2、答：外倾角系数
Nα=N0+sinα=0.3+0.174＝0.474 圆弧半径
????2N???1?????90??cos?????1/4r??nQ????i?3/8??????2?2?1?90????2N??sin??cos??N?tg???????10??2?0.474????1?????90??cos10?????1/45/8????0.014?0.8??????1??2000??3/8
5/8????10??2???1??2?0.474?sin10??cos10??0.474?tg10????2?90??????0.656m渠道水深
h = h 1+ h 2= h 2+r(1－sinα)= r(Nα+1－sinα)＝0.656*(0.474+1－0.174)=0.853m 过水断面面积
r2A?2??????1??sin2??????h2?2rcos??h2tg??90????????10?? ?1??sin2?10??????90?????0.656?0.474??2?0.656?cos10??0.656?0.474?tg10??0.6562?2?1.09m2计算断面平均流速
Q0.8????0.734ms
A1.09该断面平均流速满足不冲不淤要求。
3、3、低压管道灌溉用硬聚氯乙烯管道，长300m，通过流量为0.03m3/s。管道外径180mm，壁厚5.5mm，求沿程水头损失及管内流速（已知f＝0.000915，m=1.77，b=4.77）。 答：沿程水头损失
Qm(0.03?3600)1.77hf?fbL?1.05?91500??300?2.63m 4.77d170管内流速
Q0.03?3600??2?18.82??18.82＝1.32ms 2d170
形考作业三答案 一、 问答题
1、灌溉水资源优化管理包括哪些内容？
答：灌区水资源优化管理包括：灌溉水量在空间上的合理分配、灌溉水量在时程上的合理分配。 2、简述灌区可利用水资源量的类型。
答：灌区用水是指工农业、城镇生活及其他部门的具体用水要求。需水部门可分为河道内用水和河道外用水两类。河道外用水是指农业、牧业灌溉、林业苗圃、工业及城市生活用水、农村人畜用水等；河道内用水则
指水力发电、航运、放木、河道冲淤及维持生态环境用水等。 3、我国北方低洼易涝区有哪些类型？如何分区？ 答：（1）2个分区：
纯涝渍区 主要分布在东北地区一些涝区和沼泽型耕地，紧邻南方地区如汉江流域的陕南和淮河流域的砂僵黑土区；涝渍与盐碱并存区 主要是黄淮海平原地区。 （2）三种类型：沼泽型 雨涝型、暗渍型。 4、如何选择除涝标准？如何确定排渍流量？
答：在我国《水利动能设计规范》中，把除涝设计标准定义为：“一般以涝区发生某一设计频率的暴雨不受涝为准。”除涝标准的暴雨历时和排除时间可根据排水地区具体条件决定。除涝标准的具体选择，还应根据工程的经济效益进行论证分析确定。
单位面积上的排渍流量称为设计地下水排水模数或排渍模数，其值决定于作物品种、土壤质地、水文地址条件和气候条件等。 二、选择题
1、水库灌区优化决策数学模型目标函数可以用（ abcd ）来表达。
a.粮食产量最高；b.净效益现值最大；c.费用现值最小；d. 灌溉面积最大。 2、水资源优化管理的动态规划数学模型，包含的变量有（ abd ）。 a、阶段变量；b、状态变量；c、离散变量；d、决策变量 3、排渍流量（ ac ）。
a. 又称日常排水流量；b. 用以确定排水沟的断面尺寸；c. 用以确定排水沟的沟底高程和排渍水位；d. 可用暴雨资料推求。
