排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)-規(guī)劃設(shè)計(jì)骨干排水系統(tǒng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)農(nóng)田對(duì)排水的要求、田間排水溝道的深度和間距的確定方法、田間排水系統(tǒng)的布置方法，能夠進(jìn)行田間排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)任務(wù)

1.了解農(nóng)田對(duì)排水的要求，理解除澇、防漬、治堿標(biāo)準(zhǔn)。2.掌握田間排水溝深度和間距的確定方法，能夠合理確定田間排水溝的深度和間距。3.掌握明溝排水系統(tǒng)和暗管排水系統(tǒng)的布置原則和布置形式，能夠進(jìn)行田間排水系統(tǒng)的布置。第十章田間排水系統(tǒng)目錄

田間排水的要求1田間排水溝的深度和間距2田間排水系統(tǒng)的布置3第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置一、明溝排水系統(tǒng)在地下水埋深較大、無(wú)控制地下水位要求的易旱易澇地區(qū)，或雖有控制地下水位要求，但由于土質(zhì)較輕，要求的末級(jí)固定排水溝間距較大（如200～300m以上）的易旱、易澇、易漬地區(qū)，排水農(nóng)溝可兼排地面水和控制地下水位，農(nóng)田內(nèi)部的排水溝只起排多余地面水的作用，這時(shí)，田間渠系應(yīng)盡量灌排兩用。若農(nóng)田的地面坡度均勻—致，則毛渠和輸水壟溝可全部結(jié)合使用，農(nóng)溝以下可不布置排水溝道，見圖10-9。若農(nóng)田地面有微地形起伏，則只須在農(nóng)田的較低處布置臨時(shí)毛溝，其輸水壟溝可以結(jié)合使用，見圖10-10。

第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-9毛渠、輸水壟溝灌排兩用的田間渠系圖10-10輸水壟溝灌排兩用的田間渠系

第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置在土質(zhì)較粘重的易旱、易澇、易漬地區(qū)，控制地下水位要求的排水溝間距較小，除排水農(nóng)溝外，尚須在農(nóng)田內(nèi)部布置1～2級(jí)田間排水溝道。若控制地下水位要求的末級(jí)排水溝間距為100～150m，則可只設(shè)毛溝，見圖10-11。農(nóng)溝和毛溝均起控制地下水位的作用，毛溝深度一般至少為1.0～1.2m，農(nóng)溝深度則應(yīng)在1.2～1.5m以上。為加速地表徑流的排除，毛溝應(yīng)大致平行等高線布置，機(jī)耕方向應(yīng)平行于毛溝。若要求末級(jí)排水溝間距僅為30～50m，則在農(nóng)田內(nèi)部須布置毛溝和小溝兩級(jí)排水溝，小溝的方向應(yīng)大致平行等高線，以利地表徑流的排除，見圖10-12。如末級(jí)排水溝的深度較大，為便于機(jī)耕及少占耕地，則以做成暗管形式為宜。

第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-11只設(shè)毛溝的田間排水網(wǎng)(單位：m)圖10-12設(shè)有毛溝和小溝的田間排水溝(單位：m)二、暗管排水系統(tǒng)1、暗管排水系統(tǒng)的組成暗管排水系統(tǒng)吸水管集水管（或明溝）檢查井出口控制建筑物利用管壁上的孔眼或接縫，把土壤中過(guò)多的水分，通過(guò)濾料滲入管內(nèi)。匯集吸水管中的水流，并輸送至排水明溝排走。觀測(cè)暗管的水流情況和在井內(nèi)進(jìn)行檢查和清淤操作。用以調(diào)節(jié)和控制暗管水流。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置暗管排水系統(tǒng)的組成排水溝田埂集水管（溝）吸水暗管檢查井集水井圖10-13暗管排水系統(tǒng)的組成第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-14暗管排水系統(tǒng)工作程序2、暗管排水系統(tǒng)的布置原則

