节水灌溉技术习题及答案

节水灌溉技术习题及答案内容摘要：

砌护面应有一定的超高，以防风浪对渠床的冲刷，衬砌超高指加大水位到衬砌层顶 端的垂直距离。 第 20 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： 在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求，需要渠道输送的最大流量。 通常是根据设计灌水模数（设计灌水率）和灌溉面积进行计算的。 在灌溉设计标准条件下，渠道在工作过程中输送的最小流量。 用修正灌水模数图上的最小灌水数值和灌溉面积进行计算，就用渠道最小流是可以校核对下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置等。 考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现一些难以准确估计的附加流量，把设计流量适当放大后所得到的安全流量。 简单他说，加大流量是渠道运行过程中可能出现的最大流量，它是设计渠堤堤顶高程的依据。 二、填空 1．田间水利用系数 渠系水利用系数 灌溉水利用系数。 2．灌溉渠系由 灌溉渠道 和 排水沟 组成。 3．按控制面积大小和水量分配层次划分，灌溉渠道分为四级： 干渠 、 支渠 、 斗渠 、 农渠 ； 排水沟也分为四级： 干沟 、 支沟 、 斗沟 、 农沟。 三、选择填空 （将其中一个正确的题号 填在括号内） 灌排相邻布置适用于（ C ）地形。 某一渠系有干、支、斗、农四级，则灌入田间的水量与干渠渠首引入水量之比是（ A ）的水利用系数。 某支渠流入田间的净流量与该支渠设计流量之比是（ C ）的水利用系数。 陡坡是（ C ）类型建筑物。 渠道纵断面图上 最关键的一条线是（ C ） 四、简答题 1．渠道防渗的作用。 （ 1）提高渠床的抗冲能力（ 2）减小渠床糙率系数 （ 3）减少渠道渗漏对地下水的补给（ 4）防止渠道长草，减少泥沙淤积，节省工程维修费用。 （ 5）降低灌溉成本，提高灌溉效益。 第 21 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： 2．对渠道防渗工程的基本要求是什么。 1．防渗渠道断面应通过水力计算确定。 2．地下水位高于渠底时，应设置排水设施。 3．防渗材料及配合比应通过试验选定。 4．采用刚性材料防渗时，应设置伸缩缝。 5．标准冻深大 于 10cm 的地区，应考虑采用防治冻胀的技术措施。 6．渠道防渗率，大型灌区不应低于 40％；中型灌区不应低于 50％；小型灌区不应低于70％；井灌区如采用固定渠道输水，应全部防渗。 7．大、中型灌区宜优先对骨干渠道进行防渗。 3．渠道防渗材料所用材料。 根据所使用的材料，渠道防渗可分为：①土料防渗；②水泥土防渗；③砌石防渗 I④塑料薄膜防渗 (内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面 )⑤沥青混凝土防渗；⑥混凝土防渗等。 其中混凝土衬砌是当今渠道衬砌的主要形式。 4．选择防渗技术措施应考虑的因素 根据我国 SL1891《渠 道防渗工程技术规范》规定的各种渠道防渗材料的技术特点、防渗效果、运用条件等，可根据拟建渠道的基本资料，在上述设计总则指导下，具体的进行设计。 设计时尚应综合考虑下列影响因素。 （ 1）气候条件（ 2）地形条件（ 3）基土性质（ 4）地下水位（ 5）土地利用及灌溉系统的形式 （ 6）防渗标准 （ 7）耐久性（ 8）材料来源（ 9）劳力、能源及机械设备供应情况 （ 10）管理养护（ 11）工程费用 ： （ 1）土料防渗 特点：投资少、施工简便 ,其防渗效果与夯实程度及影响深度有关 , 可用于小型渠道。 （ 2）砌石防渗 特点：就地取材、施工简单、抗冲、抗磨、耐久。 （ 3）砖砌石防渗 特点：砖砌护面也是一种因地制宜、就地取材的防渗衬砌措施， 其优点是造价低廉、取材方便、施工技术简单、防渗效果较好。 （ 4）混凝土防渗 优点 ：防渗效果好，一般能减少渗漏损失水量的 85%～ 90%以上；糙率系数小，可提高渠道的输水能力、减小渠道的断面尺寸；不生杂草，减少淤积，便于养护管理；经久耐用，一般可用 40～ 50 年。 