎，当作物产生永久性凋萎时的土壤含水率称（）A、吸湿系数B、田间持水率C、最大分子持水率D、凋萎系数③吸湿水最大时的土壤含水率称之为（）A、吸湿系数B、田间持水率C、毛管持水率D、凋萎系数④悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称之为（）A、最大分子持水率B、毛管持水量C、田间持水率D、饱和含水率⑤由于降雨过大或降雨连绵造成地下水位抬高、土壤含水量过大，形成的灾害称（）A、洪灾B、涝灾C、渍灾D、洪涝灾害◇问答题①什么是旱作地区的适宜农田水分状况？②什么是水稻地区的适宜农田水分状况？③为什么要调节农田水分状况？第二章作物需水量和灌溉用水量◇名词解释①植株蒸腾②株间蒸发③深层渗漏④作物需水量⑤田间耗水量⑥作物需水临界期⑦灌水定额⑧灌溉定额⑨灌溉用水量⑩灌溉设计保证率○11灌水率○12灌水率图◇问答题①什么是农作物灌溉制度？其主要内容是什么？如何制定农作物灌溉制度？制定农作物灌溉制度有何意义？②什么是灌溉设计保证率？常用的灌溉设计标准有哪些？③什么是设计典型年？如何确定设计典型年？◇计算题①用“水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻耗水量。
已知：（1）根据某地气象站观测资料，设计年4月至8月80cm口径蒸发皿的观测资料见表1；（2）水稻各生育阶段的需水系数α值及日渗漏量见表2。
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。
②用列表法推求南方某灌区晚稻灌溉制度。
已知：（1）晚稻各生育阶段水面蒸发量和需水系数见表1（稻田渗漏量为3.01mm/d）；表1 1963年晚稻逐日耗水量计算表（2）晚稻生育期降雨量见表2；表2 1963年7月～10月逐日降雨量表（mm）（3）晚稻各生育阶段设计水层见表3。
农田水分状况和土壤水分运动
2、压力势（ψp） 、压力势（ψ
毛管上升水的高度与孔隙的半径成反比。 但当孔隙过细时，管壁对水份运动的阻 力增加，因而上升高度反而变小。
4、重力水
当土壤水份超过田间持水量时，多余的水份不 能为毛管所保持而在重力作用下沿着大孔隙向 下渗漏，这部分水就称为重力水。 重力水对作物是有效的，但由于它渗漏很快， 不能被保持，所以对旱作而言是无效的。 当重力水达到饱和，即土壤孔隙全部充满水份 时，土壤的含水量就称为饱和持水量。
4、重力势（ψg） 、重力势（ψ
土壤水由于其所处的位置不同，因重力 影响而产生的势能也不同，有此而产生 的水势称为重力势。 重力势可正可负，它是与参照面相对而 言的。参照面以上的土壤水重力势为正 值，参照面以下的为负值。 通常选择剖面内部或底面边界。
土水势代表土壤水分总的能量水平。土 水势的绝对值越小，土壤水分的能量水 平就越高。 土壤水总是从土水势高（即绝对值）低 处移动。 如果只考虑土壤水分运动，而不考虑植 物对水的吸收，溶质势可以忽略。其余 三个分势和称为水力势： ψh = ψm+ ψp+ ψg
（1）水深（Dw） 指在一定厚度（h）和一定面积土壤中所 含水量相当于同面积水层的厚度。 Dw= θv.h 单位可以用cm或mm，
（2）绝对水体积（容量）
指一定面积一定厚度土壤所含水量的体 积，量纲为L3。 V方/公顷，
V方/亩
二、土壤水的能态
农田水利学 第一章农田水分运动
注
意
上述各种水分类型，彼此密切交错 联结，相互转化，很难严格划分
对于不同质地的土壤上述各种不同 形态水的数值是不等的。请认真比 较它们的大小
三、土壤含水量的测定方法 3、中子法 用中子仪 1）快中子源 镭-铍 2）慢中子探测器。 3）快中子遇H变慢 4）不能测土表土壤，有机质多影响结 果。 5）可定点长期观测。
第二节、土壤水分的能量状态
土壤A 砂土 10% 土壤B 粘土 15%
1907年美土壤物理学家，白金汉，毛管势 1920年美土壤物理学家，加德纳，土壤水分势
4、重力势（g）
重力势（g）是指由重力作用而引起的土 水势变化。 任何时后重力势都存在。高于 参比面时为正，反之为负，参比面处重力势 为0.