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288—99）的有關(guān)規(guī)定，暗管排水系統(tǒng)的布置應(yīng)遵循以下原則：（1）吸水管(田間末級(jí)排水暗管)應(yīng)有足夠的吸聚地下水能力，其管線平面布置宜相互平行，與地下水流動(dòng)方向的夾角不宜小于40°。（2）集水管(或明溝)宜順地面坡向布置，與吸水管管線夾角不應(yīng)小于30°，且集排通暢。（3）各級(jí)排水暗管的首端與相應(yīng)上一級(jí)灌溉渠道的距離不宜小于3m。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置（4）吸水管長(zhǎng)度超過(guò)200m或集水管長(zhǎng)度超過(guò)300m時(shí)宜設(shè)檢查井。集水管穿越道路或渠、溝的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置檢查井。集水管縱坡變化處或集水管與吸水管連接處也應(yīng)設(shè)置檢查井。檢查井間距不宜小于50m，井徑不宜小于80cm，井的上一級(jí)管底應(yīng)高于下一級(jí)管頂10cm，井內(nèi)應(yīng)預(yù)留30～50cm的沉沙深度。明式檢查井頂部應(yīng)加蓋保護(hù)，暗式檢查井頂部覆土厚度不宜小于50cm。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置（5）水稻區(qū)和水旱輪作區(qū)的吸水管或集水管(或明溝)出口處宜設(shè)置排水控制閥門。吸水管出口可逐條設(shè)置，也可按田塊多條集中設(shè)置。（6）暗管排水進(jìn)入明溝處應(yīng)采取防沖措施。（7）暗管排水系統(tǒng)的出口宜采用自排方式。排水出口受容泄區(qū)或排水溝水位頂托時(shí)，應(yīng)設(shè)置涵閘搶排或設(shè)泵站提排。（8）暗管可與淺密明溝或鼠道結(jié)合布置，構(gòu)成復(fù)合式排水網(wǎng)絡(luò)。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置3、暗管排水系統(tǒng)的布置形式（1）一級(jí)暗管排水系統(tǒng)在田間只布置吸水管。吸水管與集水明溝垂直，且等距離等埋深平行布置。每條暗管都有出水口，分別向兩邊的集水明溝排水。暗管一端與排水明溝相連，另一端封閉且距離灌溉渠道5～6m，以防止泥砂入管和防止渠水通過(guò)暗管流失，布置圖見圖10-15和10-16.

優(yōu)點(diǎn)：布局簡(jiǎn)單，投資較少，便于檢修。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-15一級(jí)排水暗管排水網(wǎng)布置圖（單位：m）圖10-16一級(jí)排水暗管田間布置圖（單位：m）（2）二級(jí)暗管排水網(wǎng)暗管由吸水管和集水管兩級(jí)組成，吸水管垂直于集水管，集水管垂直于明溝，其布置見圖10-17。地下水先滲入吸水管，再匯入集水管，最后排入明溝。為減少管內(nèi)泥沙淤積和便于管理，管道比降可采1/500～1/1000，以使管內(nèi)流速大于不淤流速，地形條件許可時(shí)可適當(dāng)加大管道比降，以提高管內(nèi)的沖淤能力，且每隔100m左右設(shè)置一個(gè)檢查井。

優(yōu)點(diǎn)：土地利用率較高，有利于機(jī)械耕耕作。

缺點(diǎn)：布置較復(fù)雜，增加了檢查井等建筑物，水頭損失較大，用材和投資較多。

適用條件；坡地地區(qū)。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-17二級(jí)暗管排水系統(tǒng)布置圖（單位：cm）圖10-18二級(jí)暗管排水田間布置圖（單位：cm）4地下排水管道的種類及類型

目前各國(guó)采用的暗管材料主要有瓦管、混凝土管、塑料管道。我國(guó)采用的還有水泥土管、石屑水泥管、陶土管、無(wú)砂混凝土管、水泥粉煤灰管、灰土管、磚石砌管，以及充填式砂石溝、稻殼溝、稍梱溝等。但應(yīng)用較廣泛、有發(fā)展前途的是瓦管、水泥土管和塑料管。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置5排水管道附件(1)管道連接件用于管道連接的附件有套管、彎頭、三通、四通等。(2)檢查井與沉沙井為了預(yù)防管道堵塞，便于管道的運(yùn)行檢查和維修清理，常需在管道的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)布置檢查井，并最好用定型裝配式混凝土構(gòu)件修筑。(3)外包濾料包扎和充填在田間排水管道周圍的材料。作用是阻止土壤顆粒隨水流進(jìn)入吸水管，避免管道堵塞；改善排水管周圍的水流條件，增大排水管進(jìn)水量，穩(wěn)定排水管周圍的土壤，并為管道提供合適的坐墊，以保證良好的排水效果。外包濾料的種類很多，主要有有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和合成材料。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置6排水道出口和控制建筑物

田間地下排水道的出口有單排水道出口、雙排水道出口和多排水道出口等多種形式，具體布置見圖11-1。采用何種形式，應(yīng)根據(jù)管道排水能力、經(jīng)濟(jì)比較和管理方便等條件選定。在排水道出口處應(yīng)設(shè)置控制建筑物，以便按作物的要求調(diào)節(jié)和控制地下水位及土壤水分狀況。以便按作物的要求調(diào)節(jié)和控制地下水位及土壤水分狀況。需要排水時(shí)，打開控制門，需要保水時(shí)，關(guān)閉控制門。常用的控制建筑物有：插板式、管塞式、豎井式和塑料球閥（圖10-19~10-22）。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-19插板式控制建筑物圖10-20管塞式控制建筑物第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置圖10-21豎井式控制建筑物圖10-22塑料球閥三、豎井排水系統(tǒng)1、豎井排水作用（1）

