第七章排水沟道系统课件

农田水利学1水利科学与工程学院徐英第一节 排水系统的组成与分类2第七章 排水沟道系统田间排水网（农沟及以下排水沟）各级输水沟道（干、支、斗沟）排水闸、涵、站等建筑物排水承泄区（江、河、湖、海等）3一、排水系统的组成二、排水系统的类型4一般排水系统①

组成：干、支、斗、农沟。②

作用：一般只起排水作用。③

适用：山丘区，一般平原；干旱、半干旱地区。综合利用排水系统（也称河网化排水系统）①

组成二、排水系统的类型5②作用：以排水为主，兼顾滞涝、引蓄水灌溉、养殖、通航等作用。③河网的主要特征A.深：（“深”是综合利用的关键）B.网：水系成网，调度灵活；C.平：沟底要平，能排能引，航运、养殖；

D.分：高低片分级控制，高水高排、低水低排④适用：低洼的平原地区或圩区。第二节 排水系统的规划布置6第七章 明沟排水系统1、汛期排水和日常排水2、自流排水和抽水排水3、水平排水和垂直排水4、地面截流沟（又称撇洪沟）和地下截流沟排水7一、排水方式(P227自学)1、低处布置2、便于机耕、管理3、降低造价4、洪涝分治5、灌排配套8二、规划布置原则6、综合利用7、高低分排8、排蓄结合9、安全可靠三、排水系统的规划布置91.

山丘区①干支沟：尽可能利用天然河道。②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。③一般斗沟间距400~800m，深1.5~2m；④农沟间距100~200m，深1.0~1.5m。三、排水系统的规划布置2.平原地区①骨干排水沟道尽量利用原有河沟②河网的一般规格：10平原地区基本河网布置示意图11三、排水系统规划布置区①外河网：地区骨干河网（干、支②内河网：由中心河、生产河组成3.圩注意：一般排水系统排水沟12与灌溉渠统一布置；综合利河）用排水系统则先于渠道系统布。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。生产河的间距约为200~300ｍ。第三节

排水沟的设计流量13第七章 明沟排水系统一、设计排涝流量设计排涝流量：排除某一排涝设计标准下的暴雨产生的地面径流的排水流量。作用：确定（骨干）排水沟断面、排水建筑物的尺寸。计算方法：经验公式法平均排除法14一、设计排涝流量（最大设计流量）（一）经验公式法平原区排涝模数经验公式法设计排涝模数：排涝区单位面积（km2）上的设计排涝流量。单位：m3/s/km2，用符号q表示。计算步骤：(了解)确定设计暴雨量P计算设计净雨R用经验公式计算排涝模数q计算设计排涝流量Q15一、设计排涝流量（最大设计流量）2.山丘区排涝模数经验公式（1）10km2<F<100km2时的经验公式Ps——设计暴雨强度，mm/h；F——汇水面积，km2;Ka——流量参数，按下表取值16式中:一、设计排涝流量（最大设计流量）（2）F≤10km2时的经验公式式中

：Kb——径流模数；n——汇水面积指数，F≤1km2时n=1。山丘区Kb、n值参考表17一、设计排涝流量（最大设计流量）（二）平均排除法(重点掌握)

1．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。2.

适用：较小的排水沟道（汇水面积<10km2）或抽水排水地区和具有一定调蓄能力的河网地区。18一、设计排涝流量（最大设计流量）3.公式T——排涝历时（d）；t——每天排水时间（h），一般，自排t=24h，抽排t=18~22h。计算R时注意：①R水和R旱计算方法同前；②平原河网地区宜考虑排水沟滞蓄；③圩区应考虑预降滞蓄，圩堤渗漏产水和套闸进水19【算例】已知淮北平原地区，F=20km2，F水田=12km2，F旱田=7km2，F沟=1km2,稻田耗水e=4mm/d，稻田滞蓄30mm，沟道水面蒸发e0=3mm/d，沟滞蓄

