第六章 农田排水原理
第六章农田排水概论6
100%时的产量 （kg/hm2）
4600 4100 2750 40500 26000
地下水临界深度 土壤质地
砂壤、轻壤 中壤 重壤、粘土
地下水矿化度(g/l) <2 1.8~2.1 1.5~1.7 1.0~1.2
田间积水 作物受淹 缺氧呼吸 作物中毒 减产甚至死亡
减 产量 /%
要求：排水工程在规定时间内， 耐涝能力：在作物产量不 将一定标准暴雨所产生的地面 耐涝能力依作物品种、 受明显影响下，所能承受 径流排除，使作物淹水深度和 生育阶段而不同。 淹水时间在不影响作物正常生 地面淹水的时间和深度。 长的允许范围之内。
100 水 深 30cm 水 深 50cm 60 80
产生乙醇
40
20
0
0 3 6 9 12
淹 水 时 间 /d
一、 作物对农田排水的要求 2 防渍排水要求
地下水位高
1.地下水埋深与产量的关系
2.要求：地下水应保持适宜
埋深，且降雨后允许地下
土壤水分过多
根系缺氧呼吸
水位上升到一定高度，但
要求在规定时间内降至适 宜埋深
晒田期3~5天内地下水位降至0.4~0.6m 水稻 淹灌期水田适宜渗漏量为2~8mm/d（粘性土取 小值，砂性土取大值）。
二、农田排水标准
3. 防盐标准
①根据《规范》，地下水位应控制在临界
深度以下。
②地下水临界深度：P239。
③江苏降渍防盐标准：基本控制地下水位
在1~1.2米，盐碱地区还要适当加深。
农田排水技术
农田排水技术农田排水是指通过合理的排水系统和技术手段，将农田中的积水迅速排除，为作物的正常生长提供良好的生态环境。
农田排水技术在农业生产中具有重要意义，可以帮助农民提高产量、改善农田质量，并有效应对气候变化和水资源管理方面的挑战。
本文将介绍几种常见的农田排水技术，包括土地改造、排水系统建设和水资源管理。
一、土地改造土地改造是一种常见的农田排水技术，通过改变土地形态和结构，减少土壤渗透能力，改善农田排水状况。
土地改造的具体措施包括梯田建设、土地平整和土壤改良。
梯田建设可以将农田划分为一定的等高线级别，使水在田间自然流动，减少积水现象。
土地平整可以消除土地表面的起伏和不平整，使积水均匀流动，提高农作物的生长条件。
土壤改良可以通过添加有机肥料和调整土壤酸碱度，提高土壤的排水性能，减少积水和渗透不良。
二、排水系统建设排水系统建设是一种全面的农田排水技术，通过人工建设排水设施和设备，将农田中的积水快速去除。
排水系统建设的关键是合理的排水设计和设备选择。
常见的排水设施包括排水沟、地下排水管道和水库。
排水沟是一种沿地势开凿的人工渠道，用于收集和引导农田中的积水。
地下排水管道是一种埋设在地下的排水管道，用于将农田中的积水排出。
水库是一种可以储存和调节水量的工程设施，可用于农田灌溉和排水。
排水系统建设需要综合考虑地形、土质和气候等因素，确保排水系统的顺畅和稳定运行。
三、水资源管理水资源管理是一种综合的农田排水技术，旨在合理利用和保护水资源，提高农田排水效率。
水资源管理的关键是科学的灌溉和排水管理。
科学的灌溉管理可以根据作物需水量和土壤湿度，合理安排灌溉时间和水量。
例如，采用滴灌或喷灌技术，可以精确测量和控制水量，减少过度灌溉和浪费水资源。
科学的排水管理可以通过监测和分析农田中的水分状况，及时调整排水设施和排水方案，确保农田的适度排水。
此外，水资源管理还包括合理的水源保护和水土保持措施，以避免水污染和土壤侵蚀等问题。
农田排水
农田排水农田排水(Farmland Drainage)什么是农田排水农田排水是指将农田中过多的地面水、土壤水和地下水排除，改善土壤的水、肥、气、热关系，以利于作物生长的人工措施。