降低地下水位，防止土壤返鹽

地下水降低值一般包括靜水位降深動(dòng)水位降深（圖10-23）。

由于水井的排水作用，增加了地下水人工排泄。地下水位顯著降低，有效地增加了地下水埋深，減少了地下水的蒸發(fā)，因而可以防止土壤返鹽。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置QQQQQ原地下水位靜水位降動(dòng)水位降圖10-23井群抽水過(guò)程中的動(dòng)水位和靜水位（2）騰空地下庫(kù)容用以除澇防漬干旱季節(jié)，結(jié)合井灌抽取地下水，降低地下水位，不僅可以防止土壤返鹽，同時(shí)由于開發(fā)利用地下水，使汛前地下水位達(dá)到年內(nèi)最低值，這樣就可以騰空含水層中的土壤容積，供汛期存蓄入滲雨水之用。地下水位的降低，可以增加土壤蓄水能力和降雨入滲速度。由于降雨時(shí)大量雨水滲入地下，因而可以防止田面積水形成淹澇和地下水位過(guò)高造成土壤過(guò)濕，達(dá)到除澇防漬的目的。同時(shí)還可以增加地下水提供的灌溉水量。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置（3）促進(jìn)土壤脫鹽和地下水淡化豎井排水在水井影響范圍內(nèi)形成較深的地下水位下降漏斗。地下水位的下降，可以增加田面水的入滲速度，因而為土壤脫鹽創(chuàng)造了有利的條件。在有灌溉水源的情況下，利用淡水壓鹽可以取得良好的效果。在地下咸水地區(qū)，如有地面淡水

補(bǔ)給或溝渠側(cè)滲補(bǔ)給，則隨著含鹽地下水的不斷排除，地下水將逐步淡化。近年來(lái)，在我國(guó)北方的一些地區(qū)開展了抽咸補(bǔ)淡的試點(diǎn)工作，取得了一定的成效。實(shí)踐證明，在抽排咸水水量較大、能夠保證地下水位下降一定深度、并有淡水及時(shí)補(bǔ)給的情況下，一般都可以得到較好的淡化效果。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置2豎井排水的分類及其適用條件（1）抽水井

其適宜的水文地質(zhì)條件是：①淺層地質(zhì)條件為透水性較好的單一構(gòu)造；②淺層地質(zhì)條件為成層構(gòu)造。（2）減壓井（自流井）

當(dāng)承壓水頭較高并越層補(bǔ)給潛水，使地下水位過(guò)高時(shí)，可鑿井入承壓含水層內(nèi)，自流排水以減少承壓水對(duì)表層的越流補(bǔ)給，降低潛水位。（3）

吸水井（倒灌井）

當(dāng)排水地區(qū)離容泄區(qū)較遠(yuǎn)，而在潛水底部的隔水層下又有透水性良好、厚度較大的砂礫層或溶洞存在，且水位低于潛水位時(shí)，可打井穿透隔水層，使?jié)撍ㄟ^(guò)水井向下排泄，這類井稱為吸水井。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置3抽水井的規(guī)劃（1）合理的井型結(jié)構(gòu)和井深在淺層有較好的砂層或雖無(wú)良好的砂層，但土壤透水性較好（如裂隙土等）的情況下可打淺機(jī)井或真空井，井管自上而下全部采用濾水管，在這種情況下，一般可以保證有一定的出水量和潛水位降深。砂層埋藏在地表以下一定深度，但砂層以上無(wú)明顯的隔水層時(shí)，為了使單井保持一定的出水量，水井可打至含水砂層，以保證形成一定的潛水降深和淺層地下庫(kù)容，促使土壤脫鹽和地下水的淡化。當(dāng)上部土層透水性較差，且在相當(dāng)深度內(nèi)又無(wú)良好的砂層時(shí)，必須選用適當(dāng)?shù)木徒Y(jié)構(gòu)。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置（2）

抽水井的規(guī)劃布置

在有地面水灌溉水源并實(shí)行井渠結(jié)合的地區(qū)，井灌井排的任務(wù)是保證灌溉用水，控制地下水位，除澇防滲，并防止土壤次生鹽堿化。在這種情況下，井距一方面決定于單井出水量所能控制的灌溉面積，另一方面也決定于單井控制地下水位的要求。在利用豎井單純排水地區(qū)，井的間距則主要決定于控制地下水位的要求。

豎井在平面上一般多按等邊三角形或正方形布置，由單井的有效控制面積可求得單井灌溉半徑和井距。井渠結(jié)合地區(qū)水井應(yīng)結(jié)合灌溉渠系進(jìn)行布置。第三節(jié)田間排水系統(tǒng)布置學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行中小型排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)任務(wù)

1.掌握骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置原則和方法，能夠進(jìn)行骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置；2.掌握排水溝道設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，能夠合理確定各級(jí)排水溝的設(shè)計(jì)流量；3.掌握排水溝設(shè)計(jì)水位及斷面設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行排水溝縱橫斷面設(shè)計(jì)。4.了解排水容泄區(qū)的整治。第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置12排水溝的設(shè)計(jì)水位3排水溝的設(shè)計(jì)流量目錄排水溝的斷面設(shè)計(jì)4容泄區(qū)整治5第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量灌溉排水工程技術(shù)