4、如果土壤中代换性钠离子含量占阳离子代换量的15％，则应属于（ c ）。 a. 非碱化土；b. 弱碱化土；c. 强碱化土；d. 碱土。 5、以下几种盐碱土中，对作物危害最大的是（ d ）。 a. 白碱；b. 油碱；c. 瓦碱；d. 马尿碱。 6、地下水临界深度最小的是（ d ）。
a. 砂壤土；b. 轻壤土；c. 中壤土；d. 黏质土。
7、以下对于盐碱地改良措施的描述中，不正确的是（ c ）。
a. 排水是改良盐碱地的一项重要措施，目前采用较多的是明沟排水；b. 灌水冲洗时，其他条件相同情况下，土壤含盐量越高，所需要的冲洗定额越大；c. 放淤冲碱的计划落淤厚度确定后，河水泥沙含量越高，所需放淤定额越大；d. 种稻改碱措施中，当土壤含盐量较高时，必须进行播种和插秧前的泡田洗盐，使土壤含盐量降低到对稻苗生长无害的程度。
8、放淤改碱的时间应选择在（ bd ）。
a. 冬季；b.河流水量充沛季节；c. 含沙量低的季节；d. 含沙量高的季节。 9、可以改良盐碱土的措施有（ abc ）。
a. 平地深翻，合理耕作；b.增施有机肥，种植绿肥；c. 植树造林；d. 用化学改良剂。 10、影响末级排水沟深度确定的因素有（ bcd ）。
a. 土壤质地；b.地下水临界深度；c. 沟内设计水深；d. 沟内水位与沟中部水位差。 三、专业术语与名词解释 1、动态规划
答：动态规划是把研究的问题分成若干阶段，且在每一个阶段都要作出决策，从而使真个过程取得最优效果。
2、阶段变量
答：表明研究课题在发展过程中所处的时间或空间的变量。 3、状态变量
答：在多阶段决策过程中，说明过程演变状况的变量就称为状态变量。
4、涝灾
答：由于降雨过多或外水侵入，排水不畅，发生旱地积水或水田淹水过深，将造成农作物减产或失收，形成涝灾。
5、除涝设计标准
答：一般以涝区发生某一设计频率（或重现期）的暴雨不受涝为准。
三、 计算题
1、某盐碱地利用明沟排水改良，当地地下水临界深度HK为2.0米，末级排水沟中部地下水位与排水沟内水位之差△H为0.3米，末级排水沟排地下水时的设计水深h0为0.2米，试确定末级排水沟的沟深。（4分） 答：末级排水沟沟深 H?Hk??H?h0
?2.0?0.3?0.2
?2.5m2、建模题。
基本资料：河南省白沙灌区位于淮河支流颖河上游，区内有小（一）型水库3座，小（二）型水库6座，灌区以白沙水库为水源，非汛期水库最大有效蓄水量13138×104m3，其中白沙水库为9754×104m3。灌区属山麓型平原，大部分地区有良好的地下含水层，补给条件良好，地下水的开采量随着灌区的扩大逐渐增加。 要求：参照第4章第4节联合运行系统优化调度数学模型，以灌区产值最大作为建立目标函数的准则建立目标函数，并写出相应的约束条件。（7分） 答： 1) 目标函数
以灌区产值最大为目标函数 Max f?2) a)
??P(Y?Y)A
ijjijijij0约束条件
地面水约束
t?1Vb)
?Vt???mijt??Dt?Lt?It
ij地面水库蓄水量约束
0tmtV?V?Vc)
地下水库水量平衡
j?i(Hit?1?Hit)Fi??m?ijtAij?Git?i,t
d)
地下水埋深约束
cde)
j?dit?hf?i,t
灌溉用水量约束
ijtijt?(m?m?f)
)??Mijt?i,t
j灌区作物面积约束
ijt?Aj?Ai?i,t
井的供水能力约束s
g)
?Mjijt?A?nQTijiii?i,t
h)
ijij变量非负约束
jY?0;A?0;P?0
灌溉排水新技术 作业四
一、 问答题
田间灌水效率指标有哪几方面？各指标反映的意义是什么？ 答：田间灌水效率评估指标 1) 存贮效率
指一次灌水后在一定深度的计划湿润土层内，存储的水量与实际灌水量之比值。
SWE?MMnetg?100%?667H??(Q?Q)f0M/?
