§ 1 农作物对于农田排水的要求
§ 2 排除地面水的水平排水系统
§ 3 控制地下水的水平排水系统
§ 4 田间排水系统的布置与结构
第 7章 田间排水
§ 1 农作物对于农田排水的要求
§ 2 排除地面水的水平排水系统
§ 3 控制地下水的水平排水系统
§ 4 田间排水系统的布置与结构
第 7章 田间排水
§ 7.1 作物对农田排水的要求
四项要求,
?农田对除涝排水的要求
?农田对防渍排水的要求
?防盐碱化对排水的要求
?耕作条件对排水的要求 ??? 排除多余的地面径流排水要求 控制合适的地下水位
§ 7.1 作物对农田排水的要求
1 农田对除涝排水的要求
0
20
40
60
80
100
0 3 6 9 12
淹水时间/ d
减产量/
%
水深3 0 c m
水深5 0 c m
田间积水
作物受淹
缺氧呼吸
产生乙醇
作物中毒
减产甚至死亡
涝 —— 因降水过多,地表积水
较深，使作物受淹从而生长受
到损害的现象,
耐淹程度依作物品种、
生育阶段而不同。
§ 7.1 作物对农田排水的要求
2 农田对防渍排水的要求
地下水位高
土壤水分过多
根系缺氧呼吸
产生乙醇
作物中毒
减产甚至死亡
渍 —— 因 地下水位 较高，使
作物根系呼吸受限，从而生长
受到损害的现象,
耐渍深度 与耐渍时间,
旱作,0.3～ 0.6m,3～ 4d
水稻,0.0～ 0.4m,3～ 5d
设计排渍深度,
旱作,0.8～ 1.3m
水稻,0.4～ 0.6m
§ 7.1 作物对农田排水的要求
3 防盐碱化对排水的要求 地下水临界深度 —— 在一定的自然条件和农业技术措施条
件下，为了保证土壤 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,
地下水临界深度与气候、地下
水矿化度、土壤质地有关。 水分＋盐分 盐分累积
水分蒸发
地下水
地下水矿化度大，土壤质地轻，
则地下水临界深度应大。
§ 7.1 作物对农田排水的要求
4 耕作条件对排水的要求
土壤含水率
土壤承重能力
机械耕作效率 地下埋深不小于 0.6～ 0.8m。
§ 1 农作物对于农田排水的要求
§ 2 排除地面水的水平排水系统
§ 3 控制地下水的水平排水系统
§ 4 田间排水系统的布置与结构
第 7章 田间排水
§ 7.2 排除地面水的水平排水系统
1 旱田的蓄水能力
H? H
m a x 0
0
m a x 0
m a x
( ) ( )
()
()
()
s
s
V H H
H
HH
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§ 7.2 排除地面水的水平排水系统
2 田面降雨径流过程
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?
?
?
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降雨历时
降雨强度
入渗性能
淹没时间
地表坡度
汇流距离
地面糙率
§ 7.2 排除地面水的水平排水系统
3 田间排水沟距
?
?
?
满足除涝排水要求排水沟间距
遵循成本最小原则
1
()
Pt T P
P
I K t
I K t T V
V
Tt
K
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?
? ? ?
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????
??
耐淹历时校核,
末级排水沟间距
为 15～ 150m；排
水沟深度在 0.8～
2.3m之间选取。
§ 1 农作物对于农田排水的要求
§ 2 排除地面水的水平排水系统
§ 3 控制地下水的水平排水系统
§ 4 田间排水系统的布置与结构
第 7章 田间排水
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
1 排水沟对地下水的调控作用
地下水变化过程
无排水
有排水
排水沟对地下水位的控制作用
上升过程
下降过程
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
2 排水沟深度
H为允许地下水埋深；
h1地下水位高点与沟
水位差； hs为沟水深。
水田 D=0.8～ 1.5m；
旱田 D=1.5～ 2.0m,
1 sD H h h? ? ?H
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
3 排水沟间距
排水沟深度
土壤质地
粘土 中壤土 沙壤土
0.8～ 1.3 15～ 30 30～ 50 50～ 70
1.3～ 1.5 30～ 50 50～ 70 70～ 100
1.5～ 1.8 50～ 70 70～ 100 100～ 150
1.8～ 2.3 70～ 100 100～ 150 ——
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
3 排水沟间距 ?