排澇設(shè)計(jì)流量12排漬流量設(shè)計(jì)目錄

第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量

排水溝的設(shè)計(jì)流量是確定各級(jí)排水溝道斷面、溝道上建筑物規(guī)模以及分析現(xiàn)有排水設(shè)施排水能力的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)排水流量分設(shè)計(jì)排澇流量和設(shè)計(jì)排漬流量?jī)煞N。前者用以確定排水溝道的斷面尺寸；后者作為滿足控制地下水位要求的地下水排水流量，又稱日常排水流量，以此確定排水溝的溝底高程和排漬水位。

第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量一排澇設(shè)計(jì)流量（一）除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)排澇設(shè)計(jì)流量系指在發(fā)生除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)暴雨時(shí)，排水溝中應(yīng)通過(guò)的最大流量，它是由除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和排水溝控制面積的大小決定的。確定排澇設(shè)計(jì)流量，應(yīng)首先確定除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量（一）除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般用某一設(shè)計(jì)頻率（或重現(xiàn)期）的幾日暴雨在幾日內(nèi)排除，使作物不受淹來(lái)表示，它包括重現(xiàn)期、暴雨歷時(shí)和排除時(shí)間三方面的內(nèi)容。根據(jù)《農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范》（SL/T4—1999），設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期可采用5～10年一遇，相應(yīng)的頻率為20%～10%；暴雨歷時(shí)和排除時(shí)間，對(duì)于旱作物通常采用1～3日暴雨1～3日排完，對(duì)于水稻一般采用1～3日暴雨3～5日排至耐淹水深。經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)或有特殊要求的糧棉基地以及大城市的郊區(qū)，可適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)濟(jì)條件較差的地區(qū)?？蛇m當(dāng)降低標(biāo)準(zhǔn)或采用分期提高的辦法。我國(guó)部分省市的除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見表11-1。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量（二）除澇設(shè)計(jì)流量排澇設(shè)計(jì)流量可用實(shí)測(cè)的流量資料或暴雨資料推求。生產(chǎn)實(shí)踐中，因水文站較少，流量資料較缺，長(zhǎng)系列流量資料更缺，同時(shí)流量資料受人類活動(dòng)的影響較大，同樣的暴雨，在某些工程修建的前后所形成的流量可能相差很大。因此，采用流量資料推求排澇設(shè)計(jì)流量比較困難。而一般雨量站數(shù)量較多，分布較廣，雨量資料容易取得，且不受人類活動(dòng)的影響，所以排澇設(shè)計(jì)流量一般多采用暴雨資料進(jìn)行推求。常用的計(jì)算方法有經(jīng)驗(yàn)公式法和平均排除法。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量

單位排澇面積上的最大排澇流量稱為排澇模數(shù)q。在計(jì)算排澇設(shè)計(jì)流量時(shí)，一般是先求得除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的排澇模數(shù)，然后再乘以排水溝控制斷面以上的排澇面積F，就可以求得該排水溝控制的排澇設(shè)計(jì)流量Q，即Q=qF。故排澇模數(shù)是排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要數(shù)據(jù)，同時(shí)也是衡量排澇能力的技術(shù)指標(biāo)。影響排澇模數(shù)的因素很多，主要有設(shè)計(jì)暴雨、流域形狀、排澇面積、地形坡度、地面覆蓋、作物組成、土壤性質(zhì)、地下水埋深、排水溝網(wǎng)密度與比降以及湖塘調(diào)蓄能力等，應(yīng)通過(guò)當(dāng)?shù)鼗蜞徑愃频貐^(qū)的實(shí)測(cè)資料分析確定。生產(chǎn)實(shí)踐中，多采用分析暴雨徑流資料，建立設(shè)計(jì)凈雨深、流域面積和排澇模數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，總結(jié)出排澇模數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式。1地區(qū)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量1地區(qū)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量地區(qū)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式中有關(guān)系數(shù)的確定

（1）設(shè)計(jì)暴雨P(guān)可用工程水文學(xué)中介紹的方法進(jìn)行推求。一般是先求得設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的暴雨P(guān)，再根據(jù)設(shè)計(jì)暴雨推求徑流深R。設(shè)計(jì)暴雨包括設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度和雨量分布等，對(duì)排水溝起控制作用的暴雨是形成洪峰的短歷時(shí)暴雨，故應(yīng)選擇短歷時(shí)暴雨作為設(shè)計(jì)暴雨。而設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)、設(shè)計(jì)暴雨量的大小及其分布均與排澇面積的大小有關(guān)。根據(jù)華北地區(qū)實(shí)測(cè)資料分析，100～500km2的排水面積，洪峰流量主要由1日暴雨形成；500～5000km2的排水面積，洪峰流量主要由3日暴雨形成。所以在上第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量地區(qū)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式中有關(guān)系數(shù)的確定

