排水沟道系统

排水沟道系统第一页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置一、排水沟道系统的组成二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因三、排水沟系的布置第二页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置一、排水沟道系统的组成田面涝水土壤水地下水输水沟道（干、支、斗沟）蓄涝设施（湖泊、坑塘、河沟）田间排水沟系（农沟及以下田间沟道、暗管、竖井）二级排涝站排水枢纽工程（排水闸、挡潮闸、抽水站）承泄区（河流、湖泊、海洋）第三页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因来水过多排水不良第四页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因来水过多当地暴雨形成的地面径流流入本地区的外来地面径流流入本地区的外来地下径流灌溉多余水量或盐碱土冲洗水量第五页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因排水不良承泄区和排水出口的原因排水区内部的原因管理方面的原因第六页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因排水不良承泄区和排水出口的原因承泄区水位（外水位）高而排水区内的涝渍水位（内水位）低排水出口断面狭窄或堵塞排水闸宽度或排水泵站装机容量不足第七页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因排水不良排水区内部的原因排水区的地形过于平坦或比较复杂土壤透水性差排水系统不配套或排水沟排水能力不足或工程老化有些地区因利用排水沟蓄水灌溉，造成沟道阻塞，使排水作用降低田间排水沟的沟深间距未达到规定的标准地区内部缺乏必要的滞涝河湖容积第八页，共五十页，2022年，8月28日第一节排水沟道系统的规划布置二、排水地区（包括灌区）的涝渍成因排水不良管理方面的原因体制不顺工程管理维护不善调度不当第九页，共五十页，2022年，8月28日排水规划的主要内容第一节排水沟道系统的规划布置布置防洪堤线划分排水片（高排区、低排区、自排区、抽排区）选择排水承泄区规划布置排水系统协调各地区、各单位间的排水要求，预估排水效果编制除涝排水系统的费用概算，进行方案比较第十页，共五十页，2022年，8月28日三、排水沟系的布置第一节排水沟道系统的规划布置排水方式汛期排水和日常排水自流排水和抽水排水水平排水和垂直排水地面截流沟和地下截流沟排水第十一页，共五十页，2022年，8月28日三、排水沟系的布置第一节排水沟道系统的规划布置排水沟布置原则各级排水沟要布置在各自控制范围内的最低处高水高排、低水低排、自排为主、抽排为辅干沟出口应选在承泄区水位较低和河床比较稳定的地方下级沟道的布置应为上级沟道创造良好的排水条件各级沟道要与灌溉渠系的布置、土地利用规划、道路网、林带、行政区划等协调工程费用小、排水安全及时、便于管理有外水入侵的地区，应设置截流沟或撇洪沟，将其引入排水沟或直接排入承泄区第十二页，共五十页，2022年，8月28日第二节除涝设计标准以排水区发生一定重现期的暴雨，作物不受涝为标准以排水区作物不受涝的保证率为标准以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年为标准除涝设计标准的表达形式确定除涝工程规模的重要依据第十三页，共五十页，2022年，8月28日我国部分地区除涝标准第二节除涝设计标准第十四页，共五十页，2022年，8月28日第二节除涝设计标准除涝设计标准的选定根据除涝保护的对象或农作物，通过经济分析或按照规范选定年平均投资年运行费用多年平均受涝损失年费用和年受涝损失之和第十五页，共五十页，2022年，8月28日只计算农业减涝效益计算农业和水产养殖减涝效益计算农业、水产和乡镇企业减涝效益第二节除涝设计标准湖北省刁汊湖地区除涝设计标准的优选第十六页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算一、设计排涝流量二、设计排渍流量确定各级排水沟断面及建筑物规模、分析现有排水设施排水能力的主要依据第十七页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算一、设计排涝流量推求设计排涝流量（最大设计流量）的基本途径：用流量资料用暴雨资料需要长系列流量观测资料，但流量资料受人类活动影响较大，同样的暴雨因人类活动的影响产生的流量相差很大.较少采用第十八页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算用暴雨资料推求设计排涝流量不受下游河沟水位影响的排水沟，可由设计暴雨推求最大峰量作为设计排涝流量不直接排入承泄区而汇入低洼滞涝区的排水沟，须推求排涝流量过程线来确定设计排涝流量，调蓄后的排涝流量比最大峰量小很多山丘区或比降较陡的排水沟，暴雨流量过程线一般用单位线法推求平原低洼地区，河沟排涝流量常受下游承泄区水位或潮位的影响，应按非恒定流或非均匀流计算√第十九页，共五十页，2022年，8月28日设计降雨排涝面积的大小和形状第三节排水流量计算（一）由降雨推求排涝流量或排涝模数的分析影响因素：地面坡度地面覆盖和作物组成土壤性质排水沟网配套情况及沟道比降等第二十页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算第二十一页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算地面径流集流过程最大径流发生在降雨停止时刻最大径流发生在降雨停止前最大径流发生在降雨停止