第六章田間排水

1、第六章田間排水 1 第四節(jié)第四節(jié) 暗管排水與鼠道排水暗管排水與鼠道排水 第六章 田間排水 第六章田間排水 2 什么是暗管排水？什么是暗管排水？ 在地下埋設(shè)管壁有多孔或縫隙的管道，排除在地下埋設(shè)管壁有多孔或縫隙的管道，排除土土 壤中多余的水分壤中多余的水分，降低地下水位、以利于農(nóng)作，降低地下水位、以利于農(nóng)作 物生長(zhǎng)的防漬排水措施。物生長(zhǎng)的防漬排水措施。 暗管排水的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)暗管排水的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省耕地；有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)；節(jié)：節(jié)省耕地；有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)；節(jié) 省養(yǎng)護(hù)清淤勞力和費(fèi)用省養(yǎng)護(hù)清淤勞力和費(fèi)用 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：易淤塞；投資高；主要排地下水易淤塞；投資高；主要排地下水 一、暗管排

2、水概述一、暗管排水概述 3 （一）組成：一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井、集水井和出（一）組成：一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井、集水井和出 口建筑物等組成?？诮ㄖ锏冉M成。 1.吸水管：由管壁上的孔眼或縫隙吸收和接受土壤中多吸水管：由管壁上的孔眼或縫隙吸收和接受土壤中多 余水分。有外包濾料。余水分。有外包濾料。 2.集水管（溝）：一般是不透水管，匯集吸水管中的水集水管（溝）：一般是不透水管，匯集吸水管中的水 流，并輸送至排水明溝排走。流，并輸送至排水明溝排走。 3.檢查井：設(shè)置在吸水管和集水管相交處，用于沖沙、檢查井：設(shè)置在吸水管和集水管相交處，用于沖沙、 清淤、檢修和觀測(cè)暗管的水流。清

3、淤、檢修和觀測(cè)暗管的水流。 4.集水井：集水不能外排時(shí)，匯集集水管來(lái)水，由水泵集水井：集水不能外排時(shí)，匯集集水管來(lái)水，由水泵 排至下一級(jí)排水溝中。排至下一級(jí)排水溝中。 5.出口控制建筑物：調(diào)節(jié)和控制暗管排水；防止沖刷；出口控制建筑物：調(diào)節(jié)和控制暗管排水；防止沖刷； 在明溝高水位時(shí)防止雜物或泥土進(jìn)入暗管造成堵塞。在明溝高水位時(shí)防止雜物或泥土進(jìn)入暗管造成堵塞。 二、暗管排水系統(tǒng)的組成與布置二、暗管排水系統(tǒng)的組成與布置 第六章田間排水 4 二、暗管排水系統(tǒng)的組成與布置二、暗管排水系統(tǒng)的組成與布置 （二）暗管布置方式（二）暗管布置方式 單級(jí)暗管排水系統(tǒng)單級(jí)暗管排水系統(tǒng) 只布置吸水管。（只布置吸水管。（

4、采用多采用多） 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：布局簡(jiǎn)單，較易施工，投資少，便布局簡(jiǎn)單，較易施工，投資少，便 于檢修。于檢修。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：出水口較多。出水口較多。 第六章田間排水 5 二、暗管排水系統(tǒng)的組成與分類(lèi)二、暗管排水系統(tǒng)的組成與分類(lèi) （二）類(lèi)型（二）類(lèi)型 2. 2.二級(jí)暗管排水系統(tǒng)二級(jí)暗管排水系統(tǒng) 暗管由吸水管和集水管兩級(jí)組成。暗管由吸水管和集水管兩級(jí)組成。 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約耕地，有利于機(jī)械化耕作。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約耕地，有利于機(jī)械化耕作。 缺點(diǎn)：布置復(fù)雜，增加了檢查井?dāng)?shù)量，缺點(diǎn)：布置復(fù)雜，增加了檢查井?dāng)?shù)量， 投資也較大，某段管道堵塞影響投資也較大，某段管道堵塞影響 范圍較大。范圍較大。 3. 3.純暗管排水系統(tǒng)純暗