农田排水的基本任务①除涝；地面水过多；排除地面涝水；②排渍；土壤水过多；降低地下水位；③防治土壤盐碱化；降低地下水位；④为耕作创造良好的条件。
农田排水的地位与作用农田排水是农田水利的重要组成部分，农业的发展需要灌溉，也离不开排水。
在冲积平原、被开垦的三角洲及其沼泽边缘地带，发展农业生产的关键在于改善排水条件。
对这类地区而言，没有排水，就没有持续、稳定发展的农业。
另一方面，即使在需要灌溉的干旱地带，排水也不容忽视。
因为由灌水产生的局部潮湿环境，亦需要通过人工排水来改善，否则会造成不良影响。
人类发展生产的实践经验表明，完善的灌溉事业历来都取决于卓有成效的排水工程。
只有灌溉而没有排水就会导致土壤渍水，即使原来地下水位埋深较大，也会发生土壤渍水问题。
在澳大利亚维多利亚北部平原，大约自1880 年开始大面积灌溉之后，到1940 年左右地下水位上升了20m ，接近地表。
我国陕西渭北黄土塬灌区，自20世纪70 年代宝鸡峡、冯家山等灌溉工程先后投入运行后，地下水位普遍上升，在歧山、扶风、武功、乾县等地的塬面洼地上产生了严重涝渍，1984 年仅宝鸡峡和羊毛湾两个灌区出现明水的面积就达350hm2 。
另据1981 年观测资料，扶风县5 个乡的40 多处土壕洼地成涝，淹没耕地108.1hm2 ，还由于地下水位上升使1 177 户民房倒塌，此外，地下水的水质亦在朝不良方向发展，矿化度由原来的不足1 .0 g/L 增加到1 .38 g/L。
可见，没有排水控制的灌溉也会带来一系列问题。
农田排水面临的形势和主要任务农田排水是防止土地退化、改造盐碱地和涝渍中低产田的重要手段。
在冲积平原、被开垦的三角洲及其沼泽边缘地带，发展农业生产的关键在于改善排水条件。
田间排水原理与方法
入渗 速度 和入 渗量 公式
大田蓄水能力对 排水沟的影响
在设计排水沟间距时，一 般是以作物允许淹水历时 作为主要参数之一。 但作物淹水历时必须以雨水渗入田 间的限度（即大田蓄水能力）加以 校核，如果根据大田蓄水能力确定 的允许淹水历时小于作物允许淹水 历时，则在设计间距时应采用根据 大田蓄水能力确定的允许淹水历时 为依据。
hk = hp + △z
土壤毛管水 上升高度
△z hp
安全超高
hk
地下水临界深度表(m) 地下水矿化度(g/L)
土壤质地
<2
2～5
5～ 10
>10
2.6～ 2.8 2.0～2.2 1.3～1.5
砂壤、轻 1.8～ 2.1～ 2.3～ 壤 2.1 2.3 2.6 1.5～1.7 1.7～1.9 1.8～2.0 中壤 重壤、粘土 1.0～1.2 1.1～1.3 1.2～1.4
α＝kH/μ
有着十分密切的关系。
k为土壤的渗透系数 H为含水层平均厚度 μ为土壤的给水度
α与L的关系
◆ 值愈大，排水沟(管 )的间距可愈大，亦即土壤 渗透系数愈大，含水层厚 度愈大，土壤给水度愈小， 满足一定地下水位控制要 求的排水沟间距可愈大； ◆反之，土壤渗水性愈差 (土壤愈粘重)，含水层厚 度愈小，土壤给水度愈大， 排水沟间距愈小。
▽
▽ ▽
D2
s2
▽h2
S1
L1
L2
L2
L2
△H D1 ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ S1 D2 s2
▽h2
△h1
L1
2、排水农沟设计步骤
——D与L的确定
设计排水农沟时，首先根据作物要求的地下水 埋深、排水农沟边坡稳定条件、施工难易等初步 确定排水农沟的深度D，然后再确定相应的间距L。 D的确定：当作物允许的地下水埋深△H一定 时，排水农沟的深度D可用下式表示：
农田生产如何进行科学排水
农田生产如何进行科学排水农田排水是农业生产中非常重要的一个环节，它直接关系到农作物的生长发育以及产量的提高。
科学的排水方法可以有效地改善土壤水分状况，增加土壤透气性，并减轻水土流失的风险。
