农田水利学：7章田间排水系统.ppt

田间排水田间排水农作物对农田排水的要求农作物对农田排水的要求一、农田对除涝排水的要求一、农田对除涝排水的要求二、农田对防渍排水的要求二、农田对防渍排水的要求三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求农田排水的要求四、农业耕作条件对农田排水的要求四、农业耕作条件对农田排水的要求一、农田对除涝排水的要求一、农田对除涝排水的要求第一节第一节 农作物对农田排水的要求农作物对农田排水的要求淹水时间淹水时间淹水深度淹水深度20406080100024681012减产百分数减产百分数（%）淹水天数（淹水天数（d d）淹水深度淹水深度0.3m0.3m淹水深度淹水深度0.5m0.5m二、农田对防渍排水的要求二、农田对防渍排水的要求土壤含水率过高土壤含水率过高地下水位过高地下水位过高不同的作物不同的生不同的作物不同的生长季节对地下水位有长季节对地下水位有不同的要求不同的要求水稻对地下水位也有水稻对地下水位也有一定的要求一定的要求二、农田对防渍排水的要求二、农田对防渍排水的要求降雨后允许地下水位有短暂的上升，但上降雨后允许地下水位有短暂的上升，但上升高度和持续时间不能超过一定的限度升高度和持续时间不能超过一定的限度二、农田对防渍排水的要求二、农田对防渍排水的要求30cm30cm作物产量不仅受一次降雨后地下水位上作物产量不仅受一次降雨后地下水位上升的影响，也与在一定季节超过某一地升的影响，也与在一定季节超过某一地下水位高度的持续时间有关。下水位高度的持续时间有关。SEWSEWx x 一定统计期内地下水位埋深超过一定统计期内地下水位埋深超过某一限定深度某一限定深度x x的累积值。的累积值。SEWSEW3030三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求农田排水的要求土壤盐碱化的原因土壤盐碱化的原因气象条件气象条件土壤盐分土壤盐分地下水位及含盐量地下水位及含盐量土质土质三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求农田排水的要求北方地区采用的地下水临界深度（单位：北方地区采用的地下水临界深度（单位：m m）在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为保证在一定的自然条件和农业技术措施条件下，为保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度下水最小埋藏深度地下水临界深度地下水临界深度三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对三、防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求农田排水的要求四、农业耕作条件对农田排水的要求四、农业耕作条件对农田排水的要求履带式农业机械：履带式农业机械：轮式农业机械轮式农业机械机械耕作要求的地下水最小埋深机械耕作要求的地下水最小埋深农业耕作要求的根系吸水层土壤含水率农业耕作要求的根系吸水层土壤含水率:小于田间持水率的小于田间持水率的60-70%60-70%排除地面水的水平排水系统排除地面水的水平排水系统一、田面降雨径流过程一、田面降雨径流过程二、田间排水沟间距二、田间排水沟间距大田蓄水能力大田蓄水能力田块内部拦蓄雨水的能力田块内部拦蓄雨水的能力降雨前地下水埋深降雨前地下水埋深降雨后地下水降雨后地下水允许上升高度允许上升高度一、田面降雨径流过程一、田面降雨径流过程水水层层深深0 0降雨历时降雨历时排水历时排水历时时间时间I II I二、田间排水沟间距二、田间排水沟间距排涝要求的田间排水沟间距要满足允许淹水排涝要求的田间排水沟间距要满足允许淹水深度和允许淹水时间的要求。深度和允许淹水时间的要求。一般以允许淹水时间作为主要设计依据，以一般以允许淹水时间作为主要设计依据，以大田蓄水能力校核淹水历时。大田蓄水能力校核淹水历时。