第六章田间排水.ppt

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1、第六章田间排水,1,第四节 暗管排水与鼠道排水,第六章 田间排水,第六章田间排水,2,什么是暗管排水？ 在地下埋设管壁有多孔或缝隙的管道，排除土壤中多余的水分，降低地下水位、以利于农作物生长的防渍排水措施。 暗管排水的优点与缺点 优点：节省耕地；有利于农业机械化作业；节省养护清淤劳力和费用 缺点：易淤塞；投资高；主要排地下水,一、暗管排水概述,3,（一）组成：一般由吸水管、集水管（沟）、检查井、集水井和出口建筑物等组成。 吸水管：由管壁上的孔眼或缝隙吸收和接受土壤中多余水分。有外包滤料。 集水管（沟）：一般是不透水管，汇集吸水管中的水流，并输送至排水明沟排走。 检查井：设置在吸水管和集水管相交

2、处，用于冲沙、清淤、检修和观测暗管的水流。 集水井：集水不能外排时，汇集集水管来水，由水泵排至下一级排水沟中。 出口控制建筑物：调节和控制暗管排水；防止冲刷；在明沟高水位时防止杂物或泥土进入暗管造成堵塞。,二、暗管排水系统的组成与布置,第六章田间排水,4,二、暗管排水系统的组成与布置,（二）暗管布置方式 单级暗管排水系统 只布置吸水管。（采用多） 优点：布局简单，较易施工，投资少，便于检修。 缺点：出水口较多。,第六章田间排水,5,二、暗管排水系统的组成与分类,（二）类型 2.二级暗管排水系统 暗管由吸水管和集水管两级组成。 优点：节约耕地，有利于机械化耕作。 缺点：布置复杂，增加了检查井数量

3、，投资也较大，某段管道堵塞影响范围较大。 3.纯暗管排水系统,第六章田间排水,6,三、暗管管材的选用,（一）选用要求 应选用经济、适用和耐久的管材。 （二）常用管材 1波纹塑料管：内径有55mm、70mm，每盘长 约100m，每米管的进水面积3000mm2左右，适作吸水管。 2.瓦管：内径70100mm，圆形或外方内圆形，每节长0.30.5m，适宜作吸水管。,第六章田间排水,7,三、暗管管材的选用,（二）常用管材 3素砼管：内径有100800mm，圆形，每节长0.61.0m。大口径管适宜作集水管。 4其它刚性材料管：如水泥土管、水泥砂浆管、无砂混凝土管、粉煤灰管等。内径60150mm，圆形或外

4、方内圆形，小口径每节长0.30.5m，适宜作吸水管，大口径管每节长0.81.0m，适宜作集水管。,第六章田间排水,8,四、暗管的埋深与间距的确定,（一）暗管的埋深： H 作物要求的地下水埋深； h剩余水头，般取0.20.3m； S暗管中水深，一般取半径 集水管埋深应低于吸水管0.10.2m。,第六章田间排水,9,（二）暗管的间距： 经验数据法：采用规范推荐的暗管间距。经验数据法，方法比较简便，估算精度显粗略。 理论计算法农田排水工程技术规范（SL/T4-1999）：需要较多的水文地质参数，因此使用时往往受到限制。 田间试验方法：最能反映实际情况，但田间试验需要大量的投资，试验周期也较长。 宜将

5、三者结合起来，互相补充、验证,四、暗管的埋深与间距的确定,第六章田间排水,10,（二）暗管的间距： 经验公式（水利水电科学研究院与江苏省水科所）,四、暗管的埋深与间距的确定,H暗管埋深，m K土壤渗透系数，m/d N经验系数，根据土质确定,粘土K=0.10.2m/d，壤土K=0.30.6m/d，砂土K=0.71.0m/d; 粘土N=40，壤土N=30，砂土N=20。缺乏K值时，可采用NK12.,第六章田间排水,11,五、排水暗管的设计流量,Q设计排水流量，m3/d； C与面积有关的流量系数，通常只设一级或两级暗管时，可取C=1； q设计排渍模数（SL/T4-1999），m/d； A暗管的排水控

6、制面积，m2。,第六章田间排水,12,六、暗管比降与内径,暗管比降 排水暗管的比降应满足管内最小流速不低于0.3m/s的要求。 管内径d100mm时，i=1/10001/1500。 地形平坦地区吸水管首末端高差不宜大于0.4m（防首末排水不均匀）,第六章田间排水,13,六、暗管比降与内径,暗管管径 吸水管内径： 集水管内径：,n管的内壁糙率,波纹塑料管取0.016，光壁塑料管0.011，混凝土管0.013,瓦管0.014； Q流量（m3/d）； 与管内水的充盈度有关的系数； i管的水力比降，可用管线的比降。,第六章田间排水,14,六、暗管比降与内径,校核流速,与充盈度有关的系数,流速应大于不於

7、流速。,第六章田间排水,15,七、外包滤料的选择(自学),（一）外包滤料的作用和种类 1、作用： （1）排水时阻止土壤颗粒进入暗管。 （2）改善暗管周围的导水能力，提高暗管排水效果 2、种类： （1）天然有机材料 如稻草、麦草、稻壳等。 （2）无机材料 砂砾、石屑、炉渣等。 （3）人工合成材料 如土工织物。,第六章田间排水,16,（二）外包滤料的设计 选用不污染环境、价格较低、施工方便的外包滤料； 外包滤料的渗透系数应比周围土壤大10倍以上； 外包滤料的厚度可根据当地经验选取：淤积倾向较重的地区，散铺砂砾外包滤料的压实厚度不得小于8cm，在土壤淤积倾向较轻的地区，宜取5mm，在土壤无淤积倾向的