第 22 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： （ 5）沥青防渗 特点： 沥青材料护面具有防渗。 耐久、抗碱、造价低、施工简便等优点。 （ 6）塑料薄膜防渗 特点：具有重量轻、运输方 便、施工简单、造价低、耐腐蚀、防渗效果好等优点。 但应防止杂草丛生，草根穿透薄膜。 6．防渗渠道的设计参数有哪些。 防渗渠道的设计参数除渠道的设计流量外，还有边坡系数、糙率、超高、不冲不淤流速、伸缩缝间距及填缝材料、砌筑缝及其填筑缝材料、渠底比降、稳定渠床的宽深比、堤顶宽度和封顶板等。 7．估算输水损失量的常用方法是什么。 （ 1）用经验公式估算输水损失水量，常用的经验公式是： mnQA100 式中 σ —— 每公里渠道输水损失系数； A—— 渠床土壤透水系数； M—— 床土壤透水指数； Qm—— 渠道净流量， m179。 /s。 （ 2）用经验系数估算输水损失水量 渠道水利用系数 —— 某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利用系数；渠系水利用系数 —— 灌溉渠系的净流量与毛流量的比值称为渠系水利用系数，渠系水利用系数的数值等于各级渠道水利用系数的乘积。 即 农斗支干  s ；田间水利用系数 —— 田间水利用系数 是实际灌入田间的有效水量（对旱作农田，指蓄存在计划湿润层中的灌溉水量；对水稻田，指蓄存在格田内的灌溉水量。 ）和未级固定渠道（农渠）放出水量的比值，用符号η f 表示。 农净农WmA nf  灌溉水利用系数 —— 灌溉水利用系数是实际灌入农田的有效水量和渠首引人水量的比值 gWAm0 8．续灌流量推算 第 23 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： 图中表示的渠系有一条干渠和四条支渠，各支渠的毛流量分别为 Q Q Q Q4，支渠取水口把干渠分成三段，各段长度分别为 L L L3，各段的设计流量分别为 QOA、 QAB、QBC，计虎公式如下： )L)((Q BC 3343 1  )L)((Q BCAB 222 1  )L)((Q ABOA 111 1  9．一般梯形断面水力计算的 步骤是什么。 这是广泛使用的渠道设计方法。 根据公式 RiACQ 用试算法求解渠道的断面尺寸，具体步骤如下： （ 1）假设 b、 h 为了施工方便，底宽 b 应取整数。 因此，一般先假设一个整数的 b 值，再选择适当的宽深比α ,用公式 bh 计算相应的水深值。 （ 2）计算渠道过水断面的水力要素 根据假设的 b、 h 值计算相应的过水断面面积 A、湿周 P、水力半径 R 和谢才系数 C，计算公式如下： A=(b+nh)h 212 mhbP  PAR 用公式 611 /RnC 计算谢才系数 C 值。 （ 3）计算渠道流量 用公式 RiACQ 计算。 （ 4）校核渠道输水能力 上面计算出来的渠道流量（ Q 计算） 是假设的 b、 h 值相应的输水能力，一般不等于渠道的设计流量（ Q），通过试算，反复修改 b、 h 值，直至渠道计算流量等于或接近渠道设计流量为止。 要求误差不超过 5％，即设计渠道断面应满足的校核条第 24 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： 件是：  计算 10．渠道防渗工程冻害类型有几种。 根据负气温造成各种破坏作用的性质，冻害可分以下 3 种类型。 （ 1）渠道防渗材料的冻融破坏 （ 2）渠道中水体结冰造成防渗工程破坏 （ 3）渠道基土冻融造成防渗工程破坏 11．混凝土冻胀破坏形式措施有哪些。 （ 1）回避冻胀法 回避冻胀是在渠道衬砌工程的规划设计中，注意避开出现较大冻胀量的 自然条件，或者在冻胀性土存在地区，注意避开冻胀对渠道衬砌工程的作用。 采取避开较大冻胀存在的自然条件、埋入措施、置槽措施或架空渠槽等方法。 (2)削减冻胀法 当估算渠道冻胀变形值较大，且渠床在冻融的反复作用下，可能产生冻胀累积或后遗性变形情况时，可采用削减冻胀的措施，将渠床基土的最大冻胀量削减到衬砌结构允许变位范围内。 采取置换法、隔垫保温、压实和防渗排水法等方法。 