第八章 排水沟道系统

碱化)所决定
一、排水沟的设计水位 （1）排渍水位（日常水位）
第八章 排水沟道系统
第八章 排水沟道系统
（1）排渍水位（日常水位）
干沟沟口排渍水位推算公式
z排渍 A0 D农 Li z
Z排渍—为干沟沟口的排渍水位； A0—为最远处低洼地面高程； D农—为农沟水位离地面距离； L—为农沟水位离地面距离；
确定。对于水田，一般选3～5d排除；对于旱地、因耐淹 较差，排涝时间应当选得短些，一般取1～3d。
第八章 排水沟道系统
3．排涝流量过程线法
当涝区内有较大的蓄涝区时，即蓄涝区水面占 整个排涝区面积的5％以上时，需要考虑蓄涝 区调蓄涝水的作用，并合理确定蓄涝区和排水 闸、站等除涝工程的规模。
对于这种情况，就需要采用概化过程线等方法 推求设计排涝流量过程线，供蓄涝、排涝演算 使用。
除涝设计标准
采用暴雨历时长短，
流域面积大小、地形、
除
植被等条件而定。
涝
一般采用1、 3、7、15、 30天等时段
重现期暴雨
设
计
标
准
耐淹能力（耐淹水 深、耐淹历时）
排涝时间
几种作物的耐淹水深及耐淹历时表
第八章 排水沟道系统
第八章 排水沟道系统
除 涝 设 计 标 准
该除涝系统扩建方案的除涝标准以采用暴雨重现期10年一遇 的标准为好，其年费用和年损失Z最小，经济效益最显著。
承泄区水位较低，按排涝流量计算； 承泄区水位较高，长期顶托难以自流，若无内 排站，则最高水位离地面0.2~0.3m;或有内排站， 则最高水位可高于地面，筑堤。
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二、排水沟断面设计
当排水沟的设计流量和设计水位确定后，便可确定沟道 的断面尺寸，包括水深与底宽等。设计时，一般根据排涝 设计流量计算沟道的断面尺寸，如有通航、养殖、蓄涝和 灌溉等要求，则应采用各种要求都能满足的断面。
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第六节 承泄区整治
一、排水口位置的选择
排水口的位置主要根据排水区内部地形和承泄区水 文条件决定，即排水口应选在排水区的最低处或其 附近，以便涝水易于集中；同时还要使排水口靠近 承泄区水位低的位置，争取自排。
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第六节 承泄区整治
二、承泄区整治 整治承泄区的主要措施一般有以下几点：
一般在降雨持续时间长、土壤透水性强和排水沟系密 度较大的地区，设计排渍模数具有较大的数值。
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第四节 设计内外水位的选择
设计内水位：指排水出口处的沟道通过排 涝流量时的水面高程；而在排渍情况下，设 计内水位一般应定在农田地下水位降到规定 深度的高程上。 设计外水位：指承泄区对应于某一设计频 率暴雨的最高或平均水位。
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一、排水地区(包括灌区)的涝渍成因
当地暴雨形成的地面径流； 以地面径流的形式流入本地区 的外来水， 以地下径流形式流入本地区的 外来水， 灌区灌溉多余水量以及盐碱土 冲洗水量等。
第于承泄区和排水出口方面的问题 水位差 出水口较小 排水泵站装机容量不足 属于排水区内部原因 地形平坦 土壤透水性差 系统不配套或工程老化 排水沟道阻塞或沟深间距不达标准 管理方面的问题排水管理体制不合理
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第六节 承泄区整治
承泄区一般应满足下列要求：
在排水地区排除日常流量时，承泄区的水位应不使 排水系统产生壅水，保证正常排渍； 在汛期，承泄区应具有足够的输水能力或容蓄能力， 能及时排泄或容纳由排水区排出的全部水量。此时， 不能因承泄区水位高而淹没农田，或者虽然局部产生 浸没或淹没，但淹水深度和淹水历时不得超过耐淹标 准； 具有稳定的河槽和安全的堤防。
1.根据排涝设计流量确定沟道的过水断面
(1)排水沟的比降(i) ➢ 平原地区沟道比降可在下列范围内选择：干沟为
1/6000～1/20000,支沟为1/4000～1/10000，斗沟为 1/2000～1/5000。 ➢ 排灌两用沟道内有反向输水出现的情况下，则沟道比降 宜较平缓，其方向则以排水方向为准。
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二、排水沟系的布置
沟位于低处
高水高排，低水低排
布
出口水位低、河床稳
置
上下级配合良好
原
则
与其它规划相协调
费省效宏
外来水不进田
第二节 除涝设计标准
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排水设计标准包括内容：
排除地表多余降雨径流的除涝标准 控制农田地下水位的排渍标准
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二、排渍流量的计算
单位面积上的排渍流量称为设计地下水排水模 数或排渍模数[m3／(s·km2)]， 其大小决定于地区气象特点(降雨、蒸发条件)、 土质条件、水文地质条件和排水系统的密度等因 素。 对于排渍模数，一般难于进行理论分析，给出 计算公式，而是根据实测资料分析确定。
(2)沟道的边坡系数(m)
由于地下水汇入的渗透 压力、坡面径流冲刷和沟 内滞涝蓄水时波浪冲蚀等 原因，沟坡容易坍塌，所 以排水沟边坡一般比灌溉 边坡为缓。
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(3)排水沟的糙率(n)
