第六章田間排水課件

第四節(jié)暗管排水與鼠道排水

第六章田間排水1第六章田間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，排除土壤中多余的水分，降低地下水位、以利于農(nóng)作物生長(zhǎng)的防漬排水措施。暗管排水的優(yōu)點(diǎn)與缺點(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)省養(yǎng)護(hù)清淤勞力和費(fèi)用缺點(diǎn)：易淤塞；投資高；主要排地下水一、暗管排水概述2第六章田間排水（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。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。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。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。集水井：集水不能外排時(shí)，匯集集水管來水，由水泵排至下一級(jí)排水溝中。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。二、暗管排水系統(tǒng)的組成與布置

3二、暗管排水系統(tǒng)的組成與布置

（二）暗管布置方式單級(jí)暗管排水系統(tǒng)只布置吸水管。（采用多）

優(yōu)點(diǎn)：布局簡(jiǎn)單，較易施工，投資少，便于檢修。

缺點(diǎn)：出水口較多。4第六章田間排水二、暗管排水系統(tǒng)的組成與分類

（二）類型2.二級(jí)暗管排水系統(tǒng)暗管由吸水管和集水管兩級(jí)組成。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，投資也較大，某段管道堵塞影響范圍較大。3.純暗管排水系統(tǒng)5第六章田間排水三、暗管管材的選用（一）選用要求應(yīng)選用經(jīng)濟(jì)、適用和耐久的管材。（二）常用管材1．波紋塑料管：內(nèi)徑有55mm、70mm，每盤長(zhǎng)約100m，每米管的進(jìn)水面積3000mm2左右，適作吸水管。

2.瓦管：內(nèi)徑70~100mm，圓形或外方內(nèi)圓形，每節(jié)長(zhǎng)0.3~0.5m，適宜作吸水管。6第六章田間排水三、暗管管材的選用（二）常用管材

3．素砼管：內(nèi)徑有100~800mm，圓形，每節(jié)長(zhǎng)0.6~1.0m。大口徑管適宜作集水管。

4．其它剛性材料管：如水泥土管、水泥砂漿管、無砂混凝土管、粉煤灰管等。內(nèi)徑60~150mm，圓形或外方內(nèi)圓形，小口徑每節(jié)長(zhǎng)0.3~0.5m，適宜作吸水管，大口徑管每節(jié)長(zhǎng)0.8~1.0m，適宜作集水管。7第六章田間排水四、暗管的埋深與間距的確定（一）暗管的埋深：

ΔH——作物要求的地下水埋深；

Δh——剩余水頭，般取0.2~0.3m；S——暗管中水深，一般取半徑集水管埋深應(yīng)低于吸水管0.1~0.2m。8第六章田間排水（二）暗管的間距：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)據(jù)法，方法比較簡(jiǎn)便，估算精度顯粗略。理論計(jì)算法《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)往往受到限制。田間試驗(yàn)方法：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)。宜將三者結(jié)合起來，互相補(bǔ)充、驗(yàn)證四、暗管的埋深與間距的確定9第六章田間排水（二）暗管的間距：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H——暗管埋深，mK——土壤滲透系數(shù)，m/dN——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)土質(zhì)確定粘土K=0.1~0.2m/d，壤土K=0.3~0.6m/d，砂土K=0.7~1.0m/d;粘土N=40，壤土N=30，砂土N=20。缺乏K值時(shí)，可采用NK<10，壤土NK=10~12，砂土NK>12.10第六章田間排水五、排水暗管的設(shè)計(jì)流量Q——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)或兩級(jí)暗管時(shí)，可取C=1；q——設(shè)計(jì)排漬模數(shù)（SL/T4-1999），m/d；A——暗管的排水控制面積，m2。11第六章田間排水六、暗管比降與內(nèi)徑暗管比降排水暗管的比降應(yīng)滿足管內(nèi)最小流速不低于0.3m/s的要求。管內(nèi)徑d<=100mm時(shí)，i=1/300~1/600；當(dāng)d>100mm時(shí)，i=1/1000~1/1500。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）12第六章田間排水六、暗管比降與內(nèi)徑暗管管徑吸水管內(nèi)徑：

集水管內(nèi)徑：n——管的內(nèi)壁糙率,波紋塑料管取0.016，光壁塑料管0.011，混凝土管0.013,瓦管0.014；Q——流量（m3/d）；α——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。13第六章田間排水六、暗管比降與內(nèi)徑校核流速

β——與充盈度有關(guān)的系數(shù)流速應(yīng)大于不於流速。14第六章田間排水七、外包濾料的選擇(自學(xué))（一）外包濾料的作用和種類1、作用：

