第六章 田间排水3

1、第四节第四节 暗管排水与鼠道排水暗管排水与鼠道排水 第六章 田间排水21.1.什么是暗管排水？什么是暗管排水？在地下埋设管壁有多孔或缝隙的管道，排除在地下埋设管壁有多孔或缝隙的管道，排除土土壤中多余的水分壤中多余的水分，降低地下水位、以利于农作，降低地下水位、以利于农作物生长的防渍排水措施。物生长的防渍排水措施。2.2.暗管排水的优点与缺点暗管排水的优点与缺点优点优点：节省耕地；有利于农业机械化作业；：节省耕地；有利于农业机械化作业；节省养护清淤劳力和费用节省养护清淤劳力和费用缺点：缺点：易淤塞；投资高；主要排地下水易淤塞；投资高；主要排地下水一、暗管排水概述一、暗管排水概述3（一）组成：一般

2、由吸水管、集水管（沟）、检查井、集水井和出（一）组成：一般由吸水管、集水管（沟）、检查井、集水井和出口建筑物等组成。口建筑物等组成。1.吸水管：吸水管：由管壁上的孔眼或缝隙吸收和接受土壤中多由管壁上的孔眼或缝隙吸收和接受土壤中多余水分。有外包滤料。余水分。有外包滤料。2.集水管（沟）：集水管（沟）：一般是不透水管，汇集吸水管中的水一般是不透水管，汇集吸水管中的水流，并输送至排水明沟排走。流，并输送至排水明沟排走。3.检查井：检查井：设置在吸水管和集水管相交处，用于冲沙、设置在吸水管和集水管相交处，用于冲沙、清淤、检修和观测暗管的水流。清淤、检修和观测暗管的水流。4.集水井：集水井：集水不能外排

3、时，汇集集水管来水，由水泵集水不能外排时，汇集集水管来水，由水泵排至下一级排水沟中。排至下一级排水沟中。5.出口控制建筑物：出口控制建筑物：调节和控制暗管排水；防止冲刷；调节和控制暗管排水；防止冲刷；在明沟高水位时防止杂物或泥土进入暗管造成堵塞。在明沟高水位时防止杂物或泥土进入暗管造成堵塞。二、暗管排水系统的组成与布置二、暗管排水系统的组成与布置 4二、暗管排水系统的组成与布置二、暗管排水系统的组成与布置 （二）暗管布置方式（二）暗管布置方式1.1.单级暗管排水系统单级暗管排水系统 只布置吸水管。（只布置吸水管。（采用多采用多） 优点：优点：布局简单，较易施工，投资少，便布局简单，较易施工，投

4、资少，便于检修。于检修。 缺点：缺点：出水口较多。出水口较多。5二、暗管排水系统的组成与分类二、暗管排水系统的组成与分类 （二）类型（二）类型 2. 2.二级暗管排水系统二级暗管排水系统 暗管由吸水管和集水管两级组成。暗管由吸水管和集水管两级组成。 优点优点：节约耕地，有利于机械化耕作。：节约耕地，有利于机械化耕作。 缺点：缺点：布置复杂，增加了检查井数量，布置复杂，增加了检查井数量，投资也较大，某段管道堵塞影响投资也较大，某段管道堵塞影响范围较大。范围较大。 3. 3.纯暗管排水系统纯暗管排水系统6三、暗管管材的选用三、暗管管材的选用（一）选用要求（一）选用要求 应选用经济、适用和耐久的管材

5、。应选用经济、适用和耐久的管材。（二）常用管材（二）常用管材 1 1波纹塑料管波纹塑料管：内径有内径有55mm55mm、70mm70mm，每盘长，每盘长 约约100m100m，每米管的进水面积，每米管的进水面积3000mm3000mm2 2左右，左右，适作吸水管适作吸水管。 2.2.瓦管：瓦管：内径内径70100mm，圆形或外方内圆，圆形或外方内圆形，每节长形，每节长0.30.5m，适宜作吸水管。，适宜作吸水管。7三、暗管管材的选用三、暗管管材的选用（二）常用管材（二）常用管材 3素砼管素砼管：内径有：内径有100800mm，圆形，每节，圆形，每节长长0.61.0m。大口径管适宜作集水管。大口