5、管排水系統(tǒng) 第六章田間排水 6 三、暗管管材的選用三、暗管管材的選用 （一）選用要求（一）選用要求 應(yīng)選用經(jīng)濟(jì)、適用和耐久的管材。應(yīng)選用經(jīng)濟(jì)、適用和耐久的管材。 （二）常用管材（二）常用管材 1 1波紋塑料管波紋塑料管：內(nèi)徑有：內(nèi)徑有55mm55mm、70mm70mm，每盤(pán)長(zhǎng)，每盤(pán)長(zhǎng) 約約100m100m，每米管的進(jìn)水面積，每米管的進(jìn)水面積3000mm3000mm2 2左右，左右， 適作吸水管。適作吸水管。 2.2.瓦管：瓦管：內(nèi)徑內(nèi)徑70100mm，圓形或外方內(nèi)圓形，圓形或外方內(nèi)圓形， 每節(jié)長(zhǎng)每節(jié)長(zhǎng)0.30.5m，適宜作吸水管。，適宜作吸水管。 第六章田間排水 7 三、暗管管材的選用三、暗管

6、管材的選用 （二）常用管材（二）常用管材 3素砼管：內(nèi)徑有素砼管：內(nèi)徑有100800mm，圓形，每節(jié)，圓形，每節(jié) 長(zhǎng)長(zhǎng)0.61.0m。大口徑管適宜作集水管。大口徑管適宜作集水管。 4其它剛性材料管：如水泥土管、水泥砂漿其它剛性材料管：如水泥土管、水泥砂漿 管、無(wú)砂混凝土管、粉煤灰管等。內(nèi)徑管、無(wú)砂混凝土管、粉煤灰管等。內(nèi)徑 60150mm，圓形或外方內(nèi)圓形，小口徑，圓形或外方內(nèi)圓形，小口徑 每節(jié)長(zhǎng)每節(jié)長(zhǎng)0.30.5m，適宜作吸水管，大口徑，適宜作吸水管，大口徑 管每節(jié)長(zhǎng)管每節(jié)長(zhǎng)0.81.0m，適宜作集水管。，適宜作集水管。 第六章田間排水 8 四、暗管的埋深與間距的確定四、暗管的埋深與間距的確

7、定 （一）（一）暗管的埋深暗管的埋深： H 作物要求的地下水埋深；作物要求的地下水埋深； h剩余水頭，般取剩余水頭，般取0.20.3m； S暗管中水深，一般取半徑暗管中水深，一般取半徑 集水管埋深應(yīng)低于吸水管集水管埋深應(yīng)低于吸水管0.10.2m。 ShHD 第六章田間排水 9 （二）暗管的間距：（二）暗管的間距： 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法：采用規(guī)范推薦的暗管間距。經(jīng)驗(yàn)數(shù)采用規(guī)范推薦的暗管間距。經(jīng)驗(yàn)數(shù) 據(jù)法，方法比較簡(jiǎn)便，估算精度顯粗略。據(jù)法，方法比較簡(jiǎn)便，估算精度顯粗略。 理論計(jì)算法理論計(jì)算法農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范（SL/T4- 1999）：）：需要較多的水文地質(zhì)參數(shù)，因此使用時(shí)

8、往需要較多的水文地質(zhì)參數(shù)，因此使用時(shí)往 往受到限制。往受到限制。 田間試驗(yàn)方法：田間試驗(yàn)方法：最能反映實(shí)際情況，但田間試驗(yàn)最能反映實(shí)際情況，但田間試驗(yàn) 需要大量的投資，試驗(yàn)周期也較長(zhǎng)。需要大量的投資，試驗(yàn)周期也較長(zhǎng)。 宜將三者結(jié)合起來(lái)，互相補(bǔ)充、驗(yàn)證宜將三者結(jié)合起來(lái)，互相補(bǔ)充、驗(yàn)證 四、暗管的埋深與間距的確定四、暗管的埋深與間距的確定 第六章田間排水 10 （二）暗管的間距：（二）暗管的間距： 4. 經(jīng)驗(yàn)公式（水利水電科學(xué)研究院與江蘇省水科所）經(jīng)驗(yàn)公式（水利水電科學(xué)研究院與江蘇省水科所） 四、暗管的埋深與間距的確定四、暗管的埋深與間距的確定 NKHL H暗管埋深，暗管埋深，m K土壤滲透系數(shù)，