在本文中，我们将探讨农田生产如何进行科学排水的问题，并介绍一些常用的排水技术。
1. 合理设置排水系统在农田生产中，合理设置排水系统是关键的一步。
首先，需确定排水的需求和目标，根据土壤类型、地形地势以及降雨情况等因素考虑，选择适当的排水方式。
常见的排水方式包括地面排水和地下排水。
地面排水主要适用于排除场地内部积水，如平地、低洼地等。
而地下排水则适用于排除场地内深层积水，如山区、丘陵地等。
其次，需要合理设置排水系统的布局，确保排水系统的通畅性和连贯性。
对于大片农田来说，合理设置主排沟和支沟是非常重要的。
2. 确定排水的时间和量农田生产中，确定排水的时间和量是非常重要的。
排水时间的确定需要根据农作物的生长期、季节以及降雨情况来决定。
在长时间的降雨后，及时排水可以避免农作物根部积水引发的病害。
而排水量的确定需要根据土壤类型、作物需水量以及降雨量等因素来考虑。
过度排水可能导致土壤水分不足，而不足的排水量则可能造成农作物积水，从而影响作物的正常生长发育。
3. 选择适当的排水技术农田排水技术有很多种，选择适当的技术可以提高排水效果。
以下是一些常用的排水技术：3.1. 田间排水田间排水是一种简单有效的排水技术，它通过修建排水沟、沟壕等方式将水排出田地。
此技术适用于平整的农田和低洼的地形，可以有效地排除积水。
3.2. 垂直排水垂直排水是一种将积水通过管道排出的技术。
通过在地下埋设排水管道，收集和排除地下积水。
垂直排水适用于地下水位偏高的地区，可以有效地降低土壤中的水分含量。
3.3. 地下渗漏排水地下渗漏排水是一种通过土壤渗透和土壤层之间的渗流将水排出的技术。
通过在土壤中设置渗漏管道，将积水渗漏到土壤深层，从而降低土壤水分含量。
地下渗漏排水适用于中度和重度土壤渗透性差的地区。
农田水系知识点总结图解
农田水系知识点总结图解一、农田水系概述农田水系是指农田中的水资源系统，包括灌溉水系、排水水系和供水水系。
灌溉水系是指为了满足作物生长需要而引入农田的水系；排水水系是指为了排除农田内过剩水分而设置的水系；供水水系是指为农田提供灌溉用水和生活用水的水系。
二、农田水系的重要性农田水系的设置对于农田生产至关重要。
合理的灌溉水系可以提高作物产量，排水水系可以提高土壤通气性，改善土壤环境，供水水系可以保障农田生产和农民生活用水，因此农田水系的设置和管理对于农田生产起着重要的作用。
三、灌溉水系1. 地表水灌溉：地表水灌溉是指通过河流、湖泊、水库等地表水源将水引入农田进行灌溉。
这种方式适用于水资源丰富的地区，但需要考虑水质和水源的持续性。
2. 地下水灌溉：地下水灌溉是指通过地下水井将地下水引入农田进行灌溉。
这种方式常用于水资源紧缺的地区，但需要注意地下水位下降和水质污染的问题。
3. 人工灌溉：人工灌溉是指通过灌溉设施，如喷灌、滴灌等方式将水引入农田进行灌溉。
这种方式适用于作物生长需要细心管理的地区，但需要投入较高的设备和人力成本。
四、排水水系1. 地表排水：地表排水是指将农田内多余的雨水或灌溉水通过排水沟、排水管等设施排出田外。
这种方式可以改善土壤的通气性和抗水稀性，但需要注意防治农田径流对周围环境的污染。
2. 地下排水：地下排水是指将农田内多余的地下水通过排水井等设施排出田外。
这种方式适用于地下水位过高的地区，但需要考虑地下水资源的合理利用。
五、供水水系1. 农田灌溉用水：农田灌溉用水是指用于农田灌溉作物的水资源。
合理的供水安排可以保障农田的生产稳定。
2. 农村生活用水：农村生活用水是指农民生活和生产所需的用水。
合理的供水水系可以提高农民的生活水平和生产效率。
六、农田水系管理1. 农田水系规划设计：根据不同地区的自然条件和农田特点，制定科学合理的农田水系规划设计方案。
