《明溝排水系統(tǒng)》 (2)ppt課件

1、農(nóng)農(nóng) 田田 水水 利利 學(xué)學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院水利科學(xué)與工程學(xué)院徐英徐英第一節(jié)第一節(jié) 排水系統(tǒng)的組成與分類排水系統(tǒng)的組成與分類第七章 明溝排水系統(tǒng) 田間排水網(wǎng)農(nóng)溝及以下排水溝田間排水網(wǎng)農(nóng)溝及以下排水溝 各級輸水溝道干、支、斗溝各級輸水溝道干、支、斗溝 排水閘、涵、站等建筑物排水閘、涵、站等建筑物 排水承泄區(qū)江、河、湖、海等排水承泄區(qū)江、河、湖、海等一、排水系統(tǒng)的組成一、排水系統(tǒng)的組成二、排水系統(tǒng)的類型二、排水系統(tǒng)的類型1 1普通排水系統(tǒng)普通排水系統(tǒng)組成：干、支、斗、農(nóng)溝。組成：干、支、斗、農(nóng)溝。作用：普通只起排水作用。作用：普通只起排水作用。適用：適用： 山丘區(qū)，普通平原；干旱、半干旱地域。山

2、丘區(qū)，普通平原；干旱、半干旱地域。2 2綜合利用排水系統(tǒng)也稱河網(wǎng)化排水系統(tǒng)綜合利用排水系統(tǒng)也稱河網(wǎng)化排水系統(tǒng)組成組成二、排水系統(tǒng)的類型二、排水系統(tǒng)的類型 作用：以排水為主，兼顧滯澇、引蓄水灌溉、作用：以排水為主，兼顧滯澇、引蓄水灌溉、養(yǎng)殖、通航等作用。養(yǎng)殖、通航等作用。 河網(wǎng)的主要特征河網(wǎng)的主要特征 深：深：“深是綜合利用的關(guān)鍵深是綜合利用的關(guān)鍵 網(wǎng)：水系成網(wǎng)，調(diào)度靈敏；網(wǎng)：水系成網(wǎng)，調(diào)度靈敏； 平：溝底要平，能排能引，航運、養(yǎng)殖；平：溝底要平，能排能引，航運、養(yǎng)殖； 分：高低片分級控制，高水高排、低水低排分：高低片分級控制，高水高排、低水低排 適用：低洼的平原地域或圩區(qū)。適用：低洼的平原地域

3、或圩區(qū)。第二節(jié)第二節(jié) 排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置 第七章 明溝排水系統(tǒng)1 1、程度排水和垂直排水、程度排水和垂直排水2 2、自留排水和抽水排水、自留排水和抽水排水 3 3、排澇和排漬、排澇和排漬 4 4、地面截流溝又稱撇洪溝和地下、地面截流溝又稱撇洪溝和地下截流溝排水截流溝排水一、排水方式一、排水方式1 1、低處布置、低處布置2 2、便于機(jī)耕、管理、便于機(jī)耕、管理3 3、降低造價、降低造價4 4、洪澇分治、洪澇分治 5 5、灌排配套、灌排配套二、規(guī)劃布置原那么二、規(guī)劃布置原那么6 6、綜合利用、綜合利用7 7、高低分排、高低分排8 8、排蓄結(jié)合、排蓄結(jié)合9 9、平安可靠、平安可靠三、

4、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置 山丘區(qū)山丘區(qū) 干支溝：盡能夠利用天然河道。干支溝：盡能夠利用天然河道。 斗、農(nóng)溝：地面有一定坡度時，用灌排相斗、農(nóng)溝：地面有一定坡度時，用灌排相鄰布置；平坦時，作灌排相間。鄰布置；平坦時，作灌排相間。 普通斗溝間距普通斗溝間距4001000m，深，深1.52m； 農(nóng)溝間距農(nóng)溝間距100300m，深，深1.01.5m。三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置 平原地域平原地域 骨干排水溝道盡量利用原有河溝骨干排水溝道盡量利用原有河溝 河網(wǎng)的普通規(guī)格：河網(wǎng)的普通規(guī)格：三、排水系統(tǒng)規(guī)劃布置三、排水系統(tǒng)規(guī)劃布置 圩區(qū)圩區(qū) 外河網(wǎng)：地域骨干河網(wǎng)干、支河外河網(wǎng)

