微课7 排水沟道系统流量推算讲解

灌溉排水工程授课：李水沟道系统设计流量的推算排水沟道系统设计流量的推算一、排涝流量与排渍流量

排水沟道，汛期需要排出因暴雨产生的地表径流量称为排涝流量，平时需要排出因控制地下水位而从土壤内渗出的地下水流量称为排渍流量或日常流量。常用某一排涝设计标准下的暴雨产生的地表径流量作为排水沟的设计排涝流量，用于排水沟断面和排水建筑物的设计。

排渍流量常用于确定排水沟的沟底高程和排渍水位，也可用于校核排水沟断面的允许最小流速。二、排涝设计流量（最大设计流量）计算1．地区排涝模数经验公式法（1）平原区排涝模数经验公式式中ql——设计排涝模数，m3/(s·km2)；

K——反映沟网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素的综合系数，经实地测验确定；

R——设计暴雨的径流深度，mm；

A——设计控制的排涝面积，km2；

m——峰量指数（反映暴雨径流洪峰与洪量关系），经实地测验确定；

n——递减指数（反映排涝模数与面积的关系），经实地测验确定。（2）山丘区排涝模数计算公式10km2<A<100km2时的经验公式式中qm——排涝模数[m3/(s·km2)]；

Ps——设计暴雨强度(mm/h)；

A——汇流面积(km2)；

Ka——流量参数，可按查表。

A<10km2时的经验公式为式中Kb——径流模数，各地不同设计暴雨频率的径流模数可按查表。

n——汇水面积指数

2．平均排除法平均排除法适用于平原地区排水面积在10km2以下的排水沟道。平均排除法要求排水沟道将所控制排水面积内的设计径流深在规定的排水时间内排出，从而推求出排涝模数，并以此作为排水沟设计排涝流量的计算依据。（1）旱地排涝模数平均排除法计算公式

式中qd——旱地排涝模数；

T——排涝历时(d)，可采用旱作物的耐淹历时。（2）水田排涝模数平均排除法计算公式

式中qw——水田排涝模数，m3/(s·km2)；

P——历时为T的设计暴雨量，mm；

h1——水田滞蓄水深，mm；

ET´——历时为T的的水田腾发总量，mm；

F——历时为T的水田渗漏总量，mm；

（3）旱地和水田的综合排涝模数计算公式

式中Ad——设计排涝面积中的旱地面积(km2)：

Aw——设计排涝面积中的水田面积(km2)。

（4）圩垸区排涝模数计算公式式中A——排水区总面积，km2：

h2——河网、沟塘的滞蓄水深，mm；

A2——河网、沟塘的水面面积(km2)：

h3——非耕地及旱地的初损及稳渗量，mm；

A3——非耕地及旱地的面积，km2：

Ew——排涝历时为T的水面蒸发量，mm；

A1——河网、沟塘及水田面积(km2)：

t——水泵在一天内的运转时间。习题：

基本资料

某平原易涝地区，面积180km2，地面坡度在1:2500～1:3500之间，地下水埋深约2.5m，土壤以壤土为主，间有粘壤土，由于天然排水不畅，易因暴雨而成灾。现拟开发该地区为高产粮棉基地，经规划在该地区修建系统的排水网，布置了干沟1条，支沟5条，如图9-4-1所示。各支沟汇入干沟的位置分别在A、B、C处，各支沟控制的排水面积如图示。

根据该地区水文气象资料分析，10年一遇最大1日暴雨量P=128mm。

根据作物耐淹试验资料，确定排除地面水的时间不超过2d。该地区最大排模经验公式为：qmax=0.032R0.92A-0.33m3/(s.km2)

该地区的径流系数a在0.28～0.30之间。要求(1)分析在推求设计排水流量时，控制不同面积的排水沟（各支沟及干沟各段）应采用哪一个排模来计算？(2)推求各支沟及干沟AB段、BC段及C点以下段的设计排水流量。1、平原区排涝模数经验公式qmax=0.032R0.92A-0.33m3/(s.km2)2、旱地排涝模数平均排除法计算公式

分析：在什么样的情况下用最大排模qmax（因