2. 农田水系建设：根据规划设计方案，进行农田水系的建设和设施建设。
《灌溉排水工程学》教学大纲-西北农林科技大学
《农田水利学》复习大纲绪论我国灌溉与排水工程学的任务与主要研究内容;农田水利建设及灌溉排水的现状与发展趋势。
第一章农田灌溉原理掌握土壤含水量的表示方法与一定土层内土壤储水量的计算方法；了解农田土壤水分对作物生长的有效性；重点了解入渗条件下土壤水分运动，熟练掌握利用考斯加可夫计算入渗条件下瞬时入渗速度、入渗总量及平均入渗速度。
作物需水量、作物耗水量、田间需水量、田间耗水量、参考作物需水量的概念及作物需水量的估算方法；了解农作物灌溉制度制订的一般方法，重点掌握利用农田水量平衡方程式制定农作物灌溉制度的方法。
熟练掌握充分灌溉、非充分灌溉基本概念；作物水分生产函数概念、作物水分生产函数表达式类型及其在生产中用途；了解净灌溉用水量和毛灌溉用水量概念及计算方法；灌水流量与灌水率；第二章灌水方法与灌水技术了解灌水方法的分类及其特点和适应条件、对灌水方法的基本要求、评估灌水质量的指标。
地面灌水方法、喷灌系统的组成和分类、喷灌主要技术参数及其测定、喷灌系统的规划设计方法。
第三章灌溉系统规划设计了解灌区规划的基本原则、灌区类型及总体布置；掌握灌溉水源的类别及其灌溉取水方式；明渠灌溉系统的组成及其规划布置原则、明渠骨干渠系的典型布置形式；田间工程的规划布置原则；灌溉渠道的设计流量、输水损失和各级渠道设计流量计算。
第六章农田排水基本原理农作物对除涝，排渍和防盐的要求及农田排水标准；排水沟对地下水位的调控作用。
第七章农田排水技术明沟、暗管、竖井的排水技术；重点掌握防治土壤次生盐碱化的排水措施。
第八章排水系统规划设计：排水系统的组成及规划布置；第九章灌排系统管理河源来水量预测分析、灌溉用水计划与配水计划的编制方法，确定渠首引入流量的能力，可进行供需水量平衡分析。
推荐教材或参考书目:推荐教材 1.《灌溉排水工程学》，汪志农主编，中国农业出版社，2000；2．郭元裕主编. 农田水利学（第三版），北京：中国水利水电出版社，1997。
第六章--农田排水原理
第三节 农田排水的种类与排水标准
三、降低地下水位的排渍标准 1．排渍标准 农作物排渍标准：农作物的设计排渍深度是指农作 物在不同生育阶段要求保持一定的地下水适宜埋藏 深度，即土壤中水分和空气状况适宜于农作物根系 生长(有利于农作物增产)的地下水深度。
第三节 农田排水的种类与排水标准
1．排渍标准
几种主要农作物的排渍标准
排水农沟深度：水田地区0.8~1.5m，旱作地区1.5~2.0m； 沟间距：一般在60—200m范围内，视土壤质地而异。
第二节 农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
二、控制地下水的田间排水沟 在盐碱化地区，排水沟的深度和间距，要满足控
制和降低地下水位的要求，且要能达到脱盐和改良 盐碱土的预期效果。冲洗改良阶段，为了加速土壤 脱盐，可采用深浅沟相结合的办法。在深沟控制地 段，加设深1m左右的临时性浅沟(毛排)，待土壤脱 盐后再行填平。
第二节 农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 2．田间排水沟的深度与间距 1）排水沟的间距愈小，排水效果愈好。但间距太小， 占地太多、机耕作业效率低。 2）末级固定排水沟的间距，根据田间作业对田块的 要求，结合田间灌溉渠道的规划布置统一考虑确定。 3）一般北方地区排涝农沟间距多为200－400m；南 方地区农沟间距多为100－200m。单纯排涝用的农沟 深度一般为1.0m左右。
第二节 农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 2．田间排水沟的深度与间距 我国不同地区有关农田排水沟深与间距的参考值。