降雨历时降雨历时允许淹水时间允许淹水时间(地面排水时间地面排水时间)北方地区北方地区:农沟农沟:150-400m:150-400m毛沟毛沟:30-50m:30-50m南方地区南方地区:农沟农沟:100-200m:100-200m实际生产中实际生产中,田间排水沟间距要同时考虑除涝、田间排水沟间距要同时考虑除涝、排渍、防治盐碱化和机耕的要求确定排渍、防治盐碱化和机耕的要求确定一、排水沟对地下水位的调控作用一、排水沟对地下水位的调控作用0 0时间时间地下水埋深地下水埋深无排水时无排水时有排水时有排水时田间排水沟在降雨过程中可以减少地下水位的上升，雨田间排水沟在降雨过程中可以减少地下水位的上升，雨停后又可以加速地下水的排除和地下水位的回落停后又可以加速地下水的排除和地下水位的回落二、控制地下水位要求的排水沟二、控制地下水位要求的排水沟（管）的深度和间距（管）的深度和间距D1L1S1h1HL2L2L2D2S2h2H满足一定排水要求的排水沟深度和间距有着满足一定排水要求的排水沟深度和间距有着密切的关系密切的关系设计农沟时，一般先根据作物要求的地下水设计农沟时，一般先根据作物要求的地下水埋深、农沟边坡稳定条件、施工难易等初步埋深、农沟边坡稳定条件、施工难易等初步确定农沟深度，再确定相应的间距确定农沟深度，再确定相应的间距排水沟的间距与土层的导压系数排水沟的间距与土层的导压系数有很密切的关系有很密切的关系一般通过试验或经验确定，也可通过计算确定一般通过试验或经验确定，也可通过计算确定控制地下水位的田间排水沟间距控制地下水位的田间排水沟间距南方排水暗管埋深与间距经验数值南方排水暗管埋深与间距经验数值盐碱化地区末级排水沟的沟深和间距盐碱化地区末级排水沟的沟深和间距排水沟间距的计算排水沟间距的计算不透水层位于有限深时不透水层位于有限深时恒定流计算公式恒定流计算公式非恒定流计算公式非恒定流计算公式不透水层位于无限深时不透水层位于无限深时恒定流计算公式恒定流计算公式非恒定流计算公式非恒定流计算公式三、控制水田渗漏量要求的排水沟（管）的间距三、控制水田渗漏量要求的排水沟（管）的间距水稻的正常生长需水稻的正常生长需要一定的渗漏强度要一定的渗漏强度排水沟的深度和间距必须根据所要求的排水沟的深度和间距必须根据所要求的入渗强度确定。入渗强度确定。盐碱地的冲洗需要盐碱地的冲洗需要一定的入渗强度一定的入渗强度一、田间明沟排水系统一、田间明沟排水系统地下水埋深较大，无控制地下水位和防渍要求时，地下水埋深较大，无控制地下水位和防渍要求时，控制地下水和排除地面水的任务均由农沟承担；田控制地下水和排除地面水的任务均由农沟承担；田间排水沟主要起排涝作用；间排水沟主要起排涝作用；田间灌排沟渠可以全部田间灌排沟渠可以全部或部分结合。或部分结合。斗斗渠渠斗斗沟沟农农 渠渠农农 渠渠农农 沟沟农农 沟沟毛毛渠渠毛毛渠渠毛毛沟沟输水垄沟输水垄沟输水垄沟输水垄沟在土质粘重的地区，控制地下水位要求的排水沟在土质粘重的地区，控制地下水位要求的排水沟间距较小，除农沟外，田间尚需有间距较小，除农沟外，田间尚需有1-21-2级排水沟。级排水沟。当末级排水沟间距为当末级排水沟间距为100-150m100-150m时，设一级田时，设一级田间排水沟（毛沟）。间排水沟（毛沟）。当末级排水沟间距为当末级排水沟间距为30-30-50m50m时，设二级田间排水时，设二级田间排水沟（毛沟、小沟）。沟（毛沟、小沟）。斗斗 渠渠斗斗 渠渠农农渠渠斗斗 沟沟斗斗 沟沟400-400-800800100-150100-150100-150100-150300-500300-500300-500300-50030-5030-50农农渠渠农农沟沟农农沟沟毛渠毛渠毛沟毛沟毛沟毛沟毛渠毛渠输输水水垄垄沟沟小小沟沟输输水水垄垄沟沟二、地下暗管排水系统二、地下暗管排水系统明沟排水：易坍塌、易淤积、易生杂草明沟排水：易坍塌、易淤积、易生杂草当排水沟间距较小时，大量占用耕地，当排水沟间距较小时，大量占用耕地，严重影响机耕严重影响机耕暗管排水系统的组成暗管排水系统的组成排水沟排水沟田埂田埂集水管（沟）集水管（沟）吸水暗管吸水暗管检查井检查井集水井集水井暗管排水系统的布置形式暗管排水系统的布置形式直角正交直角正交锐角斜交锐角斜交不规则布置不规则布置暗管的类型暗管的类型当地材料管材当地材料管材瓦管瓦管石屑水泥管石屑水泥管水泥土管水泥土管陶管陶管塑料管塑料管三、鼠道排水三、鼠道排水在田面以下用特殊设备形成的一种无衬砌在田面以下用特殊设备形成的一种无衬砌的地下排水通道。的地下排水通道。适用于土质粘重的地区。否则容易坍塌。适用于土质粘重的地区。否则容易坍塌。投资省、用工少、见效快、效益高。投资省、用工少、见效快、效益高。一、竖井排水的作用一、竖井排水的作用降低地下水位，防止土壤返盐降低地下水位，防止土壤返盐腾空地下库容用以除涝防渍腾空地下库容用以除涝防渍促进土壤脱盐和地下水淡化促进土壤脱盐和地下水淡化