排水工程规划设计-规划设计骨干排水系统

学习目标

通过学习农田对排水的要求、田间排水沟道的深度和间距的确定方法、田间排水系统的布置方法，能够进行田间排水系统设计。学习任务

1.了解农田对排水的要求，理解除涝、防渍、治碱标准。2.掌握田间排水沟深度和间距的确定方法，能够合理确定田间排水沟的深度和间距。3.掌握明沟排水系统和暗管排水系统的布置原则和布置形式，能够进行田间排水系统的布置。第十章田间排水系统目录

田间排水的要求1田间排水沟的深度和间距2田间排水系统的布置3第三节田间排水系统布置一、明沟排水系统在地下水埋深较大、无控制地下水位要求的易旱易涝地区，或虽有控制地下水位要求，但由于土质较轻，要求的末级固定排水沟间距较大（如200～300m以上）的易旱、易涝、易渍地区，排水农沟可兼排地面水和控制地下水位，农田内部的排水沟只起排多余地面水的作用，这时，田间渠系应尽量灌排两用。若农田的地面坡度均匀—致，则毛渠和输水垄沟可全部结合使用，农沟以下可不布置排水沟道，见图10-9。若农田地面有微地形起伏，则只须在农田的较低处布置临时毛沟，其输水垄沟可以结合使用，见图10-10。

第三节田间排水系统布置图10-9毛渠、输水垄沟灌排两用的田间渠系图10-10输水垄沟灌排两用的田间渠系

第三节田间排水系统布置在土质较粘重的易旱、易涝、易渍地区，控制地下水位要求的排水沟间距较小，除排水农沟外，尚须在农田内部布置1～2级田间排水沟道。若控制地下水位要求的末级排水沟间距为100～150m，则可只设毛沟，见图10-11。农沟和毛沟均起控制地下水位的作用，毛沟深度一般至少为1.0～1.2m，农沟深度则应在1.2～1.5m以上。为加速地表径流的排除，毛沟应大致平行等高线布置，机耕方向应平行于毛沟。若要求末级排水沟间距仅为30～50m，则在农田内部须布置毛沟和小沟两级排水沟，小沟的方向应大致平行等高线，以利地表径流的排除，见图10-12。如末级排水沟的深度较大，为便于机耕及少占耕地，则以做成暗管形式为宜。

第三节田间排水系统布置图10-11只设毛沟的田间排水网(单位：m)图10-12设有毛沟和小沟的田间排水沟(单位：m)二、暗管排水系统1、暗管排水系统的组成暗管排水系统吸水管集水管（或明沟）检查井出口控制建筑物利用管壁上的孔眼或接缝，把土壤中过多的水分，通过滤料渗入管内。汇集吸水管中的水流，并输送至排水明沟排走。观测暗管的水流情况和在井内进行检查和清淤操作。用以调节和控制暗管水流。第三节田间排水系统布置第三节田间排水系统布置暗管排水系统的组成排水沟田埂集水管（沟）吸水暗管检查井集水井图10-13暗管排水系统的组成第三节田间排水系统布置图10-14暗管排水系统工作程序2、暗管排水系统的布置原则

