第七章明溝排水系統(tǒng)711ppt課件

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)院徐英徐英第一節(jié)第一節(jié) 排水系統(tǒng)的組成與分類排水系統(tǒng)的組成與分類第七章 明溝排水系統(tǒng) 田間排水網(wǎng)農(nóng)溝及以下排水溝）田間排水網(wǎng)農(nóng)溝及以下排水溝） 各級(jí)輸水溝道干、支、斗溝）各級(jí)輸水溝道干、支、斗溝） 排水閘、涵、站等建筑物排水閘、涵、站等建筑物 排水承泄區(qū)江、河、湖、海等）排水承泄區(qū)江、河、湖、海等）一、排水系統(tǒng)的組成一、排水系統(tǒng)的組成二、排水系統(tǒng)的類型二、排水系統(tǒng)的類型1 1一般排水系統(tǒng)一般排水系統(tǒng)組成：干、支、斗、農(nóng)溝。組成：干、支、斗、農(nóng)溝。作用：一般只起排水作用。作用：一般只起排水作用。適用：適用： 山丘區(qū)，一般平原；干旱、半

2、干旱地區(qū)。山丘區(qū)，一般平原；干旱、半干旱地區(qū)。2 2綜合利用排水系統(tǒng)也稱河網(wǎng)化排水系統(tǒng)）綜合利用排水系統(tǒng)也稱河網(wǎng)化排水系統(tǒng)）組成組成二、排水系統(tǒng)的類型二、排水系統(tǒng)的類型 作用：以排水為主，兼顧滯澇、引蓄水灌溉、作用：以排水為主，兼顧滯澇、引蓄水灌溉、養(yǎng)殖、通航等作用。養(yǎng)殖、通航等作用。 河網(wǎng)的主要特征河網(wǎng)的主要特征 深：（深：（“深是綜合利用的關(guān)鍵）深是綜合利用的關(guān)鍵） 網(wǎng)：水系成網(wǎng)，調(diào)度靈活；網(wǎng)：水系成網(wǎng)，調(diào)度靈活； 平：溝底要平，能排能引，航運(yùn)、養(yǎng)殖；平：溝底要平，能排能引，航運(yùn)、養(yǎng)殖； 分：高低片分級(jí)控制，高水高排、低水低排分：高低片分級(jí)控制，高水高排、低水低排 適用：低洼的平原地區(qū)或圩

3、區(qū)。適用：低洼的平原地區(qū)或圩區(qū)。第二節(jié)第二節(jié) 排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置 第七章 明溝排水系統(tǒng)1 1、水平排水和垂直排水、水平排水和垂直排水2 2、自留排水和抽水排水、自留排水和抽水排水 3 3、排澇和排漬、排澇和排漬 4 4、地面截流溝又稱撇洪溝和地下、地面截流溝又稱撇洪溝和地下截流溝排水截流溝排水一、排水方式一、排水方式1 1、低處布置、低處布置2 2、便于機(jī)耕、管理、便于機(jī)耕、管理3 3、降低造價(jià)、降低造價(jià)4 4、洪澇分治、洪澇分治 5 5、灌排配套、灌排配套二、規(guī)劃布置原則二、規(guī)劃布置原則6 6、綜合利用、綜合利用7 7、高低分排、高低分排8 8、排蓄結(jié)合、排蓄結(jié)合9 9、安

4、全可靠、安全可靠三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置 山丘區(qū)山丘區(qū) 干支溝：盡可能利用天然河道。干支溝：盡可能利用天然河道。 斗、農(nóng)溝：地面有一定坡度時(shí)，用灌排相斗、農(nóng)溝：地面有一定坡度時(shí)，用灌排相鄰布置；平坦時(shí)，作灌排相間。鄰布置；平坦時(shí)，作灌排相間。 一般斗溝間距一般斗溝間距4001000m，深，深1.52m； 農(nóng)溝間距農(nóng)溝間距100300m，深，深1.01.5m。三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置三、排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置 平原地區(qū)平原地區(qū) 骨干排水溝道盡量利用原有河溝骨干排水溝道盡量利用原有河溝 河網(wǎng)的一般規(guī)格：河網(wǎng)的一般規(guī)格：三、排水系統(tǒng)規(guī)劃布置三、排水系統(tǒng)規(guī)劃布置 圩區(qū)圩區(qū) 外河網(wǎng)：地區(qū)骨

