第六章 田間排水2

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)院徐英徐英第四節(jié)第四節(jié) 田間排水溝規(guī)劃與設(shè)計田間排水溝規(guī)劃與設(shè)計第六章 明溝排水系統(tǒng) 組成組成：農(nóng)、毛、腰（橫）溝、圍溝等：農(nóng)、毛、腰（橫）溝、圍溝等 優(yōu)點：優(yōu)點：適應(yīng)性強(qiáng)，可同時排除地面水和適應(yīng)性強(qiáng)，可同時排除地面水和地下水、土壤水，排水效果好，開挖簡地下水、土壤水，排水效果好，開挖簡單，工程投資省單，工程投資省 缺點：缺點：占地多，易坍塌，易淤積，易沖占地多，易坍塌，易淤積，易沖刷，交叉建筑物多，耕作不便，維修養(yǎng)刷，交叉建筑物多，耕作不便，維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)工。護(hù)費(fèi)工。一、田間明溝排水系統(tǒng)的組成和優(yōu)缺點一、田間明溝排水系統(tǒng)的組成和優(yōu)缺點

2、 灌排兩用布置形式：灌排兩用布置形式： 地下水位埋深較大的易旱、易澇地區(qū)地下水位埋深較大的易旱、易澇地區(qū) 土質(zhì)較輕，要求的末級固定排水溝間距土質(zhì)較輕，要求的末級固定排水溝間距較大的易旱、易澇、易漬地區(qū)較大的易旱、易澇、易漬地區(qū) 灌排分開布置形式灌排分開布置形式 土質(zhì)較粘重的易旱、易澇、易漬地區(qū)土質(zhì)較粘重的易旱、易澇、易漬地區(qū) 深溝密網(wǎng)布置形式深溝密網(wǎng)布置形式南方土質(zhì)粘重或水旱輪作區(qū)南方土質(zhì)粘重或水旱輪作區(qū)二、田間明溝排水系統(tǒng)布置二、田間明溝排水系統(tǒng)布置三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計任務(wù)：確定末級固定溝道的斷面和間距設(shè)計任務(wù)：確定末級固定溝道的斷面和間距（一）除澇田間排水溝

3、（一）除澇田間排水溝 作用：及時排除地表積水，減小農(nóng)田淹沒深度作用：及時排除地表積水，減小農(nóng)田淹沒深度和時間。和時間。1.1.田面降雨徑流過程田面降雨徑流過程 滿足除澇排水要求排水溝間距遵循成本最小原則三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計（一）除澇田間排水溝（一）除澇田間排水溝 大田蓄水能力大田蓄水能力3.定義：不影響作物正常生長的田塊內(nèi)部定義：不影響作物正常生長的田塊內(nèi)部攔蓄雨水的能力攔蓄雨水的能力H計算（旱作物）計算（旱作物）10maxmax10maxHHHHVs1H0max三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計（一）除澇田間排水溝（一）除澇田間排水溝什么情況下需修建

4、除澇田間排水溝？什么情況下需修建除澇田間排水溝？ 如果降水過多，形成的地表積水超過作如果降水過多，形成的地表積水超過作物的耐淹深度或耐淹時間；物的耐淹深度或耐淹時間；大田蓄水量（即滲入土中的水量）大于大田蓄水量（即滲入土中的水量）大于大田蓄水能力。判斷方法：大田蓄水能力。判斷方法：4. 需修建除澇排水溝需修建除澇排水溝11010iVTtVTtiTt 作物允許淹水歷時（耐淹歷時）作物允許淹水歷時（耐淹歷時）三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計（一）除澇田間排水溝（一）除澇田間排水溝 田間除澇排水溝的間距田間除澇排水溝的間距一般根據(jù)實測資料，結(jié)合經(jīng)驗確定：一般根據(jù)實測資料，結(jié)合經(jīng)驗確定