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）的有关规定，暗管排水系统的布置应遵循以下原则：（1）吸水管(田间末级排水暗管)应有足够的吸聚地下水能力，其管线平面布置宜相互平行，与地下水流动方向的夹角不宜小于40°。（2）集水管(或明沟)宜顺地面坡向布置，与吸水管管线夹角不应小于30°，且集排通畅。（3）各级排水暗管的首端与相应上一级灌溉渠道的距离不宜小于3m。第三节田间排水系统布置（4）吸水管长度超过200m或集水管长度超过300m时宜设检查井。集水管穿越道路或渠、沟的两侧应设置检查井。集水管纵坡变化处或集水管与吸水管连接处也应设置检查井。检查井间距不宜小于50m，井径不宜小于80cm，井的上一级管底应高于下一级管顶10cm，井内应预留30～50cm的沉沙深度。明式检查井顶部应加盖保护，暗式检查井顶部覆土厚度不宜小于50cm。第三节田间排水系统布置（5）水稻区和水旱轮作区的吸水管或集水管(或明沟)出口处宜设置排水控制阀门。吸水管出口可逐条设置，也可按田块多条集中设置。（6）暗管排水进入明沟处应采取防冲措施。（7）暗管排水系统的出口宜采用自排方式。排水出口受容泄区或排水沟水位顶托时，应设置涵闸抢排或设泵站提排。（8）暗管可与浅密明沟或鼠道结合布置，构成复合式排水网络。第三节田间排水系统布置3、暗管排水系统的布置形式（1）一级暗管排水系统在田间只布置吸水管。吸水管与集水明沟垂直，且等距离等埋深平行布置。每条暗管都有出水口，分别向两边的集水明沟排水。暗管一端与排水明沟相连，另一端封闭且距离灌溉渠道5～6m，以防止泥砂入管和防止渠水通过暗管流失，布置图见图10-15和10-16.

优点：布局简单，投资较少，便于检修。第三节田间排水系统布置第三节田间排水系统布置图10-15一级排水暗管排水网布置图（单位：m）图10-16一级排水暗管田间布置图（单位：m）（2）二级暗管排水网暗管由吸水管和集水管两级组成，吸水管垂直于集水管，集水管垂直于明沟，其布置见图10-17。地下水先渗入吸水管，再汇入集水管，最后排入明沟。为减少管内泥沙淤积和便于管理，管道比降可采1/500～1/1000，以使管内流速大于不淤流速，地形条件许可时可适当加大管道比降，以提高管内的冲淤能力，且每隔100m左右设置一个检查井。

优点：土地利用率较高，有利于机械耕耕作。

缺点：布置较复杂，增加了检查井等建筑物，水头损失较大，用材和投资较多。

适用条件；坡地地区。第三节田间排水系统布置第三节田间排水系统布置图10-17二级暗管排水系统布置图（单位：cm）图10-18二级暗管排水田间布置图（单位：cm）4地下排水管道的种类及类型

目前各国采用的暗管材料主要有瓦管、混凝土管、塑料管道。我国采用的还有水泥土管、石屑水泥管、陶土管、无砂混凝土管、水泥粉煤灰管、灰土管、砖石砌管，以及充填式砂石沟、稻壳沟、稍梱沟等。但应用较广泛、有发展前途的是瓦管、水泥土管和塑料管。第三节田间排水系统布置5排水管道附件(1)管道连接件用于管道连接的附件有套管、弯头、三通、四通等。(2)检查井与沉沙井为了预防管道堵塞，便于管道的运行检查和维修清理，常需在管道的适当地点布置检查井，并最好用定型装配式混凝土构件修筑。(3)外包滤料包扎和充填在田间排水管道周围的材料。作用是阻止土壤颗粒随水流进入吸水管，避免管道堵塞；改善排水管周围的水流条件，增大排水管进水量，稳定排水管周围的土壤，并为管道提供合适的坐垫，以保证良好的排水效果。外包滤料的种类很多，主要有有机材料、无机材料和合成材料。第三节田间排水系统布置6排水道出口和控制建筑物

田间地下排水道的出口有单排水道出口、双排水道出口和多排水道出口等多种形式，具体布置见图11-1。采用何种形式，应根据管道排水能力、经济比较和管理方便等条件选定。在排水道出口处应设置控制建筑物，以便按作物的要求调节和控制地下水位及土壤水分状况。以便按作物的要求调节和控制地下水位及土壤水分状况。需要排水时，打开控制门，需要保水时，关闭控制门。常用的控制建筑物有：插板式、管塞式、竖井式和塑料球阀（图10-19~10-22）。第三节田间排水系统布置图10-19插板式控制建筑物图10-20管塞式控制建筑物第三节田间排水系统布置第三节田间排水系统布置图10-21竖井式控制建筑物图10-22塑料球阀三、竖井排水系统1、竖井排水作用（1）