500mm。排涝标准为日雨量200mm雨后1天排出。求用平均排除法求Q、q。根据水文手册，本地区20二、设计排渍流量（日常流量）（一）定义：非降雨期间为控制地下水位而经常需要的地下水排水流量，又称为日常流量。（二）设计排渍模数：排水区单位面积上的设计排渍流量。（三）作用：确定排水沟沟底高程，并校核允许最小流速。21二、设计排渍流量（日常流量）（四）计算方法：1、确定排渍模数采用当地或邻近地区实测资料。采用公式计算（《规范》中公式）。22（3）采用经验数据（P279，表9-4）二、设计排渍流量（日常流量）2、计算排渍流量23作业已知苏南某圩区，F=3.8Km2，其中旱地占15%，水田占80%，河沟占5%。水田日耗水e=5mm/d，水田滞蓄30mm，河沟水面蒸发e0=3mm/d，预降滞蓄500mm,旱地径流系数为0.6 。排涝标准为日暴雨200mm雨后1日（即排涝历时2d）排出。试求设计排涝流量Q和排涝模数q。24结

束25河（一级河）河（二级河）沟（三级河）沟（四级河）沟（生产河）干骨干河网

支大河 基本河网

中网 （沟网）

小毛田间墒网

腰墒沟沟沟干沟支沟斗沟农沟26大沟中沟小沟间距（ｍ）2000~5000500~1000100~200沟深（ｍ）4~52.5~32底宽（ｍ）4~62~31~2（1）徐淮平原27（2）通南和太湖平原大沟中沟小沟间距（ｍ）1000~3000600~1000150~200沟深（ｍ）4.6~6.53.5~6.02底宽（ｍ）3~62~41丰字形河网布置适用：地形中间高28一、设计排涝流量（最大设计流量）1．确定设计暴雨P历时：1日3日暴雨量：由设计标准进行频率分析计算得到。29一、设计排涝流量（最大设计流量）2．求设计净雨深R（1）水田地区——采用暴雨扣损法P——设计暴雨量（mm）h田滞——水田滞蓄水深，h田滞=hp-h0h0——雨前正常水深，可取hp——雨后最大允许蓄水深度，mmE——排水期间水田耗水量,mm30一、设计排涝流量（最大设计流量）312．求设计净雨深R（2）旱田地区1）利用P+Pa~R关系曲线P——设计暴雨量；Pa——前期影响雨量，Pa=αIm；

α——前期影响系数，一般0.5~0.8Im——最大初损,湿润地区为80~120mm一、设计排涝流量（最大设计流量）2．求设计净雨深R（2）旱田地区

2）径流系数法（适用于小汇水面积）式中：α——径流系数。32一、设计排涝流量（最大设计流量）2．求设计净雨深R（3）有水田也有旱田F水——水田面积，km2F旱——旱地面积，km2F——水旱地总面积，km2R水、R旱——水田、旱田净雨深,mm33一、设计排涝流量（最大设计流量）3．计算排涝模数经验公式式中：R——设计净雨深，mm；K——综合系数，表8-5；m——峰量指数，表8-5；n——递减指数，表8-5使用时，可查当地水文手册34一、设计排涝流量（最大设计流量）4．计算排涝流量35适用：较大的骨干排水沟和河道（汇水面积>10~100km2（不同地区有不同的标准））一、设计排涝流量（最大设计流量）QQmaxQ设36一、设计排涝流量（最大设计流量）37汇水区类别地面坡度(%0)Ka石山区>150.60-0.55丘陵区>50.50-0.40黄土丘陵区>50.47-0.37平原坡水区>10.40-0.30流量参数Ka值地区38n不同设计频率的Kb20%

10%4%华北13.016.519.00.75东北11.513.515.80.85东南沿海15.018.022.00.75西南12.014.016.00.75华中14.017.019.60.75黄土高源6.07.58.50.80山丘区Kb、n值qh——设计排渍模数（m3/s∙km2)μ——土壤给水度（释放水量与土壤体积的比值）H——