5、：地域骨干河網(wǎng)干、支河 內(nèi)河網(wǎng)：由中心河、消費河組成內(nèi)河網(wǎng)：由中心河、消費河組成 較小的圩區(qū)宜采用豐字形內(nèi)河網(wǎng)。較小的圩區(qū)宜采用豐字形內(nèi)河網(wǎng)。 較大的圩區(qū)宜采用井字形內(nèi)河網(wǎng)。較大的圩區(qū)宜采用井字形內(nèi)河網(wǎng)。 消費河的間距約為消費河的間距約為200300200300。 留意：普通排水系統(tǒng)排水溝與灌溉渠一致布置；綜合利用排水系統(tǒng)那么先于渠道系統(tǒng)布。第三節(jié)第三節(jié) 排水溝的設(shè)計流量排水溝的設(shè)計流量第七章 明溝排水系統(tǒng)一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量設(shè)計排澇流量：發(fā)生排澇設(shè)計規(guī)范下的暴雨設(shè)計排澇流量：發(fā)生排澇設(shè)計規(guī)范下的暴雨時，排水溝應(yīng)經(jīng)過的最大流量。時，排水溝應(yīng)經(jīng)過的最大流量。作

6、用：確定骨干排水溝斷面、排水建筑作用：確定骨干排水溝斷面、排水建筑物的尺寸。物的尺寸。一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一地域排澇模數(shù)閱歷公式法一地域排澇模數(shù)閱歷公式法設(shè)計排澇模數(shù)：排澇區(qū)單位面積設(shè)計排澇模數(shù)：排澇區(qū)單位面積km2上的上的設(shè)計排澇流量。單位：設(shè)計排澇流量。單位：m3/s/km2，用符號，用符號q表示。表示。計算步驟：計算步驟： 1確定計算暴雨確定計算暴雨P(guān) 2計算設(shè)計凈雨計算設(shè)計凈雨R 3用閱歷公式計算排澇模數(shù)用閱歷公式計算排澇模數(shù)q 4計算設(shè)計排澇流量計算設(shè)計排澇流量QnmFKRq 一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量3/1FPKqs

7、am二山丘區(qū)排水模數(shù)閱歷公式二山丘區(qū)排水模數(shù)閱歷公式1、10km2F100km2時的閱歷公式時的閱歷公式Ps設(shè)計暴雨強(qiáng)度，設(shè)計暴雨強(qiáng)度，mm/h；F匯水面積，匯水面積，km2;Ka 流量參數(shù)，按下表取值流量參數(shù)，按下表取值式中式中:一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量2、F10km2時的閱歷公式時的閱歷公式 式中式中 ：Kb徑流模數(shù)；徑流模數(shù)； n匯水面積指數(shù)，匯水面積指數(shù)，F(xiàn)1km2時時n=1。 山丘區(qū)山丘區(qū)Kb、n值參考表值參考表1nbmFKq一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量三平均排除法三平均排除法1特點：以排澇歷時內(nèi)的平均排澇流量作為特點：以排

8、澇歷時內(nèi)的平均排澇流量作為設(shè)計排澇流量，農(nóng)田會受短時間淹沒。設(shè)計排澇流量，農(nóng)田會受短時間淹沒。2. 適用：較小的排水溝道匯水面積適用：較小的排水溝道匯水面積10km2或抽水排水地域和水網(wǎng)圩區(qū)?；虺樗潘赜蚝退W(wǎng)圩區(qū)。一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量3.公式公式T排澇歷時排澇歷時d；t每天排水時間每天排水時間h， 普通，自排普通，自排t=24h，抽排，抽排t=1822h。TtRFQ6 . 3TtRq6 . 3計算計算R R時留意：時留意： R R水和水和R R旱計算方法同前；旱計算方法同前； 平原河網(wǎng)地域宜思索排水溝滯蓄；平原河網(wǎng)地域宜思索排水溝滯蓄； 圩區(qū)應(yīng)思索預(yù)降滯