5、： 我國北方地區(qū)農(nóng)溝間距一般為我國北方地區(qū)農(nóng)溝間距一般為150400m，毛溝間距為毛溝間距為3050m。5. 南方農(nóng)溝（小溝）間距一般為南方農(nóng)溝（小溝）間距一般為100200m。滿足除澇排水要求排水溝間距遵循成本最小原則三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計（一）除澇田間排水溝（一）除澇田間排水溝 田間除澇排水溝的斷面田間除澇排水溝的斷面 除澇排水溝斷面可根據(jù)排澇流量確定除澇排水溝斷面可根據(jù)排澇流量確定（計算方法：明渠均勻流公式）。（計算方法：明渠均勻流公式）。 兼有除澇和排漬作用的排水溝，一般以兼有除澇和排漬作用的排水溝，一般以排漬要求確定溝深，再以排澇和其它要排漬要求確定溝深，再

6、以排澇和其它要求（如通航等），確定底寬求（如通航等），確定底寬 。6.6.安徽、江蘇等地采用的數(shù)值安徽、江蘇等地采用的數(shù)值三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計（二）控制地下水位的田間排水溝（二）控制地下水位的田間排水溝 田間排水溝對控制地下水位的作用田間排水溝對控制地下水位的作用 降雨期間排除部分下滲水量，減小地下降雨期間排除部分下滲水量，減小地下水位上升高度。水位上升高度。1.1.雨后加快地下水位的回落。雨后加快地下水位的回落。三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計 確定溝深和間距確定溝深和間距 溝深與間距的關(guān)系溝深與間距的關(guān)系在要求的地下水位一定時，溝深大則間在要求的

7、地下水位一定時，溝深大則間距大，溝深小則間距也小。距大，溝深小則間距也小。 確定溝深確定溝深ShHD H設(shè)計排漬深度或地下水臨界埋深設(shè)計排漬深度或地下水臨界埋深 （作物要求的地下水埋深）（作物要求的地下水埋深）（m） h懸掛水頭（懸掛水頭（m），?。?.20.3m S溝中日常水深（溝中日常水深（m），?。?，取0.10.2m一般：一般： 水田水田 D=0.81.5m；旱田旱田 D=1.52.0m三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計 確定間距確定間距 排水試驗法排水試驗法 根據(jù)根據(jù)農(nóng)田排水試驗規(guī)范農(nóng)田排水試驗規(guī)范的要求進(jìn)行試的要求進(jìn)行試驗驗 經(jīng)驗數(shù)據(jù)法經(jīng)驗數(shù)據(jù)法 防漬排水溝溝深與間

8、距防漬排水溝溝深與間距 脫鹽或防鹽堿地區(qū)的排水溝溝深與間距脫鹽或防鹽堿地區(qū)的排水溝溝深與間距三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計 確定間距確定間距公式計算法公式計算法 （公式有多種（公式有多種 ）( (了解了解) ) 非穩(wěn)定流公式非穩(wěn)定流公式( (雨停地下水面線為四次拋物線）雨停地下水面線為四次拋物線）非完整溝修正系數(shù)，若為完整溝，則非完整溝修正系數(shù)，若為完整溝，則=1k土壤滲透系數(shù)，土壤滲透系數(shù)，m/d t排水時間，排水時間，d 土壤給水度土壤給水度 cthhtHkL0c16.1ln0ln811XHLH2012mhbX三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計 確定間距確定

9、間距 公式計算法公式計算法 （公式有多種（公式有多種 ） 淹灌稻田穩(wěn)定入滲條件下的排水溝間距淹灌稻田穩(wěn)定入滲條件下的排水溝間距0qkHL k土壤滲透系數(shù)，土壤滲透系數(shù)，m/dm/d；HH作用水頭，格田田面水位作用水頭，格田田面水位 至溝內(nèi)水位差，至溝內(nèi)水位差，m m；qq稻田淹灌時的設(shè)計滲漏稻田淹灌時的設(shè)計滲漏 率，率，m/dm/d；0 0滲流阻抗系數(shù)滲流阻抗系數(shù) 三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計三、田間明溝排水系統(tǒng)設(shè)計 滲流阻抗系數(shù)估算公式為（滲流阻抗系數(shù)估算公式為（邊坡陡直，溝中水邊坡陡直，溝中水深可忽略時深可忽略時）：）： DD排水溝深度，排水溝深度，m m； TT田面至不透水層的距離，田面至不