第二节 农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
二、控制地下水的田间排水沟
1、排水沟深度与间距存在着一定的关系，两者互为消长。 2、排水沟深度相同，间距愈小，地下水位下降速度愈快，在一 定时间内地下水位的下降值愈大。 3、在允许的时间内要求达到的地下水埋藏深度ΔH一定时，排 水沟的间距愈大，需要的深度也愈大，如图示。
农田水利学-田间排水原理与方法(一)
农田水利学-田间排水原理与方法(一)农田水利学-田间排水原理与方法随着我国经济的快速发展，农业生产水平得到了显著提高，人们对土地利用规划的要求越来越高，水资源的利用效益也得到了提高。
随之而来的，就是对农业用水的要求不断升级，农田水利学的研究也变得越来越重要。
田间排水作为农田水利领域的重要分支之一，也引起了广泛的关注。
下面，我们来了解一下关于田间排水的原理与方法。
一、田间排水的原理1、自然排水原理田间自然排水是指田间积水透过自然流动被排走。
自然排水的原理主要是地形、土壤的吸收能力、大气降水量等自然要素影响。
同时，田间水系的导流、截流、冲淤作用以及降低地下水位等因素也会影响田间自然排水的效果。
2、工程排水原理工程排水是指利用工程构造、设施、设备等手段，调节田间作物生长、改善田间地力、提高田地使用效益等目的，通过排水系统实现田间排涝的一种方法。
工程排水原理主要包括以下两个方面：①排涝坡度：降低田间积水的坡度；②降水量和收水量：提高田间具有排涝功能的作物坑（井）的数量、大小和排涝沟的容量。
通过合理地配置排涝沟、排气井、泵站等排水设施，将田间积水排到外面的排水渠、河道、湖泊等地方。
二、田间排水的方法1、表面排水法表面排水法是指通过降低田间积水的坡度，使地面积水向下流，进而汇入排涝沟。
通常用于浅层积水的田间排水，在软土地区尤其适用。
表面排水法的优点是简便易行，成本低廉，但排水效果较慢，且易造成土壤的侵蚀。
2、沟渠排水法沟渠排水法是通过挖掘排水沟、排涝沟、水沟等，使田间积水汇入沟渠，进而排放到外部水源。
沟渠排水法主要适用于田地面积水较深、排水区域较限制的地区，其优点是排水效果好，但建设难度较高，需要耗费一定的建设成本。
3、地下排水法地下排水法是指在田间挖掘排水井、收集井等设施，通过管道连接排放到管渠、河道等地方。
地下排水法适用于排水区域较小、水位较浅的情况。
地下排水法的优点是不占用土地，建设方便，但建设工程投入较大。
农田水分运动的基本原理
农田水分运动的基本原理农田水分运动的基本原理是指农田内水分在土壤中的垂直和水平方向上的运动规律。
农田水分运动是水分从高水势向低水势移动的过程，其主要受到土壤物理性质、植被、气候、施肥、灌溉等因素的影响。
一、土壤水分的来源和去向：1. 来源：土壤水分的主要来源是降雨水和灌溉水，其中降雨水是自然降水，而灌溉水是人工进行补给。
在降雨和灌溉时，水分进入土壤，经过一系列过程被土壤储存，形成土壤水分。
2. 去向：土壤中的水分主要有三个去向，即向下渗排出土壤、向上蒸发成为大气中的水蒸气、植物通过根系吸收水分。
二、土壤水分运动的机理：1. 土壤含水率和水势：土壤含水率指单位体积土壤中所含的水分量，其大小决定土壤含水量的多少。
水势是表示水分在土壤中自由运动能力的指标，高水势表示水分自由运动，低水势表示水分受到约束。
2. 土壤水分运动方式：土壤水分运动主要有三种方式，即重力下渗、毛管上升和根系吸收。
重力下渗是指地下水位高于土壤表面时，水分通过重力作用向下运动。
毛管上升是指土壤中细小毛细管的作用，使得水分由低水势区域向高水势区域运动。