9、土壤滲透系數(shù)，m/d N經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)土質(zhì)確定經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)土質(zhì)確定 粘土粘土K=0.10.2m/d，壤土，壤土K=0.30.6m/d ，砂土，砂土K=0.71.0m/d; 粘土粘土N=40，壤土，壤土N=30，砂土，砂土N=20。缺乏。缺乏 K值時(shí)，可采用值時(shí)，可采用NK12. 第六章田間排水 11 五、排水暗管的設(shè)計(jì)流量五、排水暗管的設(shè)計(jì)流量 CqAQ Q設(shè)計(jì)排水流量，設(shè)計(jì)排水流量，m3/d； C與面積有關(guān)的流量系數(shù)，通常只設(shè)一級(jí)或與面積有關(guān)的流量系數(shù)，通常只設(shè)一級(jí)或 兩級(jí)暗管時(shí)，可取兩級(jí)暗管時(shí)，可取C=1； q設(shè)計(jì)排漬模數(shù)設(shè)計(jì)排漬模數(shù)（SL/T4-1999），），m/d； A暗管的排水控

10、制面積，暗管的排水控制面積，m2。 第六章田間排水 12 六、暗管比降與內(nèi)徑六、暗管比降與內(nèi)徑 暗管比降暗管比降 排水暗管的比降應(yīng)滿足管內(nèi)最小流速不低排水暗管的比降應(yīng)滿足管內(nèi)最小流速不低 于于0.3m/s的要求。的要求。 管內(nèi)徑管內(nèi)徑d100mm時(shí)，時(shí)，i=1/10001/1500。 地形平坦地區(qū)吸水管首末端高差不宜大于地形平坦地區(qū)吸水管首末端高差不宜大于 0.4m（防首末排水不均勻）（防首末排水不均勻） 第六章田間排水 13 六、暗管比降與內(nèi)徑六、暗管比降與內(nèi)徑 暗管管徑暗管管徑 吸水管內(nèi)徑：吸水管內(nèi)徑： 集水管內(nèi)徑：集水管內(nèi)徑： mm50 3 22 . 1 8/3 1 i nQ d mm8

11、021 . 1 8/3 2 i nQ d n管的內(nèi)壁糙率管的內(nèi)壁糙率,波紋塑料管取波紋塑料管取0.016，光壁塑，光壁塑 料管料管0.011，混凝土管，混凝土管0.013,瓦管瓦管0.014； Q流量（流量（m3/d）；）； 與管內(nèi)水的充盈度有關(guān)的系數(shù)；與管內(nèi)水的充盈度有關(guān)的系數(shù)； i管的水力比降，可用管線的比降。管的水力比降，可用管線的比降。 第六章田間排水 14 六、暗管比降與內(nèi)徑六、暗管比降與內(nèi)徑 校核流速校核流速 2/1 3/2 2 i d n V 與充盈度有關(guān)的系數(shù)與充盈度有關(guān)的系數(shù) 流速應(yīng)大于不於流速。流速應(yīng)大于不於流速。 3 2 1 3 2 1 12cos 90 2 1 1 12

12、212cos 180 a a aaa 第六章田間排水 15 七、外包濾料的選擇七、外包濾料的選擇(自學(xué)自學(xué)) （一）外包濾料的作用和種類(lèi)（一）外包濾料的作用和種類(lèi) 1、作用：、作用： （1）排水時(shí)阻止土壤顆粒進(jìn)入暗管。）排水時(shí)阻止土壤顆粒進(jìn)入暗管。 （2）改善暗管周?chē)膶?dǎo)水能力，提高暗管排水效果）改善暗管周?chē)膶?dǎo)水能力，提高暗管排水效果 2、種類(lèi)：、種類(lèi)： （1）天然有機(jī)材料）天然有機(jī)材料 如稻草、麥草、稻殼等。如稻草、麥草、稻殼等。 （2）無(wú)機(jī)材料）無(wú)機(jī)材料 砂礫、石屑、爐渣等。砂礫、石屑、爐渣等。 （3）人工合成材料）人工合成材料 如土工織物。如土工織物。 第六章田間排水 16 （二）外包

13、濾料的設(shè)計(jì)（二）外包濾料的設(shè)計(jì) 選用不污染環(huán)境、價(jià)格較低、施工方便的外包濾選用不污染環(huán)境、價(jià)格較低、施工方便的外包濾 料；料； 外包濾料的滲透系數(shù)應(yīng)比周?chē)寥来笸獍鼮V料的滲透系數(shù)應(yīng)比周?chē)寥来?0倍以上；倍以上； 1. 外包濾料的厚度可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選取：淤積傾向外包濾料的厚度可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選?。河俜e傾向 較重的地區(qū)，散鋪砂礫外包濾料的壓實(shí)厚度不得較重的地區(qū)，散鋪砂礫外包濾料的壓實(shí)厚度不得 小于小于8cm，在土壤淤積傾向較輕的地區(qū)，宜取，在土壤淤積傾向較輕的地區(qū)，宜取 5mm，在土壤無(wú)淤積傾向的地區(qū)，可適當(dāng)減小外，在土壤無(wú)淤積傾向的地區(qū)，可適當(dāng)減小外 包濾料厚度。包濾料厚度。 七、外包濾料的選擇

