§ 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
§ 7.2 排除地面水的水平排水系统
2 田面降雨径流过程
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
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 hH
§ 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
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
i?
管内水的充盈度
§ 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
( ) ( )
()
()
()
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V H H
H
HH
§ 7.2 排除地面水的水平排水系统
2 田面降雨径流过程
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
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 hH
§ 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
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k t H
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§ 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
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
i?
管内水的充盈度