5、干河網(wǎng)干、支河）外河網(wǎng)：地區(qū)骨干河網(wǎng)干、支河） 內(nèi)河網(wǎng)：由中心河、生產(chǎn)河組成內(nèi)河網(wǎng)：由中心河、生產(chǎn)河組成 較小的圩區(qū)宜采用豐字形內(nèi)河網(wǎng)。較小的圩區(qū)宜采用豐字形內(nèi)河網(wǎng)。 較大的圩區(qū)宜采用井字形內(nèi)河網(wǎng)。較大的圩區(qū)宜采用井字形內(nèi)河網(wǎng)。 生產(chǎn)河的間距約為生產(chǎn)河的間距約為200300200300。 留意：一般排水系統(tǒng)排水溝與灌溉渠統(tǒng)一布置；綜合利用排水系統(tǒng)則先于渠道系統(tǒng)布。第三節(jié)第三節(jié) 排水溝的設(shè)計(jì)流量排水溝的設(shè)計(jì)流量第七章 明溝排水系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）設(shè)計(jì)排澇流量：發(fā)生排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的暴雨設(shè)計(jì)排澇流量：發(fā)生排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的暴雨時(shí)，排水溝應(yīng)通過(guò)的最大流量。時(shí)，

6、排水溝應(yīng)通過(guò)的最大流量。作用：確定骨干排水溝斷面、排水建筑作用：確定骨干排水溝斷面、排水建筑物的尺寸。物的尺寸。一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）（一地區(qū)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法（一地區(qū)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法設(shè)計(jì)排澇模數(shù)：排澇區(qū)單位面積設(shè)計(jì)排澇模數(shù)：排澇區(qū)單位面積km2上的上的設(shè)計(jì)排澇流量。單位：設(shè)計(jì)排澇流量。單位：m3/s/km2，用符號(hào)，用符號(hào)q表示。表示。計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： （1確定計(jì)算暴雨確定計(jì)算暴雨P(guān) （2計(jì)算設(shè)計(jì)凈雨計(jì)算設(shè)計(jì)凈雨R （3用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算排澇模數(shù)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算排澇模數(shù)q （4計(jì)算設(shè)計(jì)排澇流量計(jì)算設(shè)計(jì)排澇流量QnmFKRq 一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）

7、一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）3/1FPKqsam（二山丘區(qū)排水模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式（二山丘區(qū)排水模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式1、10km2F100km2時(shí)的經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)的經(jīng)驗(yàn)公式Ps設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，mm/h；F匯水面積，匯水面積，km2;Ka 流量參數(shù)，按下表取值流量參數(shù)，按下表取值式中式中:一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）2、F10km2時(shí)的經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)的經(jīng)驗(yàn)公式 式中式中 ：Kb徑流模數(shù)；徑流模數(shù)； n匯水面積指數(shù)，匯水面積指數(shù)，F(xiàn)1km2時(shí)時(shí)n=1。 山丘區(qū)山丘區(qū)Kb、n值參考表值參考表1nbmFKq一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）（三平均排除法

8、（三平均排除法1特點(diǎn)：以排澇歷時(shí)內(nèi)的平均排澇流量作為特點(diǎn)：以排澇歷時(shí)內(nèi)的平均排澇流量作為設(shè)計(jì)排澇流量，農(nóng)田會(huì)受短時(shí)間淹沒(méi)。設(shè)計(jì)排澇流量，農(nóng)田會(huì)受短時(shí)間淹沒(méi)。2. 適用：較小的排水溝道匯水面積適用：較小的排水溝道匯水面積中公式）。中公式）。（3采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)P279，表，表9-4） 二、設(shè)計(jì)排漬流量日常流量）二、設(shè)計(jì)排漬流量日常流量）2 2、計(jì)算排漬流量、計(jì)算排漬流量FqQh漬已知蘇南某圩區(qū)，已知蘇南某圩區(qū)，F(xiàn)=3.8Km2F=3.8Km2，其中旱地占，其中旱地占15%15%，水田占水田占80%80%，河溝占，河溝占5%5%。水田日耗水。水田日耗水e=5mm/de=5mm/d，水田滯蓄

9、水田滯蓄30mm30mm，河溝水面蒸發(fā)，河溝水面蒸發(fā)e0=3mm/de0=3mm/d，預(yù)降，預(yù)降滯蓄滯蓄500mm500mm。圩堤總長(zhǎng)。圩堤總長(zhǎng)7.8Km7.8Km，滲漏產(chǎn)水，滲漏產(chǎn)水i=0.05mm/km/di=0.05mm/km/d，套閘進(jìn)水，套閘進(jìn)水0.55mm/d0.55mm/d。排澇標(biāo)準(zhǔn)。排澇標(biāo)準(zhǔn)為日暴雨為日暴雨200mm200mm雨后雨后1 1日即排澇歷時(shí)日即排澇歷時(shí)2d2d排出。排出。求設(shè)計(jì)排澇流量求設(shè)計(jì)排澇流量Q Q和排澇模數(shù)。旱地徑流系數(shù)為和排澇模數(shù)。旱地徑流系數(shù)為0.6 . 0.6 . 作業(yè)結(jié) 束河河網(wǎng)網(wǎng)骨干河網(wǎng)骨干河網(wǎng)基本河網(wǎng)基本河網(wǎng)（溝網(wǎng)）（溝網(wǎng)）田間墑網(wǎng)田間墑網(wǎng)干河一