降低地下水位，防止土壤返盐

地下水降低值一般包括静水位降深动水位降深（图10-23）。

由于水井的排水作用，增加了地下水人工排泄。地下水位显著降低，有效地增加了地下水埋深，减少了地下水的蒸发，因而可以防止土壤返盐。第三节田间排水系统布置第三节田间排水系统布置QQQQQ原地下水位静水位降动水位降图10-23井群抽水过程中的动水位和静水位（2）腾空地下库容用以除涝防渍干旱季节，结合井灌抽取地下水，降低地下水位，不仅可以防止土壤返盐，同时由于开发利用地下水，使汛前地下水位达到年内最低值，这样就可以腾空含水层中的土壤容积，供汛期存蓄入渗雨水之用。地下水位的降低，可以增加土壤蓄水能力和降雨入渗速度。由于降雨时大量雨水渗入地下，因而可以防止田面积水形成淹涝和地下水位过高造成土壤过湿，达到除涝防渍的目的。同时还可以增加地下水提供的灌溉水量。第三节田间排水系统布置（3）促进土壤脱盐和地下水淡化竖井排水在水井影响范围内形成较深的地下水位下降漏斗。地下水位的下降，可以增加田面水的入渗速度，因而为土壤脱盐创造了有利的条件。在有灌溉水源的情况下，利用淡水压盐可以取得良好的效果。在地下咸水地区，如有地面淡水

补给或沟渠侧渗补给，则随着含盐地下水的不断排除，地下水将逐步淡化。近年来，在我国北方的一些地区开展了抽咸补淡的试点工作，取得了一定的成效。实践证明，在抽排咸水水量较大、能够保证地下水位下降一定深度、并有淡水及时补给的情况下，一般都可以得到较好的淡化效果。第三节田间排水系统布置2竖井排水的分类及其适用条件（1）抽水井

其适宜的水文地质条件是：①浅层地质条件为透水性较好的单一构造；②浅层地质条件为成层构造。（2）减压井（自流井）

当承压水头较高并越层补给潜水，使地下水位过高时，可凿井入承压含水层内，自流排水以减少承压水对表层的越流补给，降低潜水位。（3）

吸水井（倒灌井）

当排水地区离容泄区较远，而在潜水底部的隔水层下又有透水性良好、厚度较大的砂砾层或溶洞存在，且水位低于潜水位时，可打井穿透隔水层，使潜水通过水井向下排泄，这类井称为吸水井。第三节田间排水系统布置3抽水井的规划（1）合理的井型结构和井深在浅层有较好的砂层或虽无良好的砂层，但土壤透水性较好（如裂隙土等）的情况下可打浅机井或真空井，井管自上而下全部采用滤水管，在这种情况下，一般可以保证有一定的出水量和潜水位降深。砂层埋藏在地表以下一定深度，但砂层以上无明显的隔水层时，为了使单井保持一定的出水量，水井可打至含水砂层，以保证形成一定的潜水降深和浅层地下库容，促使土壤脱盐和地下水的淡化。当上部土层透水性较差，且在相当深度内又无良好的砂层时，必须选用适当的井型结构。第三节田间排水系统布置（2）

抽水井的规划布置

在有地面水灌溉水源并实行井渠结合的地区，井灌井排的任务是保证灌溉用水，控制地下水位，除涝防渗，并防止土壤次生盐碱化。在这种情况下，井距一方面决定于单井出水量所能控制的灌溉面积，另一方面也决定于单井控制地下水位的要求。在利用竖井单纯排水地区，井的间距则主要决定于控制地下水位的要求。

