第七章明沟排水系统ppt课件

1、农农 田田 水水 利利 学学水利科学与工程学院水利科学与工程学院徐英徐英第一节第一节 排水系统的组成与分类排水系统的组成与分类第七章 明沟排水系统 田间排水网农沟及以下排水沟）田间排水网农沟及以下排水沟） 各级输水沟道干、支、斗沟）各级输水沟道干、支、斗沟） 排水闸、涵、站等建筑物排水闸、涵、站等建筑物 排水承泄区江、河、湖、海等）排水承泄区江、河、湖、海等）一、排水系统的组成一、排水系统的组成二、排水系统的类型二、排水系统的类型1 1一般排水系统一般排水系统组成：干、支、斗、农沟。组成：干、支、斗、农沟。作用：一般只起排水作用。作用：一般只起排水作用。适用：适用： 山丘区，一般平原；干旱、半

2、干旱地区。山丘区，一般平原；干旱、半干旱地区。2 2综合利用排水系统也称河网化排水系统）综合利用排水系统也称河网化排水系统）组成组成二、排水系统的类型二、排水系统的类型 作用：以排水为主，兼顾滞涝、引蓄水灌溉、作用：以排水为主，兼顾滞涝、引蓄水灌溉、养殖、通航等作用。养殖、通航等作用。 河网的主要特征河网的主要特征 深：（深：（“深是综合利用的关键）深是综合利用的关键） 网：水系成网，调度灵活；网：水系成网，调度灵活； 平：沟底要平，能排能引，航运、养殖；平：沟底要平，能排能引，航运、养殖； 分：高低片分级控制，高水高排、低水低排分：高低片分级控制，高水高排、低水低排 适用：低洼的平原地区或圩

3、区。适用：低洼的平原地区或圩区。第二节第二节 排水系统的规划布置排水系统的规划布置 第七章 明沟排水系统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、排涝和排渍、排涝和排渍 4 4、地面截流沟又称撇洪沟和地下、地面截流沟又称撇洪沟和地下截流沟排水截流沟排水一、排水方式一、排水方式1 1、低处布置、低处布置2 2、便于机耕、管理、便于机耕、管理3 3、降低造价、降低造价4 4、洪涝分治、洪涝分治 5 5、灌排配套、灌排配套二、规划布置原则二、规划布置原则6 6、综合利用、综合利用7 7、高低分排、高低分排8 8、排蓄结合、排蓄结合9 9、安

4、全可靠、安全可靠三、排水系统的规划布置三、排水系统的规划布置 山丘区山丘区 干支沟：尽可能利用天然河道。干支沟：尽可能利用天然河道。 斗、农沟：地面有一定坡度时，用灌排相斗、农沟：地面有一定坡度时，用灌排相邻布置；平坦时，作灌排相间。邻布置；平坦时，作灌排相间。 一般斗沟间距一般斗沟间距4001000m，深，深1.52m； 农沟间距农沟间距100300m，深，深1.01.5m。三、排水系统的规划布置三、排水系统的规划布置 平原地区平原地区 骨干排水沟道尽量利用原有河沟骨干排水沟道尽量利用原有河沟 河网的一般规格：河网的一般规格：三、排水系统规划布置三、排水系统规划布置 圩区圩区 外河网：地区骨

5、干河网干、支河）外河网：地区骨干河网干、支河） 内河网：由中心河、生产河组成内河网：由中心河、生产河组成 较小的圩区宜采用丰字形内河网。较小的圩区宜采用丰字形内河网。 较大的圩区宜采用井字形内河网。较大的圩区宜采用井字形内河网。 生产河的间距约为生产河的间距约为200300200300。 留意：一般排水系统排水沟与灌溉渠统一布置；综合利用排水系统则先于渠道系统布。第三节第三节 排水沟的设计流量排水沟的设计流量第七章 明沟排水系统一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）设计排涝流量：发生排涝设计标准下的暴雨设计排涝流量：发生排涝设计标准下的暴雨时，排水沟应通过的最大流量。时，

6、排水沟应通过的最大流量。作用：确定骨干排水沟断面、排水建筑作用：确定骨干排水沟断面、排水建筑物的尺寸。物的尺寸。一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）（一地区排涝模数经验公式法（一地区排涝模数经验公式法设计排涝模数：排涝区单位面积设计排涝模数：排涝区单位面积km2上的上的设计排涝流量。单位：设计排涝流量。单位：m3/s/km2，用符号，用符号q表示。表示。计算步骤：计算步骤： （1确定计算暴雨确定计算暴雨P （2计算设计净雨计算设计净雨R （3用经验公式计算排涝模数用经验公式计算排涝模数q （4计算设计排涝流量计算设计排涝流量QnmFKRq 一、设计排涝流量最大设计流量）

7、一、设计排涝流量最大设计流量）3/1FPKqsam（二山丘区排水模数经验公式（二山丘区排水模数经验公式1、10km2F100km2时的经验公式时的经验公式Ps设计暴雨强度，设计暴雨强度，mm/h；F汇水面积，汇水面积，km2;Ka 流量参数，按下表取值流量参数，按下表取值式中式中:一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）2、F10km2时的经验公式时的经验公式 式中式中 ：Kb径流模数；径流模数； n汇水面积指数，汇水面积指数，F1km2时时n=1。 山丘区山丘区Kb、n值参考表值参考表1nbmFKq一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）（三平均排除法

