农田水利学7-1田间排水原理与方法.ppt

* * L1 （2）排水沟(管)的深度D与 地下水的下降值△H关系 ◆在同一排水沟间距L的情况下，沟深愈大，地下水下降愈快；反之，沟深愈小，地下水下降愈慢。 ◆在允许的时间内要求达到的地下水埋藏深度△H一定时，排水沟的间距L愈大，需要的深度D也愈大；反之，排水沟的间距L愈小，要求的深度也愈小。 L D D △H ▽ ▽ L △H △h D S D （3）排水沟间距L与地下水的下降值△H关系 在同一排水沟深度D的情况下，排水沟的间距L愈小，地下水下降速度愈快，在一定时间内地下水的下降值愈大； 反之，排水沟的间距愈大，地下水下降愈慢，在规定时间内地下水的下降值也愈小。 L △H ▽ ▽ L △H △h D S D 第三节 田间排水系统的布置 一、田间排水方式与布置形式 1、排水方式 1）明沟排水 2）暗管排水 3）竖井排水 2、田间排水沟布置形式 排水沟的布置一般与灌渠结合布置分别有相邻、相间、合一等形式；沟、渠、路、林的布置形式在渠道布置中已介绍，这里都不再讲。 ◆在易旱易涝易碱地区,在要求控制地下水位的末级排水沟间距为100～150m时，则在田间可以仅设毛沟。 ◆农沟及毛沟均应起控制地下水位的作用，毛沟深度一般至少1.0～1.2m，农沟则应在1.2～1.5m以上。 ◆如要求的末级排水沟间距在30～50m以下，则在农田内部采用两级排水沟(毛沟、小沟)。 二、田间明沟排水系统布置要求 ◆排水农沟的纵坡主要决定于地形坡度。为了排水通畅和防止冲刷，其纵坡一般为0.004～0.006，最大不得超过0.01。横断面一般为梯形，边坡视土质而定。 ◆为了满足施工和管理要求，沟底宽度一般不小于0.3～0.5m。 ◆农业机械作业对排水要求的排渍深度，一般应控制在0.6～0.8m。因为如果土壤太湿，农业机械无法耕作。 三、地下暗管排水系统 地下排水暗管(沟)在我国南北方地区有不同程度的发展。 采用地下水排水系统已成为当前一种发展趋势。暗管排水可减少占用耕地，提高土地利用率，增大明沟控制面积，有利机械耕作，无塌坍和长草等问题，易于管理，节省劳力，土方工程量少，便于机械化施工。暗管排水虽有工程造价高，一次性投资大等缺点。 (一)暗管排水系统的组成和布置 1．暗管排水系统的组成 吸水管; 集水管(沟)、 检查井、 集水井 2、暗管排水系统的布置原则 根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99)规定，暗管排水要遵循以下原则： 1）吸水管要有足够的吸聚地下水的能力，管线平面布置宜相互平行，与地下水流动方向的夹角不宜小于40度。 2）集水管宜顺地面坡向布置，与吸水管夹角不小于30度。 3）各级排水暗管的首端与相应上一级灌溉渠道的距离不宜小于3米。 4）吸水管长度超过200m，集水管长度超过300m是要设检查井。 3、暗管系统的布置形式 暗管布置有以下几种形式： 单管式 复管式 不规则式 1）单管暗管排水系统 2）复管暗管排水系统 (二)暗管排水系统的设计 暗管的设计包括暗管深度和间距的确定，管材和外包材料的选择，管径、流量和坡降的确定等。 田间末级排水管(沟)深度和间距的确定在前面进行了介绍，以下仅对暗管设计的其他问题进行论述 。 1、暗管的管材 (1)当地材料管材 1)瓦管。 2)石屑水泥管 3)水泥土管 4)其他管材 (2)塑料管 塑料管具有重量轻、耐磨蚀、易于搬运和铺设，且联结简便等特点，目前在国外已得到广泛采用。 塑料管多由聚乙烯(PE—Polyethylene)和聚氯乙烯(PVC一Polyvinyl Chloride)材料制成，后者由于抗压强度大，且造价较低，应用更为普遍。 塑料管按外形分有光滑管、波纹管和塑料片等三种。 目前应用最多的为波纹管。波纹管有平行环状、单螺纹和双螺纹三种。 波纹管由于水流糙率n值的增大(由O.002增至O.014～0.016)，在通过相同流量时管径须增大20％。但因光滑管厚度大，在相同输水能力的情况下，波纹管与光滑管的每米造价几乎是相等的。 2、暗管的外包滤料 它的作用是阻止土壤颗粒进入暗管，以避免沉淀和暗管阻塞，稳定暗管周围的土壤，改善暗管通道的渗水能力，以提高暗管的排水功能。 充填在暗管周围，主要用于防止土壤中的细颗粒进入暗管的外包层一般称为滤层；主要用于改善暗管的渗透性能而放置在暗管上部或周围的外包层称为裹层。 无机材料包括砂、碎石、贝壳等，这些材料耐久性极好，只要级配得当，它适合于各种暗管的透水防砂要求，但它有重量大、用量多、运输和施工不便，且投资较高等缺点。 合成材料主要是化纤制品，有粒状、片状和碎屑状等多种，但应