14、七、外包濾料的選擇(自學(xué)自學(xué)) 第六章田間排水17 七、外包濾料的選擇七、外包濾料的選擇(自學(xué)自學(xué)) 第六章田間排水 18 八、檢查井設(shè)計(jì)八、檢查井設(shè)計(jì) 吸水管長(zhǎng)超過(guò)吸水管長(zhǎng)超過(guò)200m，或集水管長(zhǎng)超過(guò)，或集水管長(zhǎng)超過(guò)300m 應(yīng)設(shè)一個(gè)檢查井，以便檢查、清淤和維修；應(yīng)設(shè)一個(gè)檢查井，以便檢查、清淤和維修； 吸水管與集水管的連接處也布置檢查井。吸水管與集水管的連接處也布置檢查井。 井距不宜小于井距不宜小于50m，井徑不宜小于，井徑不宜小于80cm，井，井 內(nèi)吸水管管底應(yīng)高于集水管頂內(nèi)吸水管管底應(yīng)高于集水管頂10cm，井底應(yīng)，井底應(yīng) 預(yù)留預(yù)留3050cm的沉沙深度。的沉沙深度。 第六章田間排水 19

15、 九、暗管排水出口控制建筑物九、暗管排水出口控制建筑物 出口控制建筑物：出口控制建筑物： 開(kāi)敞式開(kāi)敞式（出口無(wú)控制要求時(shí)出口無(wú)控制要求時(shí)） 暗管出口處暗管出口處3m左右改用強(qiáng)度較大的不左右改用強(qiáng)度較大的不 透水管材，并伸出溝坡透水管材，并伸出溝坡10cm以上。以上。 豎井豎井溢流式溢流式 插板式插板式 管口塞式管口塞式 豎井跌水式豎井跌水式 塑料球閥塑料球閥 第六章田間排水 20 八、出口控制 第六章田間排水 21 第四節(jié)第四節(jié) 暗管排水與鼠道排水暗管排水與鼠道排水 第六章 田間排水 第六章田間排水 22 十、概述十、概述 什么是鼠道：為排除土壤中過(guò)多的水分，防什么是鼠道：為排除土壤中過(guò)多的水

16、分，防 止?jié)n害，用動(dòng)力牽引鉆孔器在田面以下一定止?jié)n害，用動(dòng)力牽引鉆孔器在田面以下一定 深度穿透出一道道象鼠穴一樣，并與排水溝深度穿透出一道道象鼠穴一樣，并與排水溝 （農(nóng)溝）相通的排水暗洞（農(nóng)溝）相通的排水暗洞（610cm）。）。 第六章田間排水 23 十、概述十、概述 鼠道排水的優(yōu)缺點(diǎn)鼠道排水的優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 治漬效果好。治漬效果好。 節(jié)省耕地。節(jié)省耕地。 投資低。投資低。 施工快。施工快。 (2)缺點(diǎn)缺點(diǎn) 使用壽命較短，一般為使用壽命較短，一般為13年。年。 一般鼠道僅適用于粘土和粘壤土一般鼠道僅適用于粘土和粘壤土(砂壤土中砂壤土中 需作護(hù)壁處理需作護(hù)壁處理)。 1991年昆山農(nóng)

17、田排年昆山農(nóng)田排 研究所研究所 和昆山農(nóng)機(jī)研究所開(kāi)發(fā)成功和昆山農(nóng)機(jī)研究所開(kāi)發(fā)成功 鼠道護(hù)壁技術(shù)。經(jīng)護(hù)壁的鼠鼠道護(hù)壁技術(shù)。經(jīng)護(hù)壁的鼠 道可適用沙土、沙壤土和壤道可適用沙土、沙壤土和壤 土地區(qū)，但粉土地區(qū)慎用。土地區(qū)，但粉土地區(qū)慎用。 第六章田間排水 24 十、概述十、概述 3、發(fā)展概況發(fā)展概況 國(guó)外：上個(gè)世紀(jì)的上半世紀(jì)國(guó)外：上個(gè)世紀(jì)的上半世紀(jì) 1940年年 Hudson,A.W and Hopewell,H.G Mole drainage in New Zealand 1942年年 Nicholson,H.H Principles of Field Drainage 國(guó)內(nèi)：從六十年代開(kāi)始鼠道排水