6、径管适宜作集水管。 4其它刚性材料管：其它刚性材料管：如水泥土管、水泥砂浆如水泥土管、水泥砂浆管、无砂混凝土管、粉煤灰管等。内径管、无砂混凝土管、粉煤灰管等。内径60150mm，圆形或外方内圆形，小口径，圆形或外方内圆形，小口径每节长每节长0.30.5m，适宜作吸水管，大口径，适宜作吸水管，大口径管每节长管每节长0.81.0m，适宜作集水管。，适宜作集水管。8四、暗管的埋深与间距的确定四、暗管的埋深与间距的确定（一）（一）暗管的埋深暗管的埋深： H 作物要求的地下水埋深；作物要求的地下水埋深； h剩余水头，般取剩余水头，般取0.20.3m； S暗管中水深，一般取半径暗管中水深，一般取半径 集水

7、管埋深应低于吸水管集水管埋深应低于吸水管0.10.2m。ShHD9（二）暗管的间距：（二）暗管的间距：1. 经验数据法经验数据法：采用规范推荐的暗管间距。经验采用规范推荐的暗管间距。经验数据法，方法比较简便，估算精度显粗略。数据法，方法比较简便，估算精度显粗略。2. 理论计算法理论计算法农田排水工程技术规范农田排水工程技术规范（SL/T4-1999）：）：需要较多的水文地质参数，因此使用时往需要较多的水文地质参数，因此使用时往往受到限制。往受到限制。3. 田间试验方法：田间试验方法：最能反映实际情况，但田间试最能反映实际情况，但田间试验需要大量的投资，试验周期也较长。验需要大量的投资，试验周期

8、也较长。宜将三者结合起来，互相补充、验证宜将三者结合起来，互相补充、验证四、暗管的埋深与间距的确定四、暗管的埋深与间距的确定10（二）暗管的间距：（二）暗管的间距：4. 经验公式（水利水电科学研究院与江苏省水科所）经验公式（水利水电科学研究院与江苏省水科所）四、暗管的埋深与间距的确定四、暗管的埋深与间距的确定NKHL H暗管埋深，暗管埋深，mK土壤渗透系数，土壤渗透系数，m/dN经验系数，根据土质确定经验系数，根据土质确定 粘土粘土K=0.10.2m/d，壤土，壤土K=0.30.6m/d，砂土，砂土K=0.71.0m/d; 粘土粘土N=40，壤土，壤土N=30，砂土，砂土N=20。缺乏。缺乏K

9、值时，可采用值时，可采用NK12.11五、排水暗管的设计流量五、排水暗管的设计流量CqAQ Q设计排水流量，设计排水流量，m3/d；C与面积有关的流量系数，通常只设一级或与面积有关的流量系数，通常只设一级或两级暗管时，可取两级暗管时，可取C=1；q设计排渍模数设计排渍模数（SL/T4-1999），），m/d；A暗管的排水控制面积，暗管的排水控制面积，m2。12六、暗管比降与内径六、暗管比降与内径1. 暗管比降暗管比降排水暗管的比降应满足管内最小流速不低排水暗管的比降应满足管内最小流速不低于于0.3m/s的要求。的要求。管内径管内径d100mm时，时，i=1/10001/1500。地形平坦地区吸

10、水管首末端高差不宜大于地形平坦地区吸水管首末端高差不宜大于0.4m（防首末排水不均匀）（防首末排水不均匀） 13六、暗管比降与内径六、暗管比降与内径2. 暗管管径暗管管径吸水管内径：吸水管内径： 集水管内径：集水管内径： mm50322 . 18/31inQdmm8021 . 18/32inQdn管的内壁糙率管的内壁糙率,波纹塑料管取波纹塑料管取0.016，光壁塑，光壁塑料管料管0.011，混凝土管，混凝土管0.013,瓦管瓦管0.014；Q流量（流量（m3/d）；）；与管内水的充盈度有关的系数；与管内水的充盈度有关的系数；i管的水力比降，可用管线的比降。管的水力比降，可用管线的比降。14六、