（1）設(shè)計(jì)暴雨述兩種排水面積上推求排澇設(shè)計(jì)流量時(shí)，應(yīng)分別選擇1日或3日作為設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)。此外，由于水田對(duì)降雨具有一定的調(diào)蓄作用，設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)可長(zhǎng)些。對(duì)于降雨量，當(dāng)排澇面積較小時(shí)，如F≤100km2，這時(shí)暴雨的成因比較一致，一般可用點(diǎn)雨量代表面雨量進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)排澇面積較大時(shí)，由于降雨量分布不勻，排澇面積上的平均面雨量和點(diǎn)雨量的差別較大，故不能用點(diǎn)雨量代替面雨量，而應(yīng)用點(diǎn)面關(guān)系換算系數(shù)把點(diǎn)雨量換算成面雨量，然后計(jì)算。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)暴雨可用典型年法、頻率法和定雨量法進(jìn)行推求。典型年法是采用排澇地區(qū)實(shí)際發(fā)生的澇災(zāi)較為嚴(yán)重的某個(gè)年份作為典型年，以這一年中某次最大暴雨作為設(shè)計(jì)暴雨。對(duì)整個(gè)排水地區(qū)來(lái)說(shuō)，該次暴雨的實(shí)際平均面雨量即為設(shè)計(jì)面雨量；對(duì)排水區(qū)內(nèi)各支流而言，需要將暴雨中心移到該支流的控制面積內(nèi)，典型年法的優(yōu)點(diǎn)是除澇標(biāo)準(zhǔn)的概念比較明確，設(shè)計(jì)暴雨不受資料系列長(zhǎng)短的影響，計(jì)算比較簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是具有代表性的典型年不易選定，且頻率大小不夠明確。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量頻率法根據(jù)資料占有情況一般有兩種計(jì)算方法。一種是當(dāng)排水區(qū)內(nèi)有足夠多的、分布比較均勻的測(cè)站和較長(zhǎng)的同步降雨資料時(shí)，用各年最大的一次平均面雨量進(jìn)行頻率計(jì)算，求出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的暴雨量。此法較為合理，但常受到測(cè)站分布和資料系列的限制，一般在流域面積較大的骨干排水溝道設(shè)計(jì)中采用。另一種方法是利用流域內(nèi)某一水文站的`各年最大一次點(diǎn)雨量或流域內(nèi)各水文站最大平均點(diǎn)雨量進(jìn)行頻率計(jì)算，求出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)雨量，再用點(diǎn)雨量換算系數(shù)求出設(shè)計(jì)面雨量。表11-3為淮北地區(qū)不同除澇標(biāo)準(zhǔn)的排澇面積與三日設(shè)計(jì)暴雨量關(guān)系表，供參考。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量（1）設(shè)計(jì)暴雨P(guān)第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量（1）設(shè)計(jì)暴雨P(guān)第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量旱作區(qū)的設(shè)計(jì)凈雨深一般采用以前期影響雨量Pa為參數(shù)的降雨徑流相關(guān)圖，即P+Pa～R關(guān)系曲線進(jìn)行計(jì)算。前期影響雨量Pa是反映排水區(qū)發(fā)生暴雨之前土壤的干濕情況，對(duì)次降雨徑流深的值有影響，各地的水文圖集中均有關(guān)于Pa的計(jì)算方法。對(duì)于小匯水面積上的徑流深，可用設(shè)計(jì)暴雨P(guān)乘以徑流系數(shù)，即R=P求得。如淮北平原地區(qū)，除澇標(biāo)準(zhǔn)為3～5年一遇，前期影響雨量采用Pa=45mm；10～20年一遇采用Pa=55mm，次降雨徑流關(guān)系見表11-5。江蘇省太湖流域的P～值見表11-6。第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量例題11-1見P303第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量2平均排除法第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量2平均排除法第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量2平均排除法第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量

第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量二排漬設(shè)計(jì)流量

第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量排漬流量是指非降雨期間為控制地下水位而經(jīng)常排泄的地下水流量。又稱日常流量，它不是降雨期間或降雨后某一時(shí)期的地下水高峰排水流量，而是一個(gè)經(jīng)常性的比較穩(wěn)定的較小數(shù)值。

單位面積上的排漬流量稱為地下水排水模數(shù)或排漬模數(shù)，計(jì)算單位是[m3/(s·km2)]。

表11-7是根據(jù)某些地區(qū)的資料分析確定的由降雨產(chǎn)生的排漬模數(shù)。在降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、土壤透水性強(qiáng)、排水溝網(wǎng)較密的地區(qū)，排漬模數(shù)可選表中較大值。

第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量

第二節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量思考與作業(yè)P314一第4題第二題學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行中小型排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)任務(wù)

