国民经济用水需求分析习题.docx
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国民经济用水需求分析习题
农田水利学习题集
习题一
一、题目：
棉花灌溉制度的拟定
二、要求：
根据给出的资料，应用水量平衡图解法制定某灌区中等干旱年（p-50%）棉花的灌溉制度。
三、资料
1.土壤：
灌区土壤为红色粘土，其干容重γ=1.46t/m3，空隙率A=44.7%（占土壤体积的%），土壤最大含水率βmax=24.1%（占干土重的%），土壤最小含水率βmin=0.6βmax，土壤天然含水率β0=13.5%（占干土重的%），土壤的含盐量为0.1%，没有盐碱化现象，PH值为7.0左右。
2.水文地质：
灌区地下水埋深多在4.5～5.3m之间，地下水出流畅通。
3.气象：
早霜出现在十月中旬，晚霜出现在四月下旬，无霜期177天。
根据降雨资料分析，中等干旱年相当于1986年，棉花生长期的降雨为275.5mm，该年的实际降雨分布见附表1。
降雨有效利用系数采用0.79。
4.作物田间需水量：
根据临近相似地区的实测资料，测出本地区棉花的田间需水量为380m3/亩，相应的规划产量为230kg/亩。
棉花各生育期末的土壤计划湿润层厚度及模比系数如附表2所示。
棉花生育期的最适宜的土壤含水量为60～80%。
5.灌溉情况：
根据当地群众经验，棉花在中等干旱年，生育期一般灌水3～4次（现蕾期、开花期、结铃期和吐恕期各灌水一次）。
灌水方法一般采用畦灌，净灌水定额40～50m3。
播前净灌水定额60～80m3，灌水时间一般在播种前20天左右，灌水后及时进行保墒，到播前0.3m以上土层含水量仍可保持最大含水量的85%左右，0.3m以下土层的含水量可保持在βmax。
6.附表3和附表4分别给出了水量平衡图解法计算表灌溉制度设计成果表。
供计算时参考。
附表11986年灌区棉花生育期旬降雨分布情况表（单位：
mm）
月份
4
5
6
7
8
9
10
上旬
0
4.0
11.0
11.4
33.8
75.6
8.0
中旬
8.9
16.6
26.6
23.2
32.6
20.5
0.3
下旬
0.2
10.3
10.1
15.1
0.3
0.9
6.0
附表2棉花生育期土壤计划湿润层厚度及需水模比系数表
月份
4
5
6
7
8
9
10
旬
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
上
中
下
生育期
幼苗期
现蕾
开花结铃
吐恕
计划湿润层
厚度（m）
0.3
0.4
0.6
0.7
0.75
0.8
0.8
需水模系数（%）
2
7
17
35
60
80
93
100
附表3图解资料计算表
月份
旬
设计降雨
（m3/亩）
有效降雨
（m3/亩）
生育期
计划湿润层
厚度（m）
计划湿润层最大允许持水量（m3/亩）
计划湿润层最小允许持水量（（m3/亩）
计划湿润层最适宜持水量（m3/亩）
计划湿润层增加而增加的水量（m3/亩）
需水模系数（%）
累积田间
需水量
（m3/亩）
累积的湿润层增加而增加的水量（m3/亩）
（E－WT－K）累积量
（m3/亩）
附表4棉花灌溉制度设计成果表（P=50%）
作物
灌水次数
灌水定额
（m3/亩）
灌水日期
（日/月）
生育期
灌溉定额
（m3/亩）
备注
1
2
3
4
习题二
一、题目：
灌区用水制度的制定
二、要求：
根据灌区已定的灌溉制度和所给定的其它条件，绘制灌区的灌水率图、灌区的灌溉用水过程线，并计算灌区的年用水总量和用水的年内分配过程。
三、资料：
1.灌区的净灌溉面积为16.4万亩，灌水技术一般。
2.灌区各种作物的种植比例及灌溉制度如附表1所示。
3.灌区灌溉水有效利用系数按0.6考虑。
4.附表2和附表3分别为灌水率和灌溉用水量计算表，供计算时参考。
附表1灌溉制度设计成果表（p=50%）
作物
种植比例