竖井在平面上一般多按等边三角形或正方形布置，由单井的有效控制面积可求得单井灌溉半径和井距。井渠结合地区水井应结合灌溉渠系进行布置。第三节田间排水系统布置学习目标

通过学习骨干排水系统的规划设计方法，能够进行中小型排水系统的规划设计。学习任务

1.掌握骨干排水系统的规划布置原则和方法，能够进行骨干排水系统的规划布置；2.掌握排水沟道设计流量的计算方法，能够合理确定各级排水沟的设计流量；3.掌握排水沟设计水位及断面设计方法，能够进行排水沟纵横断面设计。4.了解排水容泄区的整治。第十一章骨干排水系统规划设计骨干排水系统的规划布置12排水沟的设计水位3排水沟的设计流量目录排水沟的断面设计4容泄区整治5第十一章骨干排水系统规划设计第二节排水沟的设计流量灌溉排水工程技术

排涝设计流量12排渍流量设计目录

第二节排水沟的设计流量

排水沟的设计流量是确定各级排水沟道断面、沟道上建筑物规模以及分析现有排水设施排水能力的主要依据。设计排水流量分设计排涝流量和设计排渍流量两种。前者用以确定排水沟道的断面尺寸；后者作为满足控制地下水位要求的地下水排水流量，又称日常排水流量，以此确定排水沟的沟底高程和排渍水位。

第二节排水沟的设计流量一排涝设计流量（一）除涝设计标准排涝设计流量系指在发生除涝设计标准规定的设计暴雨时，排水沟中应通过的最大流量，它是由除涝设计标准和排水沟控制面积的大小决定的。确定排涝设计流量，应首先确定除涝设计标准。第二节排水沟的设计流量（一）除涝设计标准除涝设计标准一般用某一设计频率（或重现期）的几日暴雨在几日内排除，使作物不受淹来表示，它包括重现期、暴雨历时和排除时间三方面的内容。根据《农田排水工程技术规范》（SL/T4—1999），设计暴雨重现期可采用5～10年一遇，相应的频率为20%～10%；暴雨历时和排除时间，对于旱作物通常采用1～3日暴雨1～3日排完，对于水稻一般采用1～3日暴雨3～5日排至耐淹水深。经济条件较好的地区或有特殊要求的粮棉基地以及大城市的郊区，可适当提高标准；经济条件较差的地区。可适当降低标准或采用分期提高的办法。我国部分省市的除涝设计标准见表11-1。第二节排水沟的设计流量第二节排水沟的设计流量（二）除涝设计流量排涝设计流量可用实测的流量资料或暴雨资料推求。生产实践中，因水文站较少，流量资料较缺，长系列流量资料更缺，同时流量资料受人类活动的影响较大，同样的暴雨，在某些工程修建的前后所形成的流量可能相差很大。因此，采用流量资料推求排涝设计流量比较困难。而一般雨量站数量较多，分布较广，雨量资料容易取得，且不受人类活动的影响，所以排涝设计流量一般多采用暴雨资料进行推求。常用的计算方法有经验公式法和平均排除法。第二节排水沟的设计流量

单位排涝面积上的最大排涝流量称为排涝模数q。在计算排涝设计流量时，一般是先求得除涝设计标准下的排涝模数，然后再乘以排水沟控制断面以上的排涝面积F，就可以求得该排水沟控制的排涝设计流量Q，即Q=qF。故排涝模数是排水系统设计的重要数据，同时也是衡量排涝能力的技术指标。影响排涝模数的因素很多，主要有设计暴雨、流域形状、排涝面积、地形坡度、地面覆盖、作物组成、土壤性质、地下水埋深、排水沟网密度与比降以及湖塘调蓄能力等，应通过当地或邻近类似地区的实测资料分析确定。生产实践中，多采用分析暴雨径流资料，建立设计净雨深、流域面积和排涝模数之间的经验关系，总结出排涝模数的经验公式。1地区排涝模数经验公式第二节排水沟的设计流量1地区排涝模数经验公式第二节排水沟的设计流量第二节排水沟的设计流量地区排涝模数经验公式中有关系数的确定