根系吸收是指作物根系通过渗透作用和根压效应主动吸收土壤中的水分。
3. 影响土壤水分运动的因素：（1）土壤物理性质：土壤的质地、结构、密实度和通透性等因素对土壤水分的运动具有重要影响。
质地越粘土含量越高的土壤，其通透性较差，水分运动速度较慢。
（2）植被：植物的根系能够破坏土壤结构，增加土壤的通透能力，从而促进水分的运动。
植物的蒸腾作用可以形成较低的水势，在根系附近产生较高的水势，反过来推动土壤水分向植物根系输送。
（3）气候：气候因素，如降雨量、蒸发散和气温等，影响着土壤水分的供应和需求。
大气中的相对湿度、风力和辐射等对土壤水分的蒸发和蒸腾有一定影响。
（4）施肥和排水：适当的施肥可以提供植物生长所需的水分，并通过改变土壤质地、结构和通透性等，影响土壤水分的运动。
而排水系统的设计和经营管理可以调整土壤中的水分含量和水势分布，提高土壤水分运动的效率。
农田-第6章解读
Kh0 L 2L ln d
（二）防渍排水 先确定排水农沟深度，再确定相应的间距。深度：
D H h S
例6-1
Khc 4 H 2 H 8 H ln D
2
雨季长期降雨，降雨时地下水位与沟中水位齐平，降雨 入渗补给地下水的水量大于排水沟排出的水量时，地下水位 不断上升，雨停以后地下水位开始回降，下降水位随时间而 变，为非恒定流，排水沟间距：
KHt L 4h0 ln h1
三、控制地下水位的田间排水系统 （一）排水沟间距的计算公式 1.不透水层位于有限深时 同一沟深，排水沟间距愈小，地下水下降速度愈快，一 定时间内地下水的下降值愈大；同一排水沟间距，沟深愈大 地下水下降速度愈快。 雨季长期降雨，由降雨入渗补给地下水的水量若与排水 沟出水量相等，则该时地下水位稳定，此时地下水位不随时 间而变。排水沟间距按恒定流公式计算。 设排水沟为完整沟（沟底切穿整个透水层），间距为L, 图6-10，设两排水沟中间点x=L/2处地下水位上升值为hc， 则恒定流条件下地下排水沟间距：
二、排水系统的设置 （一）排水方式 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、地下截流沟排水 （二）排水沟道的布置要求 1.安全排水、及时排水，降低费用 2.协调布置 3.在控制范围最低处，高水高排、低水低排、就近排水，自 排为主，抽排为辅。 4.灌排分开
如图6-6靠近排水沟外，地下水位接近沟中水位，距沟 愈远，其排水沟对地下水位的控制作用愈弱，两沟中间一点 形成地下水最高点。 田间排水沟在降雨过程中可以减少地下水位的上升，雨 停后加速地下水的排除和地下水位的回落，可控制地下水位。 二、除涝田间排水系统 多余的地面水除利用田间沟网排除，可利用田块上的沟、 畦、格田拦蓄一部分水，但能力有限，这种限度可称为大田 蓄水能力。 降雨时，大田蓄水一部分储存在地下水面以上的土层中， 另一部分补充地下水。
农业知识科普如何进行农田排水管理
农业知识科普如何进行农田排水管理在农田的种植过程中，排水管理是一个至关重要的环节。
科学合理的农田排水管理可以有效地保证作物的生长发育，并防止作物病虫害的发生。
下面将从农田排水原理、排水技术和排水管理方法三个方面，进行农业知识科普，介绍如何进行农田排水管理。
一、农田排水原理农田排水的基本原理是通过控制农田的节水原则，合理利用降雨和灌溉水源，迅速排走多余的水分，维持土壤水分的合理范围，从而保证作物健康生长。
农田排水的过程主要包括入渗、渗漏、蓄水和排水四个阶段。
1. 入渗：指雨水或灌溉水进入土壤中的过程。
入渗速度受到土壤类型、土壤含水量、土壤密度和微生物活动等因素的影响。
2. 渗漏：指水分在土壤中向下渗透的过程。
渗漏速度与土壤质地、土壤含水量、土壤温度和土壤孔隙度有关。
3. 蓄水：指土壤中水分的储存过程。