（1）排水時(shí)阻止土壤顆粒進(jìn)入暗管。（2）改善暗管周圍的導(dǎo)水能力，提高暗管排水效果2、種類：（1）天然有機(jī)材料如稻草、麥草、稻殼等。（2）無機(jī)材料砂礫、石屑、爐渣等。（3）人工合成材料如土工織物。15第六章田間排水（二）外包濾料的設(shè)計(jì)選用不污染環(huán)境、價(jià)格較低、施工方便的外包濾料；外包濾料的滲透系數(shù)應(yīng)比周圍土壤大10倍以上；外包濾料的厚度可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選取：淤積傾向較重的地區(qū)，散鋪砂礫外包濾料的壓實(shí)厚度不得小于8cm，在土壤淤積傾向較輕的地區(qū)，宜取5mm，在土壤無淤積傾向的地區(qū)，可適當(dāng)減小外包濾料厚度。七、外包濾料的選擇(自學(xué))16第六章田間排水七、外包濾料的選擇(自學(xué))17第六章田間排水八、檢查井設(shè)計(jì)吸水管長(zhǎng)超過200m，或集水管長(zhǎng)超過300m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。井距不宜小于50m，井徑不宜小于80cm，井內(nèi)吸水管管底應(yīng)高于集水管頂10cm，井底應(yīng)預(yù)留30~50cm的沉沙深度。18第六章田間排水九、暗管排水出口控制建筑物出口控制建筑物：開敞式（出口無控制要求時(shí)）暗管出口處3m左右改用強(qiáng)度較大的不透水管材，并伸出溝坡10cm以上。豎井溢流式插板式管口塞式豎井跌水式塑料球閥19第六章田間排水八、出口控制20第六章田間排水第四節(jié)暗管排水與鼠道排水

第六章田間排水21第六章田間排水十、概述什么是鼠道：為排除土壤中過多的水分，防止?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（農(nóng)溝）相通的排水暗洞（6~10cm）。22第六章田間排水十、概述鼠道排水的優(yōu)缺點(diǎn)(1)優(yōu)點(diǎn)：①治漬效果好。②節(jié)省耕地。③投資低。④施工快。(2)缺點(diǎn)①使用壽命較短，一般為1~3年。②一般鼠道僅適用于粘土和粘壤土(砂壤土中需作護(hù)壁處理)。1991年昆山農(nóng)田排研究所和昆山農(nóng)機(jī)研究所開發(fā)成功鼠道護(hù)壁技術(shù)。經(jīng)護(hù)壁的鼠道可適用沙土、沙壤土和壤土地區(qū)，但粉土地區(qū)慎用。23第六章田間排水十、概述3、發(fā)展概況國(guó)外：上個(gè)世紀(jì)的上半世紀(jì)1940年Hudson,A.WandHopewell,H.GMoledrainageinNewZealand1942年Nicholson,H.HPrinciplesofFieldDrainage國(guó)內(nèi)：從六十年代開始鼠道排水的試驗(yàn)與應(yīng)用1965年常熟牽引式鼠道犁1974年無錫東風(fēng)12型手扶拖拉機(jī)繩索牽引式鼠道犁從七十年代末以來，廣東、浙江、安徽、湖北、黑龍江等地也開始推廣鼠道排水技術(shù)。24第六章田間排水十一、鼠道排水類型（一）按平面布置分類1、一級(jí)鼠道排水系統(tǒng)2、二級(jí)鼠道排水系統(tǒng)（二）空間布置1、單層鼠道2、雙層鼠道25第六章田間排水十二、鼠道深與間距的確定一般先確定鼠道深度，再按《規(guī)范》確定鼠道間距。鼠道深度和間距（m）GB50288-99鼠道深度鼠道間距粘土重壤土、中壤土輕壤土、沙壤土0.45~0.500.50~0.700.70~1.002~33~44~53~44~55~64~55~66~7注：SL/T4-1999無鼠道間距經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表26第六章田間排水十三、鼠道出口控制1.單洞控制：每條鼠道有單獨(dú)的出水。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。鼠道出口與暗管排水出口相同。27第六章田間排水2.聯(lián)洞控制：各鼠道先匯入暗管，再集中排入明溝。28第六章田間排水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。29第六章田間排水十四、鼠道的施工鼠道均采用鼠道犁施工。（一）鼠道犁的種類繩索牽引式、懸掛振動(dòng)式、懸掛直拖式30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（二）施工要點(diǎn)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。2、土壤含水量適宜土壤過濕或過干，適宜的土壤含水量為田間最大持水量的70%~90%。34第六章田間排水THEEND35第六章田間排水36第六章田間排水四、出口控制鼠道進(jìn)入明溝前設(shè)置1米管材，并伸出溝邊坡10cm以上。37第六章田間排水38第六章田間排水ΔHΔhD39第六章田間排水吸水管埋深吸水管間距粘土、重壤土中壤土輕壤土、沙壤土0.6~1.01.0~1.51.5~2.02.0~2.510左右10~2020~40*10~2020~4040~7070~11020~4040~7070~110110~160注：*GB50288-99上的吸水管間距參考值與本表基本接近，SL/T4-1999比GB50288-99在時(shí)間上晚8個(gè)月時(shí)間，編寫SL時(shí)參考了GB。*這類土質(zhì)吸水管埋深不宜達(dá)2m以上。吸水管埋深和間距(m)*SL/T4-1999經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法，方法比較簡(jiǎn)便，估算精度顯粗略。40第六章田間排水按《農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范》，充盈度按如下方法確定：當(dāng)d=50mm時(shí)，a=0.6