（1）设计暴雨P可用工程水文学中介绍的方法进行推求。一般是先求得设计标准下的暴雨P，再根据设计暴雨推求径流深R。设计暴雨包括设计降雨历时、降雨强度和雨量分布等，对排水沟起控制作用的暴雨是形成洪峰的短历时暴雨，故应选择短历时暴雨作为设计暴雨。而设计降雨历时、设计暴雨量的大小及其分布均与排涝面积的大小有关。根据华北地区实测资料分析，100～500km2的排水面积，洪峰流量主要由1日暴雨形成；500～5000km2的排水面积，洪峰流量主要由3日暴雨形成。所以在上第二节排水沟的设计流量地区排涝模数经验公式中有关系数的确定

（1）设计暴雨述两种排水面积上推求排涝设计流量时，应分别选择1日或3日作为设计暴雨历时。此外，由于水田对降雨具有一定的调蓄作用，设计降雨历时可长些。对于降雨量，当排涝面积较小时，如F≤100km2，这时暴雨的成因比较一致，一般可用点雨量代表面雨量进行计算；当排涝面积较大时，由于降雨量分布不匀，排涝面积上的平均面雨量和点雨量的差别较大，故不能用点雨量代替面雨量，而应用点面关系换算系数把点雨量换算成面雨量，然后计算。第二节排水沟的设计流量设计暴雨可用典型年法、频率法和定雨量法进行推求。典型年法是采用排涝地区实际发生的涝灾较为严重的某个年份作为典型年，以这一年中某次最大暴雨作为设计暴雨。对整个排水地区来说，该次暴雨的实际平均面雨量即为设计面雨量；对排水区内各支流而言，需要将暴雨中心移到该支流的控制面积内，典型年法的优点是除涝标准的概念比较明确，设计暴雨不受资料系列长短的影响，计算比较简便；缺点是具有代表性的典型年不易选定，且频率大小不够明确。第二节排水沟的设计流量频率法根据资料占有情况一般有两种计算方法。一种是当排水区内有足够多的、分布比较均匀的测站和较长的同步降雨资料时，用各年最大的一次平均面雨量进行频率计算，求出设计标准的暴雨量。此法较为合理，但常受到测站分布和资料系列的限制，一般在流域面积较大的骨干排水沟道设计中采用。另一种方法是利用流域内某一水文站的`各年最大一次点雨量或流域内各水文站最大平均点雨量进行频率计算，求出设计标准的点雨量，再用点雨量换算系数求出设计面雨量。表11-3为淮北地区不同除涝标准的排涝面积与三日设计暴雨量关系表，供参考。第二节排水沟的设计流量第二节排水沟的设计流量（1）设计暴雨P第二节排水沟的设计流量（1）设计暴雨P第二节排水沟的设计流量旱作区的设计净雨深一般采用以前期影响雨量Pa为参数的降雨径流相关图，即P+Pa～R关系曲线进行计算。前期影响雨量Pa是反映排水区发生暴雨之前土壤的干湿情况，对次降雨径流深的值有影响，各地的水文图集中均有关于Pa的计算方法。对于小汇水面积上的径流深，可用设计暴雨P乘以径流系数，即R=P求得。如淮北平原地区，除涝标准为3～5年一遇，前期影响雨量采用Pa=45mm；10～20年一遇采用Pa=55mm，次降雨径流关系见表11-5。江苏省太湖流域的P～值见表11-6。第二节排水沟的设计流量第二节排水沟的设计流量第二节排水沟的设计流量例题11-1见P303第二节排水沟的设计流量2平均排除法第二节排水沟的设计流量2平均排除法第二节排水沟的设计流量2平均排除法第二节排水沟的设计流量

第二节排水沟的设计流量二排渍设计流量

第二节排水沟的设计流量排渍流量是指非降雨期间为控制地下水位而经常排泄的地下水流量。又称日常流量，它不是降雨期间或降雨后某一时期的地下水高峰排水流量，而是一个经常性的比较稳定的较小数值。