第四章 低压管道输水技术 一、填空 1．历史悠久闻名中外的四川 都江堰 工程是无坝引水的典范。 2．有坝引水建筑物包括： 拦河坝 、 进水闸 、 冲沙闸 、 防洪 堤。 二、简答题 1． 什么是低压管道输水灌溉。 低压管道输水灌溉工程是指以管道输水进行地面灌溉的工程，简称管道灌溉工程，管道系统工作压力一般不超过 MPa。 它是利用机泵抽取井水，以管道代替明渠，通过管道系统把水直接输送到田间沟、畦灌溉农田，以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失，满足作物生长的需要，农民常形象地称为“田间自来水”，是发展面积较大的一种节水工程形式。 2 井灌区低压管道输水工程应符合哪些要求。 井灌区低压管道输水工程应符合下列要求： （ 1）田间固定管道长度宜为 90～ 150 m/hm2。 （ 2）支管走向宜平行于作物种植行，支管间距宜采用 50～ 150 m，单向浇地时取较小值，双向浇地时取较大值。 第 25 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： （ 3）出水口 (给水栓 )应按间距不大于 100m、用软管与之连接进行灌溉。 每个出水口控制灌溉面积宜为 ～ hm2 ，单向浇地时取小值，双向浇地时取大值。 （ 4）应设有安全保护装置。 寒冷地区应布设排水、泄空及防冻害装置。 （ 5）对规划中将要实施喷灌的输水管道系统，应符合喷灌工程的技术要求。 3． 管道输水灌溉系统由哪些部分组成。 管道输水灌溉系统一般由水源 、水泵及动力设备、输水管网、出水装置等几部分组成： (1) 水源。 井、水库、河渠、沟塘等均可作为管道输水灌溉的水源，这些水源均应符合农田灌溉的水质标准。 (2) 水泵及动力设备。 按用水量和扬程的大小选择适宜的水泵，动力机多选用电动机或柴油机。 (3）输水管网。 采用混凝土管、塑料管等作为输水管材，与相应的管件组合在一起，构成一级、二级或多级的树枝状或环状输水管网。 地埋管道以 PVC 塑料管道应用最多，与给水栓连接的地面移动软管和地面移动多孔闸管多采用塑料软管。 (4) 给配水装置。 有出水口和给水栓等。 由管道系统向田间毛渠或畦沟供水的节制装置称为出水口，向地面管道提供压力水源的节制装置称为给水栓。 (5) 安全保护装置。 有安全阀和进排气阀等。 4． 管道输水灌溉系统有哪些类型。 管道输水灌溉系统一般有移动式、半固定式和固定式三种。 (1) 移动式。 灌溉季节可快速拆装、移动，轮流使用于不同位置的灌溉管道系统。 它由水泵抽水直接进入地面可移动的配水软管 (俗称小自龙 )灌溉农田。 移动软管容易老化损坏，操作管理不便。 (2) 半固定式。 输水干管道固定埋入地下，由 给水栓向地面配水管道给水，配水管道可轮换移动使用，这种形式的投资较少，但操作管理费工。 (3) 固定式。 固定安装在地面或埋入地下的管道系统。 这种系统操作管理方便，但投资大。 5. 管道输水灌溉系统布置应遵循哪些原则。 （ 1）管道应短而直、水头损失小、总费用省和管理运用方便。 （ 2）各用水单位应设置独立的配水口。 配水口的位置、给水栓的型式和规格尺寸，必须与相应的灌溉方法和移动管道连接方式一致，使之便于管理。 （ 3）管道应布置在坚实的地基上，避开填方区和可能产生滑坡或受山洪威胁的 地带。 （ 4）管网压力分布差异较大时，可结合地形条件进行压力分区，采用不同压力等级的管材和不同的灌溉方式。 第 26 页 共 40 页 答案参见我的百度空间： （ 5）如管道纵向拐弯处可能产生真空，应留出 2～ 3 ｍ水头的余压。 （ 6）固定管道宜埋在地下，易损管材必须埋在地下。 埋深应不小于 60cm，并应在冻土层以下。 （ 7）铺设在地面上直径不大于 100mm 的固定管道，应在拐弯处设置镇墩。 两个镇墩之间的管道应设置伸缩节或柔性接头。 （ 8）铺设在松软地基或有可能发生不均匀沉降地段的刚性管道，对管基应进行处理。 （ 9）各 级管道进口必须设置节制阀，分水口较多的输配水管道，每隔３～５个分水口应设置一个节制阀；管道最低处应设置排水阀。 （ 10）应根据水力特性，在相应位置设进、排气阀或水锤防护装置。 （ 11）应设置压。