第一节 土壤水
土壤水的重要性：
所有的水只有进入土壤转化为土壤水， 才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的 最主要来源。 •土壤水是土壤的最重要组成部分之一。 •土壤水是土壤形成发育的催化剂； •土壤水并非纯水、而是稀薄的溶液。 •盐碱土中，盐分浓度还相当高。 •土壤水实际上是指在105℃温度下从土壤中 驱逐出来的水。
影响因素：质地、有机质含量、结构、松紧状况等
不同质地和耕作条件下的田间持水量 （m%）
土壤质地 砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土 二合土 耕后 田间持水量
10-14 13-20 20-24 22-26 24-28 28-32 25
紧实
21
水分常数
农田水利学
绪论1.《农田水利学》是一门研究利用灌溉排水工程措施来调节农田水分状况及改变和调节地区水情，以消除水旱灾害，合理而科学地利用水资源，为农业生产服务的科学。
2.农田水利学研究对象：①调节农田水分状况【灌溉措施和排水措施】②改变和调节地区水情。
【蓄水保水措施和调水排水措施】第一章：农田水分状况和土壤水分运动1.农田水分三种基本形式：地面水，土壤水【吸着水，毛灌水和重力水】和地下水。
2.凋萎系数：作物产生永久凋萎时的土壤含水量，其数量包括全部的吸湿水和部分薄膜水。
3.田间持水量：土壤中悬着毛管水达到最大时的土壤含水量。
4.田间持水率：常将灌水两天后土壤所能保持的含水率。
5.旱作物对农田水分状况的要求：大气干旱；土壤干旱；作物生理干旱。
6.农田水分过多的原因：①大气降水补给农田水分过多；②洪水泛滥、湖泊漫溢、海潮侵袭或坡地地面径流汇集等使低洼地积水成灾；③地下水位过高，上升毛管水不断向上补给；或因地下水从坡地溢出，大量补给农田水分；④地势低洼，出流条件不好。
7.农田水分不足的原因：降雨量不足；降雨入渗量少，径流损失较多；土壤保水能力差，渗漏及蒸发损失水量过大。
8.SPAC系统：土壤、作物、大气构成的水循环系统。
第二章：作物需水量和灌溉用水量1.农田水分消耗的途径：植株蒸腾；棵间蒸发；深层渗漏或田间渗漏；地表径流；组成植株体的一部分。
2.作物需水量：生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量。
【作物需水量就等于植株蒸腾量和棵间蒸发量之和，即所谓的“蒸发蒸腾量”】3.作物耗水量，简称耗水量：就某一地区而言，指具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量。
4.作物需水临界期：作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同，在作物整个生育期中通常把对缺水最敏感、缺水对产量影响最大的时期。
5.水面蒸发量法（蒸发皿法或α值法），一般水稻用α值法比旱作物用此法好。
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0.8 m。 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； 示（只用 m³/亩表示计算结果） 解： 土壤计划湿润层有效含水量上限θ max=30％，下限θ min=9.5％ 当土壤含水率以占土壤体积的百分比表示时：
W＝�Hn� ��
� －计算面积，一般用亩（667 m²）或公顷（10000 m²） ，亦可取其他尺寸的面积；
� －按体积比计的土壤含水率，即土壤中的水分体积与整个土壤体积的比值；
� � －按重量比计的土壤含水率，即土壤中的水分重量与干土重量的比值；
� 土 －土壤容重（t/ m³）;
� �� －按空隙体积比计的土壤含水率，即土壤中的水分体积与空隙体积的比值；
生育阶段 月 起止日期 日 天数 阶段α 值 返青 4 26 8 5 3 分蘖 5 1 25 5 28
抜节孕 抽穗开 穗 花 5 18 6 6 16 15 6 30
E0
乳熟 7 1 10 7 10
黄熟 7 11 9 7 19
全生育 期 4 85 7
29 15 1．341 1．0
26 19
要求
日渗漏量（mm/a)
基本资料
1．2 土壤入渗水量的计算
某土壤经实验测定，第一分钟末的入渗速度 i1=6mm/min，α=0.4。 要求 运用土壤入渗（渗吸）经验公式计算 30min 内的入渗水量及平均入渗速度，以及第 30min 末的瞬时入渗速度。
I� i1 1�� t �� 1�� ，入渗速度 i � i1t
解：由考斯加可夫公式有入渗水量 所以 30min 内的入渗水量 30min 内的平均入渗速度
// 由 W � �Hn� 且 Ｗ＝�Ｈ� 得
� // �
� n
所以以占空隙体积的百分比表示的土壤含水率为
// � � max // � � min
� max
n
� �
� min
n
30％/47％=63.8％
9.5％/47％=20.2％
提示： 计算土壤含水量的的方法有： 当土壤含水率以占土壤体积的百分比表示时
农田水分状况和土壤水分运动......................................................................... 1
第三章
第七章
第一章 农田水分状况和土壤水分运动
1．1 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 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 的最大含水率为 30％，凋萎系数为 9.5％， （以上各值皆按整个土壤体积的百分数
0．784 1．5
1．060 1．2
1．178 1．0
1．060 0．8
1．133 0．8
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。 解： 4 月份日蒸发量 E′04=182.6/30=6.09mm/d 6 月份日蒸发量 E′04=178.5/30=5.95mm/d
�水
－水的容重，在一般情况下，纯水的容重为 1 t/ m³；
2
N－土壤孔隙率，即土壤中空隙体积与整个土壤体积之比。 其中：1m³/亩＝15 m³/hm² 1 m³/ hm² 1 m³/亩＝1.5 mm
＝1/15 m³/亩
1 m³/ hm²＝1/10 mm 1mm＝1/1.5 m³/亩 1mm＝10 m³/ hm²
（2） 根据所给资料， 将含水率转换为以干容重的百分比及用空隙率体积的百分比表
Ｗ＝�Ｈ�
Wm ax � �H� m ax
Wmin � �H� min =667×0.8×9.5％=50.7m³/亩=760m³/ha=76mm
=667×0.8×30％=160m³/亩=2401m³/ha=240mm
①当土壤含水率以占干土重的百分比表示时：
I�
i�
第 30min 末的瞬时入渗速度