单位面积上的排渍流量称为地下水排水模数或排渍模数，计算单位是[m3/(s·km2)]。

表11-7是根据某些地区的资料分析确定的由降雨产生的排渍模数。在降雨持续时间长、土壤透水性强、排水沟网较密的地区，排渍模数可选表中较大值。

第二节排水沟的设计流量

第二节排水沟的设计流量思考与作业P314一第4题第二题学习目标

通过学习骨干排水系统的规划设计方法，能够进行中小型排水系统的规划设计。学习任务

1.掌握骨干排水系统的规划布置原则和方法，能够进行骨干排水系统的规划布置；2.掌握排水沟道设计流量的计算方法，能够合理确定各级排水沟的设计流量；3.掌握排水沟设计水位及断面设计方法，能够进行排水沟纵横断面设计。4.了解排水容泄区的整治。第十一章骨干排水系统规划设计骨干排水系统的规划布置12排水沟的设计水位3排水沟的设计流量目录排水沟的断面设计4容泄区整治5第十一章骨干排水系统规划设计第三节排水沟的设计水位灌溉排水工程技术

排渍水位（日常水位）12排涝水位（最高水位）目录

一排渍水位（日常水位）第三节排水沟的设计水位

排渍水位是排水沟通过排渍流量时的水位，也就是沟道中需要经常维持的水位，故又称日常水位。为使作物生长阶段地下水位控制在要求的最小埋深，末级固定排水沟（一般为农沟）的日常水位距地面的深度应大于允许的地下水位埋藏深度0.2-0.3m以上，排渍水位以下的沟道断面要保证通过排渍流量。第三节排水沟的设计水位

为了保证水流畅通，不产生壅水现象，各级排水沟道需要保持一定的比降，并且预留通过建筑物的局部水头损失，故斗、支、干沟的水位将逐级降低。根据控制点地面高程、农沟排渍水位、各级沟道的水面比降和各种局部水头损失，逐级进行推算，可得到各级排水沟道的排渍水位。第三节排水沟的设计水位

计算公式为:第三节排水沟的设计水位

推算排水沟水位时，根据排水区的地形特点，选择几个具有代表性的地面高程点，如距排水沟口较远的点、地势低洼的点等，分别计算出要求的水位，取其中最低者作为设计排渍水位。在设计干沟时，可先求出支沟的要求水位。再绘制干沟纵横断面图定出干沟的设计水位线。在自流排水区，按上式推算的干沟沟口排渍水位应高于外河的平均枯水位，至少应与之持平。否则，要适当减少各级沟道的比降，重新进行计算。对经常受外河水位顶托，无自排条件的地区，应采用抽排，使各级排水沟道经常维持在排渍水位，以满足控制地下水位和保留滞蓄容积的要求。为了减少抽水扬程，各级沟道应采用较小的比降。第三节排水沟的设计水位

二排涝水位（最高水位）第三节排水沟的设计水位

(1）外河设计洪水位较低，有自流排水条件时，各级排水沟的最高水位，可按公式（8-10）从末级固定沟道开始逐级推算至干沟出口。第三节排水沟的设计水位排涝水位是排水沟道通过排涝设计流量时的水位。按照外河设计洪水位的高低和排涝区内部的排水规划，排水沟最高设计水位的确定有以下几种情况：（2）当外河汛期设计水位较高，经反复推算干沟沟口水位仍稍低于外河设计水位时；将引起干沟部分沟段乃至部分支沟产生壅水现象，使沟道中的水流成为非均匀流。第三节排水沟的设计水位排涝水位是排水沟道通过排涝设计流量时的水位。按照外河设计洪水位的高低和排涝区内部的排水规划，排水沟最高设计水位的确定有以下几种情况：

（3）当汛期外河水位很高，且持续时间很长，根本无法进行自流排水时，干口出口处必须建闸控制外水倒灌。第三节排水沟的设计水位排涝水位是排水沟道通过排涝设计流量时的水位。按照外河设计洪水位的高低和排涝区内部的排水规划，排水沟最高设计水位的确定有以下几种情况：