8、（三平均排除法1特点：以排涝历时内的平均排涝流量作为特点：以排涝历时内的平均排涝流量作为设计排涝流量，农田会受短时间淹没。设计排涝流量，农田会受短时间淹没。2. 适用：较小的排水沟道汇水面积适用：较小的排水沟道汇水面积中公式）。中公式）。（3采用经验数据采用经验数据P279，表，表9-4） 二、设计排渍流量日常流量）二、设计排渍流量日常流量）2 2、计算排渍流量、计算排渍流量FqQh渍已知苏南某圩区，已知苏南某圩区，F=3.8Km2F=3.8Km2，其中旱地占，其中旱地占15%15%，水田占水田占80%80%，河沟占，河沟占5%5%。水田日耗水。水田日耗水e=5mm/de=5mm/d，水田滞蓄

9、水田滞蓄30mm30mm，河沟水面蒸发，河沟水面蒸发e0=3mm/de0=3mm/d，预降，预降滞蓄滞蓄500mm500mm。圩堤总长。圩堤总长7.8Km7.8Km，渗漏产水，渗漏产水i=0.05mm/km/di=0.05mm/km/d，套闸进水，套闸进水0.55mm/d0.55mm/d。排涝标准。排涝标准为日暴雨为日暴雨200mm200mm雨后雨后1 1日即排涝历时日即排涝历时2d2d排出。排出。求设计排涝流量求设计排涝流量Q Q和排涝模数。旱地径流系数为和排涝模数。旱地径流系数为0.6 . 0.6 . 作业结 束河河网网骨干河网骨干河网基本河网基本河网（沟网）（沟网）田间墒网田间墒网干河一

10、级河）干河一级河）支河二级河）支河二级河）大沟三级河）大沟三级河）中沟四级河）中沟四级河）小沟生产河）小沟生产河）毛沟毛沟腰沟腰沟墒沟墒沟干沟干沟支沟支沟斗沟斗沟农沟农沟（1 1徐淮平原徐淮平原大沟大沟中沟中沟小沟小沟间距（）间距（）200050005001000100200沟深（）沟深（）452.532底宽（）底宽（）462312（2 2通南和太湖平原通南和太湖平原大沟大沟中沟中沟小沟小沟间距（）间距（）100030006001000150200沟深（）沟深（）4.66.53.56.02底宽（）底宽（）36241圩口闸外河圩堤泵站生产河适用：地形中间高中心河一、设计排涝流量最大设计流量）一、

11、设计排涝流量最大设计流量）2500100KmF 25000500KmF 1 1确定设计暴雨确定设计暴雨P P（1 1历时：历时：1 1日日3 3日日（2 2暴雨量：由设计标准进行频率暴雨量：由设计标准进行频率 分析计算得到。分析计算得到。一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）EhPR田滞2maxmin0hhh2 2求设计净雨深求设计净雨深R R（1 1水田地区水田地区采用暴雨扣损法采用暴雨扣损法P设计暴雨量设计暴雨量mm）h田滞田滞水田滞蓄水深，水田滞蓄水深，h田滞田滞=hp-h0h0雨前正常水深，可取雨前正常水深，可取hp雨后最大允许蓄水深度，雨后最大允许蓄水深度，mm

12、E排水期间水田耗水量排水期间水田耗水量,mm一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）2 2求设计净雨深求设计净雨深R R（2 2旱田地区旱田地区 1 1利用利用P+PaRP+PaR关系曲线关系曲线 P P设计暴雨量；设计暴雨量； Pa Pa前期影响雨量，前期影响雨量，Pa=ImPa=Im； 前期影响系数，一般前期影响系数，一般0.50.80.50.8 Im Im最大初损最大初损, ,湿润地区为湿润地区为80120mm80120mm一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）2 2求设计净雨深求设计净雨深R R（2 2旱田地区旱田地区 2 2径流系数法适用于小

13、汇水面积）径流系数法适用于小汇水面积） 式中：式中：径流系数。径流系数。PR一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）FFRFRR旱旱水水2 2求设计净雨深求设计净雨深R R（3 3有水田也有旱田有水田也有旱田F水水水田面积，水田面积，km2F旱旱旱地面积，旱地面积，km2F水旱地总面积，水旱地总面积，km2R水、水、R旱旱水田、旱田净雨深水田、旱田净雨深,mm一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）3 3计算排涝模数计算排涝模数 经验公式经验公式nmFKRq 式中：式中：R设计净雨深，设计净雨深，mm；K综合系数，表综合系数，表9-3；m峰量指数，表峰量

14、指数，表9-3；n递减指数，表递减指数，表9-3一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）qFQ 4 4计算排涝流量计算排涝流量适用：较大的骨干排水沟和河适用：较大的骨干排水沟和河道汇水面积道汇水面积10100km210100km2不不同地区有不同的标准）同地区有不同的标准）一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）QQmaxQ设一、设计排涝流量最大设计流量）一、设计排涝流量最大设计流量）汇水区类别汇水区类别地面坡度地面坡度(%0)Ka石山区石山区丘陵区丘陵区黄土丘陵区黄土丘陵区平原坡水区平原坡水区155510.60-0.550.50-0.400.47-0.370.40-0.30流量参数流量参数Ka值值地区地区不同设计频率的不同设计频率的Kbn20%10%4%华北华北东北东北东南沿海东南沿海西南西南华中华中黄土高源黄土高源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山丘区山丘区Kb、n值值qh设计排渍模数设计排渍模数m3/sk