i30 � i1t �� � 6 � 30 �0.4 � 1.539 mm / min
I 76.96 � � 2.565mm / min 30 t
i1 1�� 6 t � � 30 (1�0.4) � 76.96mm 1�� 1 � 0.4
3
第二章 作物需水量和灌溉用水量
《农田水利学》习题集
第六批一类课程建设
水利水电与建筑学院 2008 6 25
目
第一章
录
1．1 农田土壤有效含水量的计算............................................................................ 1 第二章 1．2 土壤入渗水量的计算........................................................................................ 3 2．1 用“以水面蒸发为参数的需水系数法”求水稻耗水量 .................................... 4 2．3 小麦播前灌水定额计算.................................................................................... 6 3．1 灌灌水技术要素计算........................................................................................ 9 3．2 沟灌灌水技术要素计算.................................................................................... 9 3．3 喷灌强度计算.................................................................................................. 10 3．4 喷灌均匀系数计算...........................................................................................11 3．5 喷灌灌溉制度计算.......................................................................................... 13 3．6 固定式喷灌系统规划设计.............................................................................. 13 第四章 3．7 滴灌设计.......................................................................................................... 14 4．1 灌区总体规划.................................................................................................. 15 4．2 渠道水利用系数与渠系水利用系数的计算.................................................. 15 4．3 灌溉渠道工作制度的拟定.............................................................................. 16 4．4 灌溉渠道系统的流量推算.............................................................................. 17 第六章 4．5 土质渠床渠道断面的水力计算...................................................................... 21 6．1 灌溉取水枢纽型式与位置选择(解题示例) ................................................... 23 6．2 灌溉取水枢纽位置的选择.............................................................................. 27 6．3 无坝取水渠首工程的水力计算...................................................................... 28 田 间 7．1 大田蓄水能力计算.......................................................................................... 30 第九章 7．2 干旱地区防盐地下水排水沟深度与间距的确定.......................................... 31 9．1 用最大排模经验公式计算排水河道的设计流量.......................................... 32 排水沟道系统................................................................................................... 32 排 水............................................................................................... 30 灌溉水源和取水方式....................................................................................... 23 灌溉渠道系统................................................................................................... 15 灌水方法............................................................................................................. 9 2．2 用“以产量为参数的需水系数法”求棉花需水量 ............................................ 5 作物需水量和灌溉用水量................................................................................. 4