10、透水層的距離，m m。當(dāng)。當(dāng)T5DT5D時，時， 可認(rèn)為含水層無限深，此時取可認(rèn)為含水層無限深，此時取0 00.50.5。 TD01745 . 00結(jié) 束毛渠、輸水壟溝兩用的田間渠系輸水壟溝兩用的田間渠系只設(shè)毛溝的田間排水網(wǎng)設(shè)有毛溝和小溝的田間排水“深溝密網(wǎng)深溝密網(wǎng)“式布置示意圖式布置示意圖深度：深度：0.30.4m或或0.60.7m寬度：寬度：1015cm田埂田埂圍溝圍溝豎溝豎溝橫溝橫溝壟溝壟溝1開挖排水溝c以前-斷面處的排水過程線2開挖排水溝c以前-斷面處的排水過程線江蘇、安徽地區(qū)最末一級固定排水溝規(guī)格江蘇、安徽地區(qū)最末一級固定排水溝規(guī)格地區(qū)地區(qū)間距間距(m)溝深（溝深（m)底寬（底寬（m

11、）徐淮平原徐淮平原100200212南通、太南通、太湖平原湖平原20021安徽固鎮(zhèn)安徽固鎮(zhèn)1501.51無排水溝有排水溝地下水位時間地面LLDDHShDSHh防漬排水溝溝深與間距經(jīng)驗數(shù)據(jù)防漬排水溝溝深與間距經(jīng)驗數(shù)據(jù) 排水溝深度排水溝深度土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地粘土粘土中壤土中壤土沙壤土沙壤土0.81.31530305050701.31.530505070701001.51.85070701001001501.82.370100100150脫鹽或防鹽堿地區(qū)的排水溝溝深與間距經(jīng)驗數(shù)據(jù)（單位脫鹽或防鹽堿地區(qū)的排水溝溝深與間距經(jīng)驗數(shù)據(jù)（單位m m） 溝深溝深粘質(zhì)土粘質(zhì)土輕質(zhì)土輕質(zhì)土1.2160200-1.42

12、20260-1.6280320-1.8340380-2.1-3003402.3-3604002.5-4204703.0-580630hcthc0不透水層不透水層土壤滲透系數(shù)為土壤滲透系數(shù)為kDL Lt時段內(nèi)地下水位降低時段內(nèi)地下水位降低hc0-hct求排水溝間距求排水溝間距LHbh0ln811XHLH2012mhbX（平均地下水深）（平均地下水深）HcthhtHkL0c16.1ln一般平原地區(qū)取值范圍：一般平原地區(qū)取值范圍： 干溝干溝1/60001/20000 支溝支溝1/40001/10000 斗、農(nóng)溝斗、農(nóng)溝1/20001/5000土質(zhì)邊坡系數(shù)挖深1.5m 挖深1.53m 挖深34m 挖深45m砂土2.53.03.5455砂壤土22.53344壤土1.522.52.533粘土11.522土質(zhì)排水溝邊坡系數(shù)（土質(zhì)排水溝邊坡系數(shù)（P242 8-9)P242 8-9)適用：適用：開挖深度不超過開挖深度不超過5m5m，水深不超，水深不超過過3m3m的土質(zhì)溝道。的土質(zhì)溝道。土質(zhì)土質(zhì)允許不沖流速（允許不沖流速（m/s）淤土淤土0.2重粘壤土重粘壤土0.751.25中粘壤土中粘壤土0.651.00輕粘壤土輕粘壤土0.60.9粗砂土（粗砂土（d=12mm）0.60.75中砂土（中砂土（d=0.5mm）0.40.6細(xì)砂土（細(xì)砂土（d=0.050.1mm）0.2