第七章 明沟排水系统7-2(1)VIP专享VIP免费

农田水利学水利科学与工程学院徐英第四节田间排水沟规划与设计第七章明沟排水系统1.组成：农、毛、腰（横）沟、围沟等2.优点：适应性强，可同时排除地面水和地下水、土壤水，排水效果好，开挖简单，工程投资省3.缺点：占地多，易坍塌，易淤积，易冲刷，交叉建筑物多，耕作不便，维修养护费工。一、田间明沟排水系统的组成和优缺点1.灌排两用布置形式：①地下水位埋深较大的易旱、易涝地区②土质较轻，末级固定排水沟间距较大的易旱、易涝、易渍地区2.灌排分开布置形式土质较粘重的易旱、易涝、易渍地区3.深沟密网布置形式南方土质粘重或水旱轮作区二、田间明沟排水系统布置三、田间明沟排水系统设计设计任务：确定末级固定沟道的断面和间距（一）除涝田间排水沟1.作用：及时排除地表积水，减小农田淹没深度和时间。2.田面降雨径流过程满足除涝排水要求排水沟间距遵循成本最小原则三、田间明沟排水系统设计（一）除涝田间排水沟2.大田蓄水能力①定义：不影响作物正常生长的旱田内部拦蓄雨水的能力H②计算10maxmax10maxHHHHVs1H三、田间明沟排水系统设计（一）除涝田间排水沟什么情况下需修建排涝排水沟？①如果降水过多，形成的地表积水超过作物的耐淹深度和耐淹时间；②大田蓄水量（即渗入土中的水量）大于大田蓄水能力。判断方法：需修建除涝排水沟VTti10三、田间明沟排水系统设计（一）除涝田间排水沟3.田间除涝排水沟的间距一般根据实测资料，结合经验确定：•我国北方地区农沟间距一般为150~400m，毛沟间距为30~50m。•南方农沟（小沟）间距一般为100~200m。三、田间明沟排水系统设计（一）除涝田间排水沟4.田间除涝排水沟的断面①除涝排水沟断面可根据排涝流量确定（计算方法：明渠均匀流公式）。②兼有除涝和排渍作用的排水沟，一般以排渍要求确定沟深，再以排涝和其它要求（如通航等），确定底宽。③安徽、江苏等地采用的数值三、田间明沟排水系统设计（二）控制地下水位的田间排水沟1.田间排水沟对控制地下水位的作用①降雨期间排除部分下渗水量，减小地下水位上升高度。②雨后加快地下水位的回落。三、田间明沟排水系统设计2.确定沟深和间距①沟深与间距的关系在要求的地下水位一定时，沟深大则间距大，沟深小则间距也小。②确定沟深ShHDΔH——排渍深度或地下水临界埋深（作物要求的地下水埋深）（m）Δh——悬挂水头（m），取0.2~0.3mS——沟中日常水深（m），取0.1~0.2m一般：水田D=0.8～1.5m；旱田D=1.5～2.0m三、田间明沟排水系统设计③确定间距A.排水试验法根据《农田排水试验规范》的要求进行试验B.经验数据法a)防渍排水沟沟深与间距b)脱盐或防盐碱地区的排水沟沟深与间距三、田间明沟排水系统设计③确定间距C.公式计算法（公式有多种）a)非恒定流公式(地下水面线为四次抛物线）α—非完整沟修正系数，若为完整沟，则α=1k—土壤渗透系数，m/dt—排水时间，dμ—土壤给水度1016.1lnhhkHtL0ln811XHLH2012mhbX三、田间明沟排水系统设计③确定间距C.公式计算法（公式有多种）b)淹灌稻田稳定入渗条件下的排水沟间距0qkHLk—土壤渗透系数，m/d；H—作用水头，格田田面水位至沟内水位差，m；q—稻田淹灌时的设计渗漏率，m/d；φ0—渗流阻抗系数三、田间明沟排水系统设计渗流阻抗系数估算公式为（边坡陡直，沟中水深可忽略时）：D—排水沟深度，m；T—田面至不透水层的距离，m。当T>5D时，可认为含水层无限深，此时取φ0≈0.5。TD01745.00第五节骨干排水沟设计第七章明沟排水系统一、排水沟的设计水位（一）排渍水位（日常水位）1.定义：排水沟经常需要维持的、满足防渍或防止盐碱化要求的水位。也称日常水位。2.推算步骤①确定排渍控制点A高程（最远处低洼地高程）。②初拟各级排水沟的比降。③推算某级排水沟出口的日常水位：一、排水沟的设计水位zLiDAZ农日常0Z日常—某排水沟出口的日常水位（m）；A0—排渍控制点高程（m）；D农—农沟日常水位离地面的高差（m）D农=排渍深度或地下水临界埋深+0.2~0.3mL—自A点到某排水沟出口各...