灌溉定额
灌水次数
灌水定额
灌水时间
起始日
终止日
中间日
——
%
m3/亩
次
m3/亩
日/月
日/月
日/月
冬小麦
42
220
1
50
15/9
25/9
20/9
2
45
1/11
12/11
6/11
3
45
11/4
20/4
15/4
4
40
10/5
18/5
14/5
5
40
1/6
9/6
5/6
玉米
7
165
1
55
10/6
19/6
14/6
2
55
11/7
15/7
13/7
3
55
31/7
9/8
4/8
高粱
28
155
1
55
10/6
19/6
14/6
2
50
14/7
21/7
17/7
3
50
31/7
9/8
4/8
谷子
28
90
1
45
24/7
30/7
27/7
2
45
17/8
23/8
20/8
棉花
6
160
1
60
1/11
12/11
6/11
2
50
20/6
25/6
22/6
3
50
11/7
15/7
13/7
其它
15
50
1
50
20/6
25/6
22/6
附表3灌区用水过程线计算表
灌水
序次
灌水率
灌水时间
延续
天数
用水
流量
阶段用水量
备注
起
止
净
毛
——
升/秒•千亩
日/月
日/月
天
m3/s
万m3
万m3
——
合计
附表2灌水率计算及修正表（灌水率单位：
升/秒•千亩）
作物
种植比例
灌溉制度
初步灌水率
修正后灌水率
备注
灌溉定额
灌水次数
灌水定额
灌水日期
灌水中间日
灌水日期
灌水天数
灌水率
灌水中间日
灌水日期
灌水天数
灌水率
起
止
起
止
—
%
m3/亩
次
m3/亩
日/月
日/月
日/月
日/月
天
——
日/月
日/月
日/月
天
——
——
习题三
一、题目：
田间渠系布置
二、要求：
根据给定田块的地形情况和基本资料布置田间灌溉系统。
三、资料：
当地种植作物为大田作物，种植方向为南北向。
灌水方法采用地面畦灌，畦田规格一般为：
畦长：
50～100m
畦宽：
2.5～5.0m。
3.土壤质地为中壤土，没有盐碱化威胁。
4.规划地块地形图见附图1。
习题四
一、题目：
各级渠道设计流量的推算
二、要求：
根据给出的灌区渠系布置及其它已知资料，指定各级渠道的工作制度推求支渠以下各级渠道以及干渠的设计流量、最小流量和加大流量，并计算各支渠的灌溉水有效利用系数和全灌区的溉水有效利用系数。
三、资料：
1.灌区布置：
灌区渠系组成如附图1所示，灌区灌溉面积2.91万亩，自水库取水自流灌溉。
干渠全长10.4km，在桩号8＋400、8＋800、10＋400处分设第一、二、三支渠的分水口，一支和三支的渠系布置形式、渠道长度、控制面积大小完全相同。
二支所控制的六条斗渠中，1～5斗渠渠系布置形式、渠道长度和控制面积等完全相同，仅六斗布置不同。
各条渠道的长度及控制面积见附表1所示。
2.灌区土壤透水性中等（m=0.4，A=1.9），地下水埋深大于5m。
3.灌区设计灌水率为0.35m3/秒/万亩。
4.田间水利用系数采用0.95。
.各级渠道均暂不考虑防渗。
附表1各级渠道资料表
渠道名称
渠道长度（m）
控制面积（亩）
一支
2000
9000
一支一斗
1500
3000
一支二斗
1500
3000
一支三斗
1500
3000
一支各农渠
1000
750
二支
3000
11100
二支一斗
1050
1680
二支二斗
1050
1680
二支三斗
1050
1680
二支四斗
1050
1680
二支五斗
1050
1680
二支一至五斗各农
800
420
二支六斗
1500
2700
二支六斗各农
900
675
农田水利学
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太原理工大学水利科学与工程学院
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