9、蓄，圩堤滲漏產(chǎn)水和套閘圩區(qū)應(yīng)思索預(yù)降滯蓄，圩堤滲漏產(chǎn)水和套閘 進(jìn)水進(jìn)水【算例】【算例】知淮北平原地域，知淮北平原地域，F(xiàn)=20km2，F(xiàn)水田水田=12km2，F(xiàn)旱田旱田=7km2，F(xiàn)溝溝=1km2,稻田耗水稻田耗水e=4mm/d，稻田滯蓄稻田滯蓄30mm，溝道水面蒸發(fā)，溝道水面蒸發(fā)e0=3mm/d，溝，溝滯蓄滯蓄500mm。排澇規(guī)范為日雨量。排澇規(guī)范為日雨量200mm雨后雨后1天排出。求用平均排除法求天排出。求用平均排除法求Q、q。根據(jù)水文手冊，本地域根據(jù)水文手冊，本地域bPPRa旱mm54906 . 0IPma116b二、設(shè)計排漬流量日常流量二、設(shè)計排漬流量日常流量一定義：非降雨期間為控制地

10、下水位而經(jīng)一定義：非降雨期間為控制地下水位而經(jīng)常需求排除的地下水流量，又稱為日常流量。常需求排除的地下水流量，又稱為日常流量。二設(shè)計排漬模數(shù)：單位面積上的設(shè)計排漬二設(shè)計排漬模數(shù)：單位面積上的設(shè)計排漬流量流量三作用：確定排水溝溝底高程，并校核允三作用：確定排水溝溝底高程，并校核允許最小流速。許最小流速。二、設(shè)計排漬流量日常流量二、設(shè)計排漬流量日常流量THqh4 .86103四計算方法：四計算方法：1、確定排漬模數(shù)、確定排漬模數(shù)1采用當(dāng)?shù)鼗蚺R近地域?qū)崪y資料。采用當(dāng)?shù)鼗蚺R近地域?qū)崪y資料。2采用公式計算采用公式計算中公式。中公式。3采用閱歷數(shù)據(jù)采用閱歷數(shù)據(jù)P279，表，表9-4 二、設(shè)計排漬流量日常流

11、量二、設(shè)計排漬流量日常流量2 2、計算排漬流量、計算排漬流量FqQh漬知蘇南某圩區(qū)，知蘇南某圩區(qū)，F(xiàn)=3.8Km2F=3.8Km2，其中旱地占，其中旱地占15%15%，水，水田占田占80%80%，河溝占，河溝占5%5%。水田日耗水。水田日耗水e=5mm/de=5mm/d，水，水田滯蓄田滯蓄30mm30mm，河溝水面蒸發(fā)，河溝水面蒸發(fā)e0=3mm/de0=3mm/d，預(yù)降滯，預(yù)降滯蓄蓄500mm500mm。圩堤總長。圩堤總長7.8Km7.8Km，滲漏產(chǎn)水，滲漏產(chǎn)水i=0.05mm/km/di=0.05mm/km/d，套閘進(jìn)水，套閘進(jìn)水0.55mm/d0.55mm/d。排澇規(guī)范。排澇規(guī)范為日暴雨為

12、日暴雨200mm200mm雨后雨后1 1日即排澇歷時日即排澇歷時2d2d排出。排出。求設(shè)計排澇流量求設(shè)計排澇流量Q Q和排澇模數(shù)。旱地徑流系數(shù)為和排澇模數(shù)。旱地徑流系數(shù)為0.6 . 0.6 . 作業(yè)結(jié) 束河河網(wǎng)網(wǎng)骨干河網(wǎng)骨干河網(wǎng)根本河網(wǎng)根本河網(wǎng)溝網(wǎng)溝網(wǎng)田間墑網(wǎng)田間墑網(wǎng)干河一級河干河一級河支河二級河支河二級河大溝三級河大溝三級河中溝四級河中溝四級河小溝消費河小溝消費河毛溝毛溝腰溝腰溝墑溝墑溝干溝干溝支溝支溝斗溝斗溝農(nóng)溝農(nóng)溝1 1徐淮平原徐淮平原大溝大溝中溝中溝小溝小溝間距間距200050005001000100200溝深溝深452.532底寬底寬4623122 2通南和太湖平原通南和太湖平原大溝