1.掌握骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置原則和方法，能夠進(jìn)行骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置；2.掌握排水溝道設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，能夠合理確定各級(jí)排水溝的設(shè)計(jì)流量；3.掌握排水溝設(shè)計(jì)水位及斷面設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行排水溝縱橫斷面設(shè)計(jì)。4.了解排水容泄區(qū)的整治。第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置12排水溝的設(shè)計(jì)水位3排水溝的設(shè)計(jì)流量目錄排水溝的斷面設(shè)計(jì)4容泄區(qū)整治5第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位灌溉排水工程技術(shù)

排漬水位（日常水位）12排澇水位（最高水位）目錄

一排漬水位（日常水位）第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位

排漬水位是排水溝通過(guò)排漬流量時(shí)的水位，也就是溝道中需要經(jīng)常維持的水位，故又稱日常水位。為使作物生長(zhǎng)階段地下水位控制在要求的最小埋深，末級(jí)固定排水溝（一般為農(nóng)溝）的日常水位距地面的深度應(yīng)大于允許的地下水位埋藏深度0.2-0.3m以上，排漬水位以下的溝道斷面要保證通過(guò)排漬流量。第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位

為了保證水流暢通，不產(chǎn)生壅水現(xiàn)象，各級(jí)排水溝道需要保持一定的比降，并且預(yù)留通過(guò)建筑物的局部水頭損失，故斗、支、干溝的水位將逐級(jí)降低。根據(jù)控制點(diǎn)地面高程、農(nóng)溝排漬水位、各級(jí)溝道的水面比降和各種局部水頭損失，逐級(jí)進(jìn)行推算，可得到各級(jí)排水溝道的排漬水位。第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位

計(jì)算公式為:第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位

推算排水溝水位時(shí)，根據(jù)排水區(qū)的地形特點(diǎn)，選擇幾個(gè)具有代表性的地面高程點(diǎn)，如距排水溝口較遠(yuǎn)的點(diǎn)、地勢(shì)低洼的點(diǎn)等，分別計(jì)算出要求的水位，取其中最低者作為設(shè)計(jì)排漬水位。在設(shè)計(jì)干溝時(shí)，可先求出支溝的要求水位。再繪制干溝縱橫斷面圖定出干溝的設(shè)計(jì)水位線。在自流排水區(qū)，按上式推算的干溝溝口排漬水位應(yīng)高于外河的平均枯水位，至少應(yīng)與之持平。否則，要適當(dāng)減少各級(jí)溝道的比降，重新進(jìn)行計(jì)算。對(duì)經(jīng)常受外河水位頂托，無(wú)自排條件的地區(qū)，應(yīng)采用抽排，使各級(jí)排水溝道經(jīng)常維持在排漬水位，以滿足控制地下水位和保留滯蓄容積的要求。為了減少抽水揚(yáng)程，各級(jí)溝道應(yīng)采用較小的比降。第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位

二排澇水位（最高水位）第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位

(1）外河設(shè)計(jì)洪水位較低，有自流排水條件時(shí)，各級(jí)排水溝的最高水位，可按公式（8-10）從末級(jí)固定溝道開始逐級(jí)推算至干溝出口。第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位排澇水位是排水溝道通過(guò)排澇設(shè)計(jì)流量時(shí)的水位。按照外河設(shè)計(jì)洪水位的高低和排澇區(qū)內(nèi)部的排水規(guī)劃，排水溝最高設(shè)計(jì)水位的確定有以下幾種情況：（2）當(dāng)外河汛期設(shè)計(jì)水位較高，經(jīng)反復(fù)推算干溝溝口水位仍稍低于外河設(shè)計(jì)水位時(shí)；將引起干溝部分溝段乃至部分支溝產(chǎn)生壅水現(xiàn)象，使溝道中的水流成為非均勻流。第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位排澇水位是排水溝道通過(guò)排澇設(shè)計(jì)流量時(shí)的水位。按照外河設(shè)計(jì)洪水位的高低和排澇區(qū)內(nèi)部的排水規(guī)劃，排水溝最高設(shè)計(jì)水位的確定有以下幾種情況：

（3）當(dāng)汛期外河水位很高，且持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，根本無(wú)法進(jìn)行自流排水時(shí)，干口出口處必須建閘控制外水倒灌。第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位排澇水位是排水溝道通過(guò)排澇設(shè)計(jì)流量時(shí)的水位。按照外河設(shè)計(jì)洪水位的高低和排澇區(qū)內(nèi)部的排水規(guī)劃，排水溝最高設(shè)計(jì)水位的確定有以下幾種情況：

思考題：

P314一第2題、第3題第三節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)水位學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行中小型排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)任務(wù)