?
?
?
?
?
恒 定 流
上边界
非恒定流
排水边界条件 完 整 沟
不透水层有限深
下边界 非完整沟
不透水层无限深
?
?
?
?
??
??
?
?
?
?
??
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
3 排水沟间距
（ 1）恒定流计算公式
H, 纵坐标轴,m
t, 时间 d
x, 横坐标轴 m
μ, 给水度 无量纲
k, 渗透系数 m/d
ε, 入渗强度 m/d
2
2
H k H
H
t x x
H k H H
tx
?
?
??
?
?
? ? ???
????
??
?
??
? ? ???;
布西捏克方程
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
3 排水沟间距
（ 1）恒定流计算公式
（完整沟与非完整沟） ? ?8 ck h HL
?
?
?
0
1
82
1 L n
H
DL
?
??
?
??
? ?
? ?
??
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
3 排水沟间距
（ 1）恒定流计算公式
2
8 4 2 4 2
L n L nc
k h H H H H H
L
DD? ? ? ? ?
??
? ? ???
??
非完整沟的沟距计算公式
§ 7.3 控制地下水的水平排水系统
3 排水沟间距
（ 2）非恒定流计算公式
t,排水 时间 d
h0, 停雨时的地下水位高出沟水
位的值,m
h1, 排水 t时间后地下水最高点
高出沟水位的值,m
? ?
0
1
4
Ln
k t H
L
h
h
?
?
?
?
?
§ 1 农作物对于农田排水的要求
§ 2 排除地面水的水平排水系统
§ 3 控制地下水的水平排水系统
§ 4 田间排水系统的布置与结构
第 7章 田间排水
§ 7.4 排水系统的布置与结构
1 明沟排水系统
?
?
?
?
?
?
?
? ?
? ?
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? ?
? ?
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?
??
? ?
? ?
? ?
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?
?
?
?
?
?
毛沟
田间排水沟网
明沟排水系统
排水系统
容泄区
暗管排水系统
农沟
干沟
输水沟道 支沟
斗沟
固
定
沟
道
§ 7.4 排水系统的布置与结构
1 明沟排水系统
各级渠道间距与长度
干沟 支沟 斗沟 农沟 毛沟 小沟
间距 5～ 10km 3～ 5km 0.5~1km 0.2～0.4km 0.1～0.2km 30～ 50m
长度 5～ 10km 3～ 5km 0.5~1km 0.2～0.4km 0.1～0.2km
§ 7.4 排水系统的布置与结构
1 明沟排水系统
灌排两用渠道
§ 7.4 排水系统的布置与结构
1 明沟排水系统
易旱易涝区渠系
§ 7.4 排水系统的布置与结构
1 明沟排水系统
农沟纵坡,
农沟断面,
农沟底宽,
4‰ ～ 6 ‰,最大不超 10 ‰
梯形，边坡系数 1.0～ 2.5
0.3～ 0.5m
农沟深度,1.2～ 1.5m
农沟结构设计
§ 7.4 排水系统的布置与结构
2 暗管排水系统
?
?
??
? ?
? ?
??
??
??
??
吸水管
集水管（沟
明沟排水系统
排水系统
暗管排水系统
集水
）
井
检查井
（ 1）系统组成与布置
§ 7.4 排水系统的布置与结构
2 暗管排水系统
?
?
?
?
?
吸水管与集水管正交连接
布置形式 吸水管与集水管锐角斜交连接
不规则布置
§ 7.4 排水系统的布置与结构
2 暗管排水系统
（ 2）暗管排水系统设计
吸水管间距
集水管埋深
与埋深、土质有关,10～ 150m
低于吸水管（连接处） 10～ 20cm
吸水管埋深 设计地下水埋深＋ 0.2m
埋深越小、土质越粘重
则吸水管的间距越小
§ 7.4 排水系统的布置与结构
2 暗管排水系统
（ 2）暗管排水系统设计
吸水管管径
1/1000～ 1/2500,D>100mm 吸水管坡度
1/300～ 1/600,D<=100mm
3
8
,2
3
nQQ C q A d
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????
????
依此选取管径的级别