思考题：

P314一第2题、第3题第三节排水沟的设计水位学习目标

通过学习骨干排水系统的规划设计方法，能够进行中小型排水系统的规划设计。学习任务

1.掌握骨干排水系统的规划布置原则和方法，能够进行骨干排水系统的规划布置；2.掌握排水沟道设计流量的计算方法，能够合理确定各级排水沟的设计流量；3.掌握排水沟设计水位及断面设计方法，能够进行排水沟纵横断面设计。4.了解排水容泄区的整治。第十一章骨干排水系统规划设计骨干排水系统的规划布置12排水沟的设计水位3排水沟的设计流量目录排水沟的断面设计4容泄区整治5第十一章骨干排水系统规划设计第一节排水沟的设计流量灌溉排水工程技术

规划布置原则12排水沟道布置3排水系统类型目录第一节骨干排水系统的规划布置

第一节骨干排水系统的规划布置一规划布置的原则一、规划布置原则

（1）地处布置各级排水沟道应尽量布置在各自控制范围内的较低处，以便能获得较好的控制条件，实现顺畅的自流排水。（2）经济合理骨干排水沟道应尽量利用的排水工程以及天然河道，这样既节省工程投资，减少占地面积，又不打扰天然排水出路，有利于工程安全。干沟出口应选在容泄区水位低、河床稳定的地段，以便于排水通畅、安全可靠。第一节骨干排水系统的规划布置一、规划布置原则

（3）高低分排各级排水沟道应尽量根据治理区的灾害类型、地形地貌、土地利用、排水措施和管理运用要求等情况，进行排水分区。做到高水高排、低水低排、就近排泄、力争自流、减少抽排。（4）统筹规划排水沟道规划应与田、水、路、渠和行政区划相协调，全面考虑，保证重点，照顾一般，优化设计方案，减少占地面积和交叉建筑物数量，以便于管理维护，节省投资。第一节骨干排水系统的规划布置一、规划布置原则

（5）综合利用为充分利用淡水资源，在有条件的地区，可充分利用排水区的湖泊、洼地、河沟网等滞蓄涝水，既可用于补充灌溉水源，减轻排水压力，又可满足航运和水产养殖等要求。但在沿海平原区和有盐碱化威胁的地区，因需要控制地下水位，故应实行灌排分开两套系统。在排水沟道的实际规划布置中，上述规划布置原则往往难以全面得到满足，应根据具体情况分清主次，满足主要方第一节骨干排水系统的规划布置一、规划布置原则（5）综合利用面，尽量照顾次要方面，经多方案比较，选择占地面积小、建设投资省、运行费用低、经济效益高、工程实用、管理方便、有利于改善治理区内外生态环境和农业可持续发展的最优规划布置方案。第一节骨干排水系统的规划布置

第一节骨干排水系统的规划布置二排水系统的类型

1.一般排水系统在地面坡度较大的坡地平原地区，如果灌溉水源丰富，水位控制条件较好，能够满足灌溉用水的需要，而且排水出路通畅，则排水系统的主要任务只是排除当地暴雨径流和控制地下水位，此时可采用灌排分开的二套系统。这类系统中，由于排水沟道没有航运、养殖等综合利用的要求，故可采用较大的比降和较小的断面，以减少工程量和降低工程造价。第一节骨干排水系统的规划布置2、综合利用的排水系统

在地势平坦的缓坡地区和低洼平原地区，因灌溉水源不足，而汛期雨量又较充沛，所以要求排水系统不仅能排涝，而且还能蓄水、引水；同时还要利用排水沟滞蓄部分水量，以减少排涝流量和抽水站装机容量；平时还要维持一定的水深，用以通航和养殖，以改善交通条件和发展渔业生产。这类地区常以天然河道作为排水骨构成排水系统的骨架。第一节骨干排水系统的规划布置

第一节骨干排水系统的规划布置三排水沟道布置

排水沟道的布置受地形、水文、土质、容泄区以及行政区划和工程现状等许多因素的影响，一般是先根据地形和容泄区等条件首先布置好干沟，然后再逐级进行其它各级沟道的布置。一般按地形条件将灌排区域分为山丘区、平原区和圩垸区三种基本类型。第一节骨干排水系统的规划布置