8、地区，可适当减小外包滤料厚度。,七、外包滤料的选择(自学),第六章田间排水,17,七、外包滤料的选择(自学),第六章田间排水,18,八、检查井设计,吸水管长超过200m，或集水管长超过300m应设一个检查井，以便检查、清淤和维修； 吸水管与集水管的连接处也布置检查井。 井距不宜小于50m，井径不宜小于80cm，井内吸水管管底应高于集水管顶10cm，井底应预留3050cm的沉沙深度。,第六章田间排水,19,九、暗管排水出口控制建筑物,出口控制建筑物： 开敞式（出口无控制要求时） 暗管出口处3m左右改用强度较大的不透水管材，并伸出沟坡10cm以上。 竖井溢流式 插板式 管口塞式 竖井跌水式 塑料球

9、阀,第六章田间排水,20,八、出口控制,第六章田间排水,21,第四节 暗管排水与鼠道排水,第六章 田间排水,第六章田间排水,22,十、概述,什么是鼠道：为排除土壤中过多的水分，防止渍害，用动力牵引钻孔器在田面以下一定深度穿透出一道道象鼠穴一样，并与排水沟（农沟）相通的排水暗洞（610cm）。,第六章田间排水,23,十、概述,鼠道排水的优缺点 (1)优点： 治渍效果好。 节省耕地。 投资低。 施工快。 (2)缺点 使用寿命较短，一般为13年。 一般鼠道仅适用于粘土和粘壤土(砂壤土中需作护壁处理)。,1991年昆山农田排 研究所和昆山农机研究所开发成功鼠道护壁技术。经护壁的鼠道可适用沙土、沙壤土和

10、壤土地区，但粉土地区慎用。,第六章田间排水,24,十、概述,3、发展概况 国外：上个世纪的上半世纪 1940年 Hudson,A.W and Hopewell,H.G Mole drainage in New Zealand 1942年 Nicholson,H.H Principles of Field Drainage 国内：从六十年代开始鼠道排水的试验与应用 1965年 常熟 牵引式鼠道犁 1974年 无锡 东风12型手扶拖拉机绳索牵引式鼠道犁 从七十年代末以来，广东、浙江、安徽、湖北、黑龙江等地也开始推广鼠道排水技术。,第六章田间排水,25,十一、鼠道排水类型,（一）按平面布置分类 1、

11、一级鼠道排水系统 2、二级鼠道排水系统 （二）空间布置 1、单层鼠道 2、双层鼠道,第六章田间排水,26,十二、鼠道深与间距的确定,一般先确定鼠道深度，再按规范确定鼠道间距。,鼠道深度和间距（m） GB50288-99,注：SL/T4-1999无鼠道间距经验数据表,第六章田间排水,27,十三、鼠道出口控制,1. 单洞控制： 每条鼠道有单独的出水。 鼠道出口宜用1m左右的暗管插接保护，并对出口处明沟坡面进行保护处理。 鼠道出口与暗管排水出口相同。,第六章田间排水,28,2. 联洞控制：各鼠道先汇入暗管，再集中排入明沟。,第六章田间排水,29,3.集中控制：鼠道直接与明沟相联通，以小沟为控制单元，

12、在其下游设节制闸，实行联片控制。,第六章田间排水,30,十四、鼠道的施工,鼠道均采用鼠道犁施工。 （一）鼠道犁的种类 绳索牵引式、悬挂振动式 、悬挂直拖式,第六章田间排水,31,第六章田间排水,32,第六章田间排水,33,第六章田间排水,34,（二）施工要点 1、线路平整 在机具运行的线路上，如有低洼、土堆、田埂，应加以填挖修整。填平之处还应压实，使其与田面相平，从而保证鼠道平直。 2、土壤含水量适宜 土壤过湿或过干，适宜的土壤含水量为田间最大持水量的70%90%。,第六章田间排水,35,THE END,第六章田间排水,36,第六章田间排水,37,四、出口控制,鼠道进入明沟前设置1米管材，并伸

13、出沟边坡10cm以上。,第六章田间排水,38,第六章田间排水,39,H,h,D,第六章田间排水,40,注：* GB50288-99 上的吸水管间距参考值与本表基本 接近，SL/T4-1999比GB50288-99在时间上晚8个月时间，编写SL时参考了GB。 *这类土质吸水管埋深不宜达2m以上。,吸水管埋深和间距(m)* SL/T4-1999,经验数据法，方法比较简便，估算精度显粗略。,第六章田间排水,41,按农田排水工程技术规范，充盈度按如下方法确定： 当d=50mm时，a=0.6 当d=50100mm时，a=0.7 当d=100mm时，a=0.8 当d200mm时，a=0.8 确定与充盈度有关的系数 :,第六章田间排水,42,同剖面不同深度,深浅相间,第六章田间排水,43,第六章田间排水,44,第六章田间排水,45,一级暗管排水系统,第六章田间排水,46,第六章田间排水,47,第六章田间排水,48,竖井跌水式,第六章田间排水,49,第六章田间排水,50,第六章田间排水,51,管口塞式,