1.掌握骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置原則和方法，能夠進(jìn)行骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置；2.掌握排水溝道設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，能夠合理確定各級(jí)排水溝的設(shè)計(jì)流量；3.掌握排水溝設(shè)計(jì)水位及斷面設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行排水溝縱橫斷面設(shè)計(jì)。4.了解排水容泄區(qū)的整治。第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置12排水溝的設(shè)計(jì)水位3排水溝的設(shè)計(jì)流量目錄排水溝的斷面設(shè)計(jì)4容泄區(qū)整治5第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第一節(jié)排水溝的設(shè)計(jì)流量灌溉排水工程技術(shù)

規(guī)劃布置原則12排水溝道布置3排水系統(tǒng)類型目錄第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置

第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置一規(guī)劃布置的原則一、規(guī)劃布置原則

（1）地處布置各級(jí)排水溝道應(yīng)盡量布置在各自控制范圍內(nèi)的較低處，以便能獲得較好的控制條件，實(shí)現(xiàn)順暢的自流排水。（2）經(jīng)濟(jì)合理骨干排水溝道應(yīng)盡量利用的排水工程以及天然河道，這樣既節(jié)省工程投資，減少占地面積，又不打擾天然排水出路，有利于工程安全。干溝出口應(yīng)選在容泄區(qū)水位低、河床穩(wěn)定的地段，以便于排水通暢、安全可靠。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置一、規(guī)劃布置原則

（3）高低分排各級(jí)排水溝道應(yīng)盡量根據(jù)治理區(qū)的災(zāi)害類型、地形地貌、土地利用、排水措施和管理運(yùn)用要求等情況，進(jìn)行排水分區(qū)。做到高水高排、低水低排、就近排泄、力爭(zhēng)自流、減少抽排。（4）統(tǒng)籌規(guī)劃排水溝道規(guī)劃應(yīng)與田、水、路、渠和行政區(qū)劃相協(xié)調(diào)，全面考慮，保證重點(diǎn)，照顧一般，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少占地面積和交叉建筑物數(shù)量，以便于管理維護(hù)，節(jié)省投資。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置一、規(guī)劃布置原則

（5）綜合利用為充分利用淡水資源，在有條件的地區(qū)，可充分利用排水區(qū)的湖泊、洼地、河溝網(wǎng)等滯蓄澇水，既可用于補(bǔ)充灌溉水源，減輕排水壓力，又可滿足航運(yùn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖等要求。但在沿海平原區(qū)和有鹽堿化威脅的地區(qū)，因需要控制地下水位，故應(yīng)實(shí)行灌排分開兩套系統(tǒng)。在排水溝道的實(shí)際規(guī)劃布置中，上述規(guī)劃布置原則往往難以全面得到滿足，應(yīng)根據(jù)具體情況分清主次，滿足主要方第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置一、規(guī)劃布置原則（5）綜合利用面，盡量照顧次要方面，經(jīng)多方案比較，選擇占地面積小、建設(shè)投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、經(jīng)濟(jì)效益高、工程實(shí)用、管理方便、有利于改善治理區(qū)內(nèi)外生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最優(yōu)規(guī)劃布置方案。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置

第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置二排水系統(tǒng)的類型

1.一般排水系統(tǒng)在地面坡度較大的坡地平原地區(qū)，如果灌溉水源豐富，水位控制條件較好，能夠滿足灌溉用水的需要，而且排水出路通暢，則排水系統(tǒng)的主要任務(wù)只是排除當(dāng)?shù)乇┯陱搅骱涂刂频叵滤唬藭r(shí)可采用灌排分開的二套系統(tǒng)。這類系統(tǒng)中，由于排水溝道沒有航運(yùn)、養(yǎng)殖等綜合利用的要求，故可采用較大的比降和較小的斷面，以減少工程量和降低工程造價(jià)。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置2、綜合利用的排水系統(tǒng)

在地勢(shì)平坦的緩坡地區(qū)和低洼平原地區(qū)，因灌溉水源不足，而汛期雨量又較充沛，所以要求排水系統(tǒng)不僅能排澇，而且還能蓄水、引水；同時(shí)還要利用排水溝滯蓄部分水量，以減少排澇流量和抽水站裝機(jī)容量；平時(shí)還要維持一定的水深，用以通航和養(yǎng)殖，以改善交通條件和發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)。這類地區(qū)常以天然河道作為排水骨構(gòu)成排水系統(tǒng)的骨架。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置

第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置三排水溝道布置

排水溝道的布置受地形、水文、土質(zhì)、容泄區(qū)以及行政區(qū)劃和工程現(xiàn)狀等許多因素的影響，一般是先根據(jù)地形和容泄區(qū)等條件首先布置好干溝，然后再逐級(jí)進(jìn)行其它各級(jí)溝道的布置。一般按地形條件將灌排區(qū)域分為山丘區(qū)、平原區(qū)和圩垸區(qū)三種基本類型。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置

地形起伏大，地面坡度陡，耕地零星分散，沖溝發(fā)育明顯，排水條件好，有排水出路。這類地區(qū)，一般總是把天然河溪或沖溝作為排水干、支溝。常需沿地形較高的一側(cè)布置山坡截流溝，用以攔截和排泄山洪，確保灌排區(qū)安全。