13、大溝中溝中溝小溝小溝間距間距100030006001000150200溝深溝深4.66.53.56.02底寬底寬36241圩口閘外河圩堤泵站消費河適用：地形中間高中心河一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量2500100KmF 25000500KmF 1 1確定設(shè)計暴雨確定設(shè)計暴雨P(guān) P1 1歷時：歷時：1 1日日3 3日日2 2暴雨量：由設(shè)計規(guī)范進(jìn)展頻率暴雨量：由設(shè)計規(guī)范進(jìn)展頻率 分析計算得到。分析計算得到。一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量EhPR田滯2maxmin0hhh2 2求設(shè)計凈雨深求設(shè)計凈雨深R R1 1水田地域水田地域采用暴雨扣損法采用暴

14、雨扣損法P設(shè)計暴雨量設(shè)計暴雨量mmh田滯田滯水田滯蓄水深，水田滯蓄水深，h田滯田滯=hp-h0h0雨前正常水深，可取雨前正常水深，可取hp雨后最大允許蓄水深度，雨后最大允許蓄水深度，mmE排水期間水田耗水量排水期間水田耗水量,mm一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量2 2求設(shè)計凈雨深求設(shè)計凈雨深R R2 2旱田地域旱田地域 1 1利用利用P+PaRP+PaR關(guān)系曲線關(guān)系曲線 P P設(shè)計暴雨量；設(shè)計暴雨量； Pa Pa前期影響雨量，前期影響雨量，Pa=ImPa=Im； 前期影響系數(shù)，普通前期影響系數(shù)，普通0.50.80.50.8 Im Im最大初損最大初損, ,潮濕地域為潮濕

15、地域為80120mm80120mm一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量2 2求設(shè)計凈雨深求設(shè)計凈雨深R R2 2旱田地域旱田地域 2 2徑流系數(shù)法適用于小匯水面積徑流系數(shù)法適用于小匯水面積 式中：式中：徑流系數(shù)。徑流系數(shù)。PR一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量FFRFRR旱旱水水2 2求設(shè)計凈雨深求設(shè)計凈雨深R R3 3有水田也有旱田有水田也有旱田F水水水田面積，水田面積，km2F旱旱旱地面積，旱地面積，km2F水旱地總面積，水旱地總面積，km2R水、水、R旱旱水田、旱田凈雨深水田、旱田凈雨深,mm一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流

16、量3 3計算排澇模數(shù)計算排澇模數(shù) 閱歷公式閱歷公式nmFKRq 式中：式中：R設(shè)計凈雨深，設(shè)計凈雨深，mm；K綜合系數(shù)，表綜合系數(shù)，表9-3；m峰量指數(shù)，表峰量指數(shù)，表9-3；n遞減指數(shù)，表遞減指數(shù)，表9-3一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量qFQ 4 4計算排澇流量計算排澇流量適用：較大的骨干排水溝和河適用：較大的骨干排水溝和河道匯水面積道匯水面積10100km210100km2不不同地域有不同的規(guī)范同地域有不同的規(guī)范一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量QQmaxQ設(shè)一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量一、設(shè)計排澇流量最大設(shè)計流量匯水區(qū)類別匯水區(qū)類別地面坡度地面坡度(%0)Ka石山區(qū)石山區(qū)丘陵區(qū)丘陵區(qū)黃土丘陵區(qū)黃土丘陵區(qū)平原坡水區(qū)平原坡水區(qū)155510.60-0.550.50-0.400.47-0.370.40-0.30流量參數(shù)流量參數(shù)Ka值值地域地域不同設(shè)計頻率的不同設(shè)計頻率的Kbn20%10%10%4%華北華北東北東北東南沿海東南沿海西南西南華中華中黃土高源黃土高源13.011.515.012.014.06.016.513.518.014.017.07.519.015.822.016.019.68.50.750.850.750.750.