对于新挖沟道，其糙 率与灌溉渠道相同，约 为0．02～0．025，而 对于容易长草的沟道， 一般采用较大的数值， 取0.025～0.03。
第八章 排水沟道系统
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2．根据灌溉引水要求校核排水沟道底宽
➢当利用排水沟引水灌溉时，水位往往形成倒坡 或平坡，这就需要按非均匀流公式推算排水沟引 水灌溉时的水面曲线，借以校核排水沟在输水距 离和流速等方面能否符合灌溉引水的要求， ➢如不符合，则应调整排水沟的水力要素。
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一、设计排涝流量的计算
第八章 排水沟道系统
对于山丘区或比降较陡的排水河沟或撇洪、 截流沟，其暴雨排水过程线一般采用单位线法推 求。 对于平原低洼地区，河沟排涝流量还常常受 下游承泄区水位或潮位的影响，应按非恒定流或 非均匀流理论计算。
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二、国内计算排涝流量的常用方法
主要有三种方法： 1．排涝模数经验公式法 该法适用于大型涝区，需求出最大排涝流量的情 况，其计算公式为：
q KRm F n
q—设计排涝模数,m3/(s.km2); F—排涝面积,km2; K—综合系数(反映河网配套程度、排水沟 坡度、降雨历时及流域形状等因素)； R—设计径流深,mm; m—峰量指数(反映洪峰与洪量的关系)； n—递减指数(反映排涝模数与面积的关 系)。
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2．平均排除法
第三节 排水流量计算
排水流量作用： 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。
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设计排涝流量：确定排水沟道的断面尺寸。 设计排渍流量：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。
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2．根据灌溉引水要求校核排水沟道底宽
防止排水沟的塌坡现象是设计沟道横断面的 重要问题，特别是在砂质土地带，更需重视。 沟道塌坡不但使排水不畅，而且增加清淤负 担。 针对边坡破坏的主要原因，在结构设计中， 除应用稳定的边坡系数外，还可以采取下列 措施以稳定排水沟的边坡。
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2．根据灌溉引水要求校核排水沟道底宽
除涝设计标准的三种表达方式：
以治理区发生一定重现期的暴雨， 以治理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作为排
涝设计标准。
❖在目前我国除涝规划设计中，使用最为普遍的是 第一种除涝标准表达方式，这也是我．国《灌溉排 水工程设计规范》中采用的表达方式。
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一、设计排涝流量的计算
❖ 推求设计排涝流量(又称最大设计流量)的基本途径有 二，一是用流量资料推求，二是用暴雨资料推求。 对于一般不受下游河、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。 对于不直接排入容泄区而汇入低洼滞涝区的排水沟， 则须通过推求排涝流量过程线来确定设计排涝流量，这 种经过滞涝区调蓄后的设计排涝流量常比最大排涝峰量 小得多。
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排水规划
主要内容包括： ①布置防洪堤线； ②划分排水片； ③选择排水承泄区；④规划布置排水系统； ⑤协调各地区、各单位之间的排水要求和预估排
水效果； ⑥编制除涝排水系统的费用概算，进行方案比较。
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二、排水沟系的布置
1.排水方式
汛期排水和日常排水汛期排水 自流排水和抽水排水 水平(沟道)排水和垂直(或竖井)排水 地面截流沟(有些地区称撇洪沟)和地 下截流沟排水
平均排除法: 以排水面积上的设计净雨在规定的排水时间内
排除的平均排涝流量或平均排涝模数作为设计排 涝流量或排涝模数的方法。
Q RF 86.4t
或 ：q R 86.4t
对于水田：R P h田蓄 E
对于旱田：R P
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Q——设计排涝流量，m3／s； q——设计排涝模数，m3／(s·km2)； F——排水沟控制的排水面积，km2； R——设计径流深，mm； a——径流系数； P——设计暴雨量，mm； h田蓄——水田滞蓄水深，mm，由水稻耐淹水深确定； E——历时为t的水田田间腾发量，mm； t——规定的排涝时间，d，主要根据作物的允许耐淹历时
第八章 排水沟道系统
第八章 排水沟道系统
第一节排水沟道系统的规划布置
❖排水沟道系统的组成：
排水系统一般包括三部分： ➢ 排水区内的排水沟系和蓄水设施（如湖泊、河沟、坑
塘等）； ➢ 排水区外的容泄区； ➢ 排水枢纽（如排水闸，抽排站等）。
❖排水沟道系统的组成：
第八章 排水沟道系统
第八章 排水沟道系统
疏浚河道 退堤扩宽 裁弯取直， 治理湖泊 修建减流、分流河道 清除河道阻障临时拦河坝、捕鱼栅、孔径过小