18、的試驗(yàn)與應(yīng)用國(guó)內(nèi)：從六十年代開(kāi)始鼠道排水的試驗(yàn)與應(yīng)用 1965年年 常熟常熟 牽引式鼠道犁牽引式鼠道犁 1974年年 無(wú)錫無(wú)錫 東風(fēng)東風(fēng)12型手扶拖拉機(jī)繩索牽引式鼠道犁型手扶拖拉機(jī)繩索牽引式鼠道犁 從七十年代末以來(lái)，廣東、浙江、安徽、湖北、黑龍從七十年代末以來(lái)，廣東、浙江、安徽、湖北、黑龍 江等地也開(kāi)始推廣鼠道排水技術(shù)。江等地也開(kāi)始推廣鼠道排水技術(shù)。 第六章田間排水 25 十一、鼠道排水類(lèi)型十一、鼠道排水類(lèi)型 （一）按平面布置分類(lèi)（一）按平面布置分類(lèi) 1、一級(jí)鼠道排水系統(tǒng)、一級(jí)鼠道排水系統(tǒng) 2、二級(jí)鼠道排水系統(tǒng)、二級(jí)鼠道排水系統(tǒng) （二）空間布置（二）空間布置 1、單層鼠道、單層鼠道 2、雙層鼠

19、道雙層鼠道 第六章田間排水 26 十二、鼠道深與間距的確定十二、鼠道深與間距的確定 一般先確定鼠道深度，再按一般先確定鼠道深度，再按規(guī)范規(guī)范確定鼠確定鼠 道間距。道間距。 鼠道深度和間距（鼠道深度和間距（m） GB50288-99 鼠道深度鼠道深度 鼠道間距鼠道間距 粘土粘土 重壤土、中壤重壤土、中壤 土土 輕壤土、沙輕壤土、沙 壤土壤土 0.450.50 0.500.70 0.701.00 23 34 45 34 45 56 45 56 67 注：注：SL/T4-1999無(wú)鼠道間距經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表無(wú)鼠道間距經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 第六章田間排水27 十三、鼠道出口控制 1. 單洞控制： 每條鼠道有單獨(dú)的出水。

20、 o 鼠道出口宜用1m左右的暗管插接保護(hù)，并 對(duì)出口處明溝坡面進(jìn)行保護(hù)處理。 o 鼠道出口與暗管排水出口相同。 第六章田間排水28 2. 聯(lián)洞控制：各 鼠道先匯入暗 管，再集中排 入明溝。 第六章田間排水29 3.集中控制：鼠道直接與明溝相聯(lián)通，以小溝 為控制單元，在其下游設(shè)節(jié)制閘，實(shí)行聯(lián)片 控制。 第六章田間排水30 十四、鼠道的施工 o 鼠道均采用鼠道犁施工。 （一）鼠道犁的種類(lèi) o 繩索牽引式、懸掛振動(dòng)式 、懸掛直拖式 第六章田間排水31 第六章田間排水32 第六章田間排水33 第六章田間排水34 （二）施工要點(diǎn) o 1、線路平整 在機(jī)具運(yùn)行的線路上，如有 低洼、土堆、田埂，應(yīng)加以填挖修

21、整。填平 之處還應(yīng)壓實(shí)，使其與田面相平，從而保證 鼠道平直。 o 2、土壤含水量適宜 土壤過(guò)濕或過(guò)干，適 宜的土壤含水量為田間最大持水量的 70%90%。 第六章田間排水35 第六章田間排水36 第六章田間排水 37 四、出口控制四、出口控制 鼠道進(jìn)入明溝前設(shè)置鼠道進(jìn)入明溝前設(shè)置1米管材，并伸出溝邊米管材，并伸出溝邊 坡坡10cm以上。以上。 第六章田間排水38 第六章田間排水39 H h D 第六章田間排水40 吸水管埋深吸水管埋深 吸水管間距吸水管間距 粘土、重壤土粘土、重壤土中壤土中壤土 輕壤土、沙壤輕壤土、沙壤 土土 0.61.0 1.01.5 1.52.0 2.02.5 10左右左右