11、暗管比降与内径六、暗管比降与内径3. 校核流速校核流速 2/13/22idnV与充盈度有关的系数与充盈度有关的系数 流速应大于不於流速。流速应大于不於流速。32132112cos9021112212cos180aaaaa15七、外包滤料的选择七、外包滤料的选择(自学自学)（一）外包滤料的作用和种类（一）外包滤料的作用和种类1、作用：、作用： （1）排水时阻止土壤颗粒进入暗管。）排水时阻止土壤颗粒进入暗管。 （2）改善暗管周围的导水能力，提高暗管排水效果）改善暗管周围的导水能力，提高暗管排水效果 2、种类：、种类： （1）天然有机材料）天然有机材料 如稻草、麦草、稻壳等。如稻草、麦草、稻壳等。

12、（2）无机材料）无机材料 砂砾、石屑、炉渣等。砂砾、石屑、炉渣等。 （3）人工合成材料）人工合成材料 如土工织物。如土工织物。16（二）外包滤料的设计（二）外包滤料的设计1. 选用不污染环境、价格较低、施工方便的外包滤选用不污染环境、价格较低、施工方便的外包滤料；料；2. 外包滤料的渗透系数应比周围土壤大外包滤料的渗透系数应比周围土壤大10倍以上；倍以上；3. 外包滤料的厚度可根据当地经验选取：淤积倾向外包滤料的厚度可根据当地经验选取：淤积倾向较重的地区，散铺砂砾外包滤料的压实厚度不得较重的地区，散铺砂砾外包滤料的压实厚度不得小于小于8cm，在土壤淤积倾向较轻的地区，宜取，在土壤淤积倾向较轻的

13、地区，宜取5mm，在土壤无淤积倾向的地区，可适当减小，在土壤无淤积倾向的地区，可适当减小外包滤料厚度。外包滤料厚度。七、外包滤料的选择七、外包滤料的选择(自学自学)17七、外包滤料的选择七、外包滤料的选择(自学自学)18八、检查井设计八、检查井设计吸水管长超过吸水管长超过200m，或集水管长超过，或集水管长超过300m应设一个检查井，以便检查、清淤和维修；应设一个检查井，以便检查、清淤和维修；吸水管与集水管的连接处也布置检查井。吸水管与集水管的连接处也布置检查井。井距不宜小于井距不宜小于50m，井径不宜小于，井径不宜小于80cm，井，井内吸水管管底应高于集水管顶内吸水管管底应高于集水管顶10c

14、m，井底应，井底应预留预留3050cm的沉沙深度。的沉沙深度。19九、暗管排水出口控制建筑物九、暗管排水出口控制建筑物出口控制建筑物：出口控制建筑物：开敞式开敞式（出口无控制要求时出口无控制要求时）暗管出口处暗管出口处3m左右改用强度较大的不左右改用强度较大的不透水管材，并伸出沟坡透水管材，并伸出沟坡10cm以上。以上。竖井竖井溢流式溢流式插板式插板式管口塞式管口塞式竖井跌水式竖井跌水式塑料球阀塑料球阀20八、出口控制21第四节第四节 暗管排水与鼠道排水暗管排水与鼠道排水 第六章 田间排水22十、概述十、概述1. 什么是鼠道：为排除土壤中过多的水分，防什么是鼠道：为排除土壤中过多的水分，防止渍