山丘區(qū)第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置

地形平緩，河溝較多，地下水位較高，常有澇漬和鹽堿威脅，排水出路有時(shí)不暢。這類地區(qū)，控制地下水位是突出問(wèn)題，選擇有利的排水出口是規(guī)劃布置的重點(diǎn)，干、支溝盡量利用原有河溝，需要布置新溝道時(shí)，由于地形平坦，常有較多的布置方案，應(yīng)進(jìn)行比較，選擇最優(yōu)布置方案。平原區(qū)第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置

是指周圍有河道并建有堤防保護(hù)的區(qū)域。這類地區(qū)地形平坦低洼，河湖港汊較多，水網(wǎng)密集，汛期外河水位常高于兩岸農(nóng)田，存在著外洪內(nèi)澇的威脅，平時(shí)地下水位經(jīng)常較高，作物常受漬災(zāi)，因而防澇排漬是主要任務(wù)。排水系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)按地形條件采取高低分開、分片排水、高水自排、坡水搶排、低水抽排的排水措施。為增大溝道滯蓄能力，加速田間排水，減少排澇強(qiáng)度和抽排站裝機(jī)容量，規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮留有一定的河溝和內(nèi)湖面積，一般以占排水總面積的5%-15%為宜，以滯蓄部分水量。干支溝應(yīng)盡量利用原有河道。圩垸區(qū)第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置圩垸區(qū)

排水地區(qū)應(yīng)根據(jù)地形、天然河網(wǎng)分布、容泄區(qū)水位和排水面積大小等條件，經(jīng)過(guò)分析比較，進(jìn)行分區(qū)分片。可以把整個(gè)排水區(qū)規(guī)劃成一個(gè)獨(dú)立的排水系統(tǒng)，只設(shè)一條干溝及一個(gè)出水口，集中排入容泄區(qū)；也可把整個(gè)排水區(qū)規(guī)劃成幾個(gè)排水片，各片分別建立各自的排水系統(tǒng)單獨(dú)排入容泄區(qū)，見圖11-1。湖南省南縣北河口鄉(xiāng)在實(shí)施排澇規(guī)劃中，廢除了原有的雜亂溝港水系，重新開挖了高低分排、排灌分家，干、支、斗、農(nóng)配套的灌排渠系，做到了能灌能排，能控制地下水位，收到了良好的效果。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置圩垸區(qū)第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置圩垸區(qū)

斗、農(nóng)溝的布置，應(yīng)密切結(jié)合地形、灌溉、機(jī)耕、行政區(qū)劃和田間交通等方面的要求，統(tǒng)籌考慮，緊密結(jié)合，全面規(guī)劃。地形坡向均勻一致時(shí)，可采用灌排相鄰的布置形式；地形平坦或有微地形起伏時(shí)，可采用灌排相間的布置形式。有控制地下水位要求的地區(qū)，農(nóng)溝的間距必須滿足控制地下水位的要求。第一節(jié)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)學(xué)習(xí)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行中小型排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)任務(wù)

1.掌握骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置原則和方法，能夠進(jìn)行骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置；2.掌握排水溝道設(shè)計(jì)流量的計(jì)算方法，能夠合理確定各級(jí)排水溝的設(shè)計(jì)流量；3.掌握排水溝設(shè)計(jì)水位及斷面設(shè)計(jì)方法，能夠進(jìn)行排水溝縱橫斷面設(shè)計(jì)。4.了解排水容泄區(qū)的整治。第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)骨干排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置12排水溝的設(shè)計(jì)水位3排水溝的設(shè)計(jì)流量目錄排水溝的斷面設(shè)計(jì)4容泄區(qū)整治5第十一章骨干排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第四節(jié)排水溝斷面設(shè)計(jì)灌溉排水工程技術(shù)

橫斷面設(shè)計(jì)12縱斷面設(shè)計(jì)目錄

一橫斷面設(shè)計(jì)第四節(jié)排水溝斷面設(shè)計(jì)排水溝斷面通常是按明渠均勻流公式進(jìn)行計(jì)算。而當(dāng)外河水位頂托或利用溝道反向引水灌溉發(fā)生壅水現(xiàn)象時(shí)，則呈非均勻流動(dòng)，需按非均勻流公式推算溝道的水面線，確定溝道斷面和堤頂高程，并檢驗(yàn)是否滿足灌溉引水要求。第四節(jié)排水溝斷面設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)參數(shù)的選用第四節(jié)排水溝斷面設(shè)計(jì)1、底坡i

排水溝道的底坡主要取決于沿線地形、土質(zhì)、上下級(jí)排水溝水位銜接條件和容泄區(qū)水位高低等。具體要求是底坡與地面坡度相近、不沖不淤、開挖深度適宜等，一般取值范圍是：干溝1/10000-1/2000，支溝1/4000-1/10000