地形起伏大，地面坡度陡，耕地零星分散，冲沟发育明显，排水条件好，有排水出路。这类地区，一般总是把天然河溪或冲沟作为排水干、支沟。常需沿地形较高的一侧布置山坡截流沟，用以拦截和排泄山洪，确保灌排区安全。

山丘区第一节骨干排水系统的规划布置

地形平缓，河沟较多，地下水位较高，常有涝渍和盐碱威胁，排水出路有时不畅。这类地区，控制地下水位是突出问题，选择有利的排水出口是规划布置的重点，干、支沟尽量利用原有河沟，需要布置新沟道时，由于地形平坦，常有较多的布置方案，应进行比较，选择最优布置方案。平原区第一节骨干排水系统的规划布置

是指周围有河道并建有堤防保护的区域。这类地区地形平坦低洼，河湖港汊较多，水网密集，汛期外河水位常高于两岸农田，存在着外洪内涝的威胁，平时地下水位经常较高，作物常受渍灾，因而防涝排渍是主要任务。排水系统规划应按地形条件采取高低分开、分片排水、高水自排、坡水抢排、低水抽排的排水措施。为增大沟道滞蓄能力，加速田间排水，减少排涝强度和抽排站装机容量，规划时应考虑留有一定的河沟和内湖面积，一般以占排水总面积的5%-15%为宜，以滞蓄部分水量。干支沟应尽量利用原有河道。圩垸区第一节骨干排水系统的规划布置圩垸区

排水地区应根据地形、天然河网分布、容泄区水位和排水面积大小等条件，经过分析比较，进行分区分片。可以把整个排水区规划成一个独立的排水系统，只设一条干沟及一个出水口，集中排入容泄区；也可把整个排水区规划成几个排水片，各片分别建立各自的排水系统单独排入容泄区，见图11-1。湖南省南县北河口乡在实施排涝规划中，废除了原有的杂乱沟港水系，重新开挖了高低分排、排灌分家，干、支、斗、农配套的灌排渠系，做到了能灌能排，能控制地下水位，收到了良好的效果。第一节骨干排水系统的规划布置圩垸区第一节骨干排水系统的规划布置圩垸区

斗、农沟的布置，应密切结合地形、灌溉、机耕、行政区划和田间交通等方面的要求，统筹考虑，紧密结合，全面规划。地形坡向均匀一致时，可采用灌排相邻的布置形式；地形平坦或有微地形起伏时，可采用灌排相间的布置形式。有控制地下水位要求的地区，农沟的间距必须满足控制地下水位的要求。第一节骨干排水系统的规划布置学习目标

通过学习骨干排水系统的规划设计方法，能够进行中小型排水系统的规划设计。学习任务

1.掌握骨干排水系统的规划布置原则和方法，能够进行骨干排水系统的规划布置；2.掌握排水沟道设计流量的计算方法，能够合理确定各级排水沟的设计流量；3.掌握排水沟设计水位及断面设计方法，能够进行排水沟纵横断面设计。4.了解排水容泄区的整治。第十一章骨干排水系统规划设计骨干排水系统的规划布置12排水沟的设计水位3排水沟的设计流量目录排水沟的断面设计4容泄区整治5第十一章骨干排水系统规划设计第四节排水沟断面设计灌溉排水工程技术

横断面设计12纵断面设计目录

一横断面设计第四节排水沟断面设计排水沟断面通常是按明渠均匀流公式进行计算。而当外河水位顶托或利用沟道反向引水灌溉发生壅水现象时，则呈非均匀流动，需按非均匀流公式推算沟道的水面线，确定沟道断面和堤顶高程，并检验是否满足灌溉引水要求。第四节排水沟断面设计（一）设计参数的选用第四节排水沟断面设计1、底坡i

排水沟道的底坡主要取决于沿线地形、土质、上下级排水沟水位衔接条件和容泄区水位高低等。具体要求是底坡与地面坡度相近、不冲不淤、开挖深度适宜等，一般取值范围是：干沟1/10000-1/2000，支沟1/4000-1/10000