田间排水系统课件

第七章田间排水第一节农作物对农田排水的要求第二节排除地面水的水平排水系统第三节控制地下水位的水平排水系统第四节田间排水系统的布置与结构第五节竖井排水第一节农作物对农田排水的要求一、农田对除涝排水的要求二、农田对防渍排水的要求三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求四、农业耕作条件对农田排水的要求一、农田对除涝排水的要求第一节农作物对农田排水的要求淹水时间淹水深度20406080100024681012减产百分数（%）淹水天数（d）淹水深度0.3m淹水深度0.5m二、农田对防渍排水的要求第一节农作物对农田排水的要求降雨后允许地下水位有短暂的上升，但上升高度和持续时间不能超过一定的限度二、农田对防渍排水的要求第一节农作物对农田排水的要求30cm作物产量不仅受一次降雨后地下水位上升的影响，也与在一定季节超过某一地下水位高度的持续时间有关。SEWx

一定统计期内地下水位埋深超过某一限定深度x的累积值。SEW30第一节农作物对农田排水的要求三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求北方地区采用的地下水临界深度（单位：m）第一节农作物对农田排水的要求在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度——地下水临界深度三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求第一节农作物对农田排水的要求四、农业耕作条件对农田排水的要求履带式农业机械：0.4-0.5m轮式农业机械:0.5-0.6机械耕作要求的地下水最小埋深农业耕作要求的根系吸水层土壤含水率:小于田间持水率的60-70%第二节排除地面水的水平排水系统一、田面降雨径流过程二、田间排水沟间距旱地大田蓄水第二节排除地面水的水平排水系统地下水面以上的土层蓄水补充地下水大田蓄水能力田块内部拦蓄雨水的能力降雨前地下水埋深降雨后地下水允许上升高度第二节排除地面水的水平排水系统第二节排除地面水的水平排水系统一、田面降雨径流过程水层深0降雨历时排水历时时间II北方地区:农沟:150-400m毛沟:30-50m南方地区:农沟:100-200m实际生产中,田间排水沟间距要同时考虑除涝、排渍、防治盐碱化和机耕的要求确定第二节排除地面水的水平排水系统第三节控制地下水位的水平排水系统一、排水沟对地下水位的调控作用二、控制地下水位要求的排水沟（管）的深度和间距三、控制水田渗漏量要求的排水沟（管）的间距第三节控制地下水位的水平排水系统一、排水沟对地下水位的调控作用0时间地下水埋深无排水时有排水时田间排水沟在降雨过程中可以减少地下水位的上升，雨停后又可以加速地下水的排除和地下水位的回落第三节控制地下水位的水平排水系统设计农沟时，一般先根据作物要求的地下水埋深、农沟边坡稳定条件、施工难易等初步确定农沟深度，再确定相应的间距排水沟的间距与土层的导压系数有很密切的关系一般通过试验或经验确定，也可通过计算确定第三节控制地下水位的水平排水系统控制地下水位的田间排水沟间距南方排水暗管埋深与间距经验数值第三节控制地下水位的水平排水系统盐碱化地区末级排水沟的沟深和间距不透水层位于有限深时地下水运动基本方程的推导LεHL/2x0hx0HxxdxqHt1t2εdx地段dt时间内水量平衡第三节控制地下水位的水平排水系统恒定流情况下的求解基本方程边界条件第三节控制地下水位的水平排水系统完整沟的排水沟间距非完整沟的间距第三节控制地下水位的水平排水系统非完整沟的间距第三节控制地下水位的水平排