后第二十二页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算（二）国内计算排涝流量的常用方法排涝模数经验公式法平均排除法排涝流量过程线法第二十三页，共五十页，2022年，8月28日排涝模数经验公式法第三节排水流量计算设计排涝模数（单位面积的设计排涝流量）排水沟设计断面控制的排涝面积设计径流深综合系数反映河网程度、排水沟坡度、降雨历时、流域形状等峰量指数递减指数适用于大型排涝地区及没有蓄涝设施的地区第二十四页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算设计净雨深的推求推求设计暴雨暴雨历时的选取点雨量、面雨量典型法、频率法推求设计暴雨推求设计净雨深水田旱地有时需考虑前期雨量影响第二十五页，共五十页，2022年，8月28日平均排除法第三节排水流量计算qq经验公式法平均排除法水田旱地同时有水田和旱地时，按面积加权平均适用于水网地区等有调蓄能力的地区第二十六页，共五十页，2022年，8月28日排涝流量过程线法第三节排水流量计算排水区内有较大的湖泊等蓄涝区时，需考虑蓄涝区的调蓄作用，在此基础上确定排水闸、站的规模。这种情况下需推求设计排涝流量过程线，供蓄涝排涝演算用。第二十七页，共五十页，2022年，8月28日第三节排水流量计算二、设计排渍流量地下水位达到一定控制要求时的地下水排水流量——日常流量。单位面积上的排渍流量——排渍模数影响因素：气象条件土质条件水文地质条件排水沟密度等第二十八页，共五十页，2022年，8月28日第四节设计内、外水位的选择设计内水位——排水出口处的排水沟通过设计排涝流量或排渍流量时的水面高程设计外水位——承泄区设计水位第二十九页，共五十页，2022年，8月28日第四节设计内、外水位的选择设计外水位的确定排水区设计降雨与承泄区水位同频率遭遇的可能性较大时，采用与排水区设计暴雨同频率的承泄区3-10天的平均水位作为设计外水位排水区设计降雨与承泄区水位同频率遭遇的可能性较小时，采用承泄区3-10天平均高水位的多年平均值作为设计外水位第三十页，共五十页，2022年，8月28日第四节设计内、外水位的选择设计外水位的确定确定设计外水位时要考虑因泥沙淤积等造成的河道特性的变化第三十一页，共五十页，2022年，8月28日设计内水位（排水沟的设计水位）排渍水位（日常水位）排涝水位（最高水位）第四节设计内、外水位的选择第三十二页，共五十页，2022年，8月28日排渍水位（日常水位）排水沟需要经常维持的水位，主要由控制地下水位的要求决定农沟排涝水位日常水位D农>1.2-1.50.9-1.2mΔh=0.2-0.3m第四节设计内、外水位的选择第三十三页，共五十页，2022年，8月28日排渍水位（日常水位）干沟出口处排渍水位应尽可能保证自排第四节设计内、外水位的选择第三十四页，共五十页，2022年，8月28日排涝水位（最高水位）排水沟宣泄排涝设计流量时的水位干沟出口处水位始终高于承泄区水位时,排涝水位由设计排涝流量确定第四节设计内、外水位的选择外河干沟第三十五页，共五十页，2022年，8月28日排涝水位（最高水位）第四节设计内、外水位的选择干沟出口处水位比承泄区水位稍低,如仍要自排，则干沟出口附近将壅水，干沟水位要按壅水水位线设计，两岸筑堤。外河干沟干沟第三十六页，共五十页，2022年，8月28日排涝水位（最高水位）承泄区水位很高无法自排，而又没有内排站时，排涝水位以离地面为宜第四节设计内、外水位的选择泵站干沟外河第三十七页，共五十页，2022年，8月28日排涝水位（最高水位）承泄区水位很高无法自排，但有内排站时，沟道水位可超出地面一定高度，但两岸需筑堤。第四节设计内、外水位的选择干沟支沟内排站第三十八页，共五十页，2022年，8月28日第五节排水沟断面设计1、根据排涝设计流量确定沟道的过水断面一般按均匀流公式计算承泄区顶托发生壅水时，按非均匀流计算一、横断面设计第三十九页，共五十页，2022年，8月28日排水沟断面要素比降尽量与沿线地面坡降一致满足不冲不淤要求与内湖、外河、抽水站连通的沟道比降，要考虑内湖、外河水位和水泵安装高程干沟1/6000-1/20000，支沟1/4000-1/10000，斗沟1/2000-1/5000灌排两用沟道有反向输水时，比降宜平缓，并以排水方向为准。结合蓄涝、通航等的沟道，有时用平底第五节排水沟断面设计第四十页，共五十页，2022年，8月28日排水沟断面要素边坡系数由于地下水汇入的渗透压力、坡面径流冲刷等原因，排水沟容易坍塌，边坡一般要比灌溉边坡缓糙率排水沟容易长草，一般糙率选用的比灌溉渠道大第五节排水沟断面设计第四十一页，共五十页，2022年，8月28日2、根据通航、养殖要求校核排水沟的水深和底宽通航及养殖对日常水深及底宽的要求第五节排水沟断面设计第四十二页，共五十页，2022年，8月28日3、根据滞涝要求校核排水沟的底宽第五节排水沟断面设计汛前预降水位h=0.8-1.0mb第四十三页，共五十页，2022年，8月28日第五节排水沟断面设计排水时灌溉时4、根据灌溉引水要求校核排水沟的底宽利用排水沟引水灌溉时,水位往往成倒坡或平坡,需按非均匀流公式对灌溉水位和流量进行校核第四十四页，共五十页，2022年，8月28日第五节排水沟断面设计二、纵断面设计农沟支沟或干沟0.2-0.3mΔz=0.1-0.2m下级沟道的沟底不高于上级沟道的沟底沟道的最高水位尽可能低于两边地面上下级沟道在排日常流量时,应有一定的水位落差第四十五页，共五十页，2022年，8月28日第五节排水沟断面设计191817161514高程（m）根据沟道平面布置图，按干沟沿线各桩号的地面高程绘地面高程线绘制日常水位线根据通过排泄日常流量及通航养殖等要求的日常水深，确定沟底高程线绘制最高水位线第四十六页，共五十页，2022年，8月28日第六节承泄区整治要求：排除日常流量时，承泄区的水位应不使排水系统发生壅水能及时排泄或容纳排水区排出的全部水量