15、害，用动力牵引钻孔器在田面以下一定止渍害，用动力牵引钻孔器在田面以下一定深度穿透出一道道象鼠穴一样，并与排水沟深度穿透出一道道象鼠穴一样，并与排水沟（农沟）相通的排水暗洞（农沟）相通的排水暗洞（610cm）。）。 23十、概述十、概述2. 鼠道排水的优缺点鼠道排水的优缺点 (1)优点：优点： 治渍效果好。治渍效果好。 节省耕地。节省耕地。 投资低。投资低。 施工快。施工快。 (2)缺点缺点 使用寿命较短，一般为使用寿命较短，一般为13年。年。 一般鼠道仅适用于粘土和粘壤土一般鼠道仅适用于粘土和粘壤土(砂壤土中砂壤土中需作护壁处理需作护壁处理)。1991年昆山农田排年昆山农田排 研究所研究所和昆

16、山农机研究所开发成功和昆山农机研究所开发成功鼠道护壁技术。经护壁的鼠鼠道护壁技术。经护壁的鼠道可适用沙土、沙壤土和壤道可适用沙土、沙壤土和壤土地区，但粉土地区慎用。土地区，但粉土地区慎用。24十、概述十、概述3、发展概况发展概况国外：国外：上个世纪的上半世纪上个世纪的上半世纪 1940年年 Hudson,A.W and Hopewell,H.G Mole drainage in New Zealand 1942年年 Nicholson,H.H Principles of Field Drainage国内：国内：从六十年代开始从六十年代开始鼠道排水的试验与应用鼠道排水的试验与应用 1965年年

17、常熟常熟 牵引式鼠道犁牵引式鼠道犁 1974年年 无锡无锡 东风东风12型手扶拖拉机绳索牵引式鼠道犁型手扶拖拉机绳索牵引式鼠道犁 从七十年代末以来，广东、浙江、安徽、湖北、黑龙从七十年代末以来，广东、浙江、安徽、湖北、黑龙江等地也开始推广鼠道排水技术。江等地也开始推广鼠道排水技术。25十一、鼠道排水类型十一、鼠道排水类型（一）按平面布置分类（一）按平面布置分类 1、一级鼠道排水系统、一级鼠道排水系统 2、二级鼠道排水系统、二级鼠道排水系统（二）空间布置（二）空间布置 1、单层鼠道、单层鼠道 2、双层鼠道双层鼠道26十二、鼠道深与间距的确十二、鼠道深与间距的确定定一般先确定鼠道深度，再按一般先确

18、定鼠道深度，再按规范规范确定鼠确定鼠道间距。道间距。 鼠道深度和间距（鼠道深度和间距（m） GB50288-99鼠道深度鼠道深度鼠道间距鼠道间距粘土粘土重壤土、中壤重壤土、中壤土土轻壤土、沙轻壤土、沙壤土壤土0.450.500.500.700.701.00233445344556455667注：注：SL/T4-1999无鼠道间距经验数据表无鼠道间距经验数据表 27十三、鼠道出口控制1. 单洞控制： 每条鼠道有单独的出水。o 鼠道出口宜用1m左右的暗管插接保护，并对出口处明沟坡面进行保护处理。o 鼠道出口与暗管排水出口相同。 282. 联洞控制：各鼠道先汇入暗管，再集中排入明沟。293.集中控制

19、：鼠道直接与明沟相联通，以小沟为控制单元，在其下游设节制闸，实行联片控制。30十四、鼠道的施工o 鼠道均采用鼠道犁施工。（一）鼠道犁的种类o 绳索牵引式、悬挂振动式 、悬挂直拖式 31323334（二）施工要点o 1、线路平整 在机具运行的线路上，如有低洼、土堆、田埂，应加以填挖修整。填平之处还应压实，使其与田面相平，从而保证鼠道平直。o 2、土壤含水量适宜 土壤过湿或过干，适宜的土壤含水量为田间最大持水量的70%90%。353637四、出口控制四、出口控制鼠道进入明沟前设置鼠道进入明沟前设置1米管材，并伸出沟边米管材，并伸出沟边坡坡10cm以上。以上。3839HhD40吸水管埋深吸水管埋深吸水管间距吸水管间距粘土、重壤土粘土、重壤土