水系统非完整沟修正系数第三节控制地下水位的水平排水系统明沟水面宽或暗管直径非完整沟的间距0hxLH0h1非恒定流计算公式第三节控制地下水位的水平排水系统h0xL/2一次降雨后地下水位回落过程的非恒定流计算非恒定流计算公式第三节控制地下水位的水平排水系统初始条件边界条件基本方程第三节控制地下水位的水平排水系统非恒定流方程的解第三节控制地下水位的水平排水系统排水沟中间点，非恒定流条件下完整沟的间距非完整沟的情况下，用非完整沟修正系数修正第三节控制地下水位的水平排水系统不透水层位于无限深时恒定流基本方程速度势L/2hcyε在有均匀入渗强度ε的情况下，有第三节控制地下水位的水平排水系统两沟中间一点地下水位与沟水位差明沟水面宽或暗管直径不透水层无限深，恒定流情况下的排水沟间距第三节控制地下水位的水平排水系统非恒定流计算公式采用变换瞬时稳定过程的方法推求任一时间的地下水面和排水流量近似地按稳定流考虑，则dt时段内排水流量与地下水位下降值dh之间有：Lhhεh0dh第三节控制地下水位的水平排水系统不透水层无限深，非恒定流情况下的排水沟间距Lhεh0h1第三节控制地下水位的水平排水系统三、控制水田渗漏量要求的排水沟（管）的间距水稻的正常生长需要一定的渗漏强度排水沟的深度和间距必须根据所要求的入渗强度确定。盐碱地的冲洗需要一定的入渗强度水田暗管排水情况第三节控制地下水位的水平排水系统田面各点的入渗强度入渗点与暗管中心的距离LMDd第三节控制地下水位的水平排水系统暗管埋深暗管直径平均入渗强度田面水层与暗管水头差水田暗管排水情况第三节控制地下水位的水平排水系统暗管中心线（x=0）的入渗强度暗管间地段中心（x=L/2）的入渗强度明沟冲洗排水情况第三节控制地下水位的水平排水系统与明沟不同距离x处的入渗强度明沟冲洗排水情况沟边（x=0）的入渗强度两沟中间点（x=L/2）处的入渗强度第三节控制地下水位的水平排水系统第四节田间排水系统的布置与结构一、田间明沟排水系统二、地下暗管排水系统三、鼠道排水第四节田间排水系统的布置与结构一、田间明沟排水系统地下水埋深较大，无控制地下水位和防渍要求时，控制地下水和排除地面水的任务均由农沟承担；田间排水沟主要起排涝作用；田间灌排沟渠可以全部或部分结合。斗渠斗沟农渠农渠农沟农沟毛渠毛渠毛沟输水垄沟输水垄沟在土质粘重的地区，控制地下水位要求的排水沟间距较小，除农沟外，田间尚需有1-2级排水沟。当末级排水沟间距为100-150m时，设一级田间排水沟（毛沟）。当末级排水沟间距为30-50m时，设二级田间排水沟（毛沟、小沟）。斗渠斗渠农渠斗沟斗沟400-800100-150100-150300-500300-50030-50农渠农沟农沟毛渠毛沟毛沟毛渠输水垄沟小沟输水垄沟第四节田间排水系统的布置与结构二、地下暗管排水系统明沟排水：易坍塌、易淤积、易生杂草当排水沟间距较小时，大量占用耕地，严重影响机耕暗管排水系统的组成排水沟田埂集水管（沟）吸水暗管检查井集水井暗管排水系统的布置形式直角正交锐角斜交不规则布置暗管的类型当地材料管材瓦管石屑水泥管水泥土管陶管塑料管第四节田间排水系统的布置与结构三、鼠道排水在田面以下用特殊设备形成的一种无衬砌的地下排水通道。适用于土质粘重的地区。否则容易坍塌。投资省、用工少、见效快、效益高。第五节竖井排水一、竖井排水的作用二、竖井的规划布置第五节竖井排水一、竖井排水的作用QQQQQ原地下水位静水位降动水位降第五节竖井排水一、竖井排水的作用降低地下水位，防止土壤返盐腾空地下库容用以除涝防渍促进土壤脱盐和地下水淡化第五节竖井排水二、竖井的规划布置LLR第五节竖井排水局部地区竖井排水竖井抽出的水，一部分来自抽水区外的侧向补给各井对地