水g2) 分布效率
指一次灌水后沿田块灌水方向，实际渗入土壤的水量在空间分布均匀程度。可采用表示喷灌均匀度的均匀系数计算公式计算 3) 作物有效利用率
是评价田间实际灌水量被作物有效利用的程度。
PUE?MMusef?100%
4) 田间水应用效率
由于田间灌水过程中的某些实际情况与理想的灌水或试验研究条件的差异，因此，应对从作物需水求得的灌水定额给予适当放大，以补偿某些不可避免的水量损失。
?MKFAE?Msfuse?100%?Ks?PUE
2、灌溉效益指标是何含义？包括哪些内容？
答：灌溉效益指标 定义为实际灌溉效益与设计、管理计划灌溉效益的比值。 1) 灌溉计划水量完成率
BIR2)
1?Wia?100%
Wip灌溉水量预测准确率
BIR2?3)
WWWipie?100%
灌溉水量偏离度
3BIR?Wia?100%
ie4) 灌溉设计水量完成率
4、什么是灌溉计划用水？
答：灌溉计划用水从农业角度讲就是按照作物的需水要求和灌溉水源的供水情况，结合农业生产条件与渠系的工作状况，有计划地引水、蓄水、配水和灌水，达到适时适量地调节土壤水分，满足作物高产稳产的需求，节约水资源，并不断提高单位水量的灌溉增产效益。
5、本章对自动控制系统是如何分类的？各种控制系统有何特点？ 答：分类方式有：
1、 按照给定值的变化规律分类：恒值控制系统、程序控制系统、伺服系统； 2、 按照控制动作和时间的关系分类：连续控制系统、采样控制系统；
3、 按照描述控制系统的微分方程的类型分类：线性控制系统、非线性控制系统； 4、 按照控制系统输入输出量的数目分类：单变量系统、多变量系统；
5、 数字控制系统：计算机监督控制系统、直接数字控制系统、计算机多级控制系统、分散控制系统。
二、计算题
1、图A：分水枢纽示意图
答：设该年第一次灌水干渠取水量为450万m，第二次灌水干渠取水量为346万m 灌水次数、日期、历时 配水方式 渠首取水流量/m渠道名称 配水比例/％ 配水量/万m 配水流量/m3333第一次自6月7日至6月15日 第二次自7月11日至7月20日 共8d12h 共10d 续灌 轮灌 3.00 二支 45 202.5 2.25 三支 30 135 1.50 一支 25 86.5 3.00 2d12h 二支 45 155.7 3.00 4d12h 三支 30 103.8 3.00 3d 3s 5.00 一支 25 112.5 s 1.25 8d12h 配水时间
2、答：
某灌区各配水单位第一次配水基本情况
配水单位 灌溉面积/万亩 综合灌水定额/( m/亩) 60 50 50 50 3灌区内部引蓄工程可供水量/ m3(×104) 0 0 0 0 0.85 0.575 0.5 0.6 渠系水利用系数 南干渠 北干渠 北干上段 北干下段 6.75 6 1.5 4.5
某灌区南北干渠配水量计算表
配水单位百分配水单位 灌溉面积/万亩 综合灌溉定额 田间净灌溉用水量 (4)=(2)×(3) 75 渠道净灌溉用水量 灌溉水利用系数 要求的渠道毛配水量 (7)=(5)/(6) 150 比/% 计算值 (8) 采用值 (9) (1) 北干北干渠 上段 北干下段 (2) (3) (5)=(4) (6) 1.5 50 75 0.5 28.6 29 4.5 50 50 60 225 300 405 225 300 405 0.6 0.575 0.85 375 525 476 71.4 71 52.4 52 47.6 48 合计 6 南干渠 6.75 全灌区合计 12.75 705 705 1001 若某次引水量为750万m3，则： 南干渠应配水量：
W南＝48?750＝370万m3 100北干渠应配水量：
W北＝52?750＝390万m3 100北干上段应配水量：
29W北上＝?390＝113.1万m3
100北干下段应配水量：
W北下＝
71?390＝276.9万m3 100