10、級(jí)河）干河一級(jí)河）支河二級(jí)河）支河二級(jí)河）大溝三級(jí)河）大溝三級(jí)河）中溝四級(jí)河）中溝四級(jí)河）小溝生產(chǎn)河）小溝生產(chǎn)河）毛溝毛溝腰溝腰溝墑溝墑溝干溝干溝支溝支溝斗溝斗溝農(nóng)溝農(nóng)溝（1 1徐淮平原徐淮平原大溝大溝中溝中溝小溝小溝間距（）間距（）200050005001000100200溝深（）溝深（）452.532底寬（）底寬（）462312（2 2通南和太湖平原通南和太湖平原大溝大溝中溝中溝小溝小溝間距（）間距（）100030006001000150200溝深（）溝深（）4.66.53.56.02底寬（）底寬（）36241圩口閘外河圩堤泵站生產(chǎn)河適用：地形中間高中心河一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、

11、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）2500100KmF 25000500KmF 1 1確定設(shè)計(jì)暴雨確定設(shè)計(jì)暴雨P(guān) P（1 1歷時(shí)：歷時(shí)：1 1日日3 3日日（2 2暴雨量：由設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行頻率暴雨量：由設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行頻率 分析計(jì)算得到。分析計(jì)算得到。一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）EhPR田滯2maxmin0hhh2 2求設(shè)計(jì)凈雨深求設(shè)計(jì)凈雨深R R（1 1水田地區(qū)水田地區(qū)采用暴雨扣損法采用暴雨扣損法P設(shè)計(jì)暴雨量設(shè)計(jì)暴雨量mm）h田滯田滯水田滯蓄水深，水田滯蓄水深，h田滯田滯=hp-h0h0雨前正常水深，可取雨前正常水深，可取hp雨后最大允許蓄水深度，雨后最大允許蓄水深度，mm

12、E排水期間水田耗水量排水期間水田耗水量,mm一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）2 2求設(shè)計(jì)凈雨深求設(shè)計(jì)凈雨深R R（2 2旱田地區(qū)旱田地區(qū) 1 1利用利用P+PaRP+PaR關(guān)系曲線關(guān)系曲線 PP設(shè)計(jì)暴雨量；設(shè)計(jì)暴雨量； PaPa前期影響雨量，前期影響雨量，Pa=ImPa=Im； 前期影響系數(shù)，一般前期影響系數(shù)，一般0.50.80.50.8 Im Im最大初損最大初損, ,濕潤(rùn)地區(qū)為濕潤(rùn)地區(qū)為80120mm80120mm一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）2 2求設(shè)計(jì)凈雨深求設(shè)計(jì)凈雨深R R（2 2旱田地區(qū)旱田地區(qū) 2 2徑流系數(shù)法適用于小匯水

13、面積）徑流系數(shù)法適用于小匯水面積） 式中：式中：徑流系數(shù)。徑流系數(shù)。PR一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）FFRFRR旱旱水水2 2求設(shè)計(jì)凈雨深求設(shè)計(jì)凈雨深R R（3 3有水田也有旱田有水田也有旱田F水水水田面積，水田面積，km2F旱旱旱地面積，旱地面積，km2F水旱地總面積，水旱地總面積，km2R水、水、R旱旱水田、旱田凈雨深水田、旱田凈雨深,mm一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）3 3計(jì)算排澇模數(shù)計(jì)算排澇模數(shù) 經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式nmFKRq 式中：式中：R設(shè)計(jì)凈雨深，設(shè)計(jì)凈雨深，mm；K綜合系數(shù)，表綜合系數(shù)，表9-3；m峰量指數(shù)，表峰量指數(shù)

14、，表9-3；n遞減指數(shù)，表遞減指數(shù)，表9-3一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）qFQ 4 4計(jì)算排澇流量計(jì)算排澇流量適用：較大的骨干排水溝和河適用：較大的骨干排水溝和河道匯水面積道匯水面積10100km210100km2不不同地區(qū)有不同的標(biāo)準(zhǔn)）同地區(qū)有不同的標(biāo)準(zhǔn)）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）QQmaxQ設(shè)一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）一、設(shè)計(jì)排澇流量最大設(shè)計(jì)流量）匯水區(qū)類別匯水區(qū)類別地面坡度地面坡度(%0)Ka石山區(qū)石山區(qū)丘陵區(qū)丘陵區(qū)黃土丘陵區(qū)黃土丘陵區(qū)平原坡水區(qū)平原坡水區(qū)155510.60-0.550.50-0.400.47-0.370.40-0.30流量參數(shù)流量參數(shù)Ka值值地區(qū)地區(qū)不同設(shè)計(jì)頻率的不同設(shè)計(jì)頻率的Kbn20%10%4%華北華北東北東北東南沿海東南沿海西南西南華中華中黃土高源黃土高源13.011.515.012.014.06.016.513.518.014.017.07.519.015.822.016.019.68.50.750.850.750.750.750.80山丘區(qū)山丘區(qū)Kb、n值值qh設(shè)計(jì)排漬