土壤的蓄水能力受到土壤类型、土壤含水量、土壤结构和深度等因素的影响。
4. 排水：指多余的水分通过排水体系排除出农田的过程。
排水速度取决于排水系统的设计和施工。
二、排水技术针对不同的排水需求和地理环境条件，农田排水可以采用不同的排水技术。
常见的农田排水技术包括地表排水、井排、沟渠排和深层排水等。
1. 地表排水：适用于土地平坦、排水条件较好的地区。
通过修建排水沟、开挖渠道等方式，将农田中的多余水分引导到低洼地带或排水河道中。
2. 井排：适用于土地坡度较大、地下水位高、渗透性差的地区。
通过打井、安装抽水机等方式，将地下水抽走，降低地下水位，保持土壤的适度湿润。
3. 沟渠排：适用于排水条件相对较好的地区。
通过开挖排水沟、渠道等方式，将地表的多余水分快速排出农田，防止水分积聚导致土壤过湿。
4. 深层排水：适用于土地渗透性差、地下水位高的地区。
通过开挖深井、埋设排水管等方式，将地下的多余水分引导至较低的地下水层，实现农田的良好排水效果。
三、排水管理方法农田排水管理方法是为了确保排水系统的持续有效运行，减少排水系统对农作物生长的影响。
水土保持工程中的农田排水技术
水土保持工程中的农田排水技术水土保持工程是一项重要的农田保护和可持续农业发展的措施。
农田排水技术在水土保持工程中起到非常关键的作用。
本文将从排水技术的定义、分类、原理和应用等方面进行论述，以期提供有关农田排水技术在水土保持工程中的重要性及应用价值的全面理解。
一、农田排水技术的定义农田排水技术是指为了改善农田土壤水分状况，调节土壤水分平衡，提高农作物生长环境而采取的一系列技术手段。
它有助于排除过多的水分，防止土壤积水，减轻水分对农作物的不利影响，同时保护土壤质量，维护生态平衡。
二、农田排水技术的分类根据排水方式的不同，农田排水技术可分为自然排水和人工排水两大类。
1. 自然排水自然排水是指利用地势、土壤渗透性和气候条件等自然因素来实现排水的技术。
例如，在地势平缓的地区，通过适当的地面开沟能够引导水流，促进排水。
而在地势较陡的山区，通过构建防护林带和防护沟，能够减缓水流速度，达到保土保水的目的。
2. 人工排水人工排水是人为干预和实施的农田排水技术。
它通常包括开挖排水沟、築堤造田、建设排水管道等。
这些人工措施能够有效地引导和控制水流，使农田的水分得到合理的调节和利用，从而提高土壤肥力和农作物产量。
三、农田排水技术的原理农田排水技术的原理是通过改变土壤水分分布和流动方式，达到排水的目的。
农田排水技术主要包括密排、斜向排水、横向排水和竖向排水等。
1. 密排密排是指在农田中设置排水沟或排水管道，将多余的地下水排除。
通过密排，能够减少农田中的积水现象，改善土壤通气性，提高土壤水分状况。
2. 斜向排水斜向排水是指在农田中建设横穿田地的排水渠，使积水通过渠道顺利排除。
斜向排水可以帮助土壤排水，减少地表积水，防止积水对农作物的危害。
3. 横向排水横向排水是指在地形起伏较大的地区，通过修建横向排水沟，收集和引导土壤中过多的水分，以避免水分过多受困留在低洼地带，造成水浸、涝灾等。
4. 竖向排水竖向排水是指通过开挖竖向排水沟或使用排水管道，将积聚在土壤中的过多水分排除。
雨水的农田排水
雨水的农田排水雨水是自然界赋予农田的重要资源之一，它的合理利用对于农田的生产效益和环境保护都具有重要意义。
其中，农田排水是雨水管理中的重要环节，对于农田的灌溉、土壤保持和防止水涝都起着至关重要的作用。
一、农田排水的意义农田排水是指根据农田地势和土壤状况，通过合理的构筑排水设施，将雨水及时排出田地的过程。
它对于农田的农作物生长、土壤保护以及预防病虫害等问题有着深远的影响。
首先，农田排水能够防治土壤水分过剩和积渍现象，促进土壤通气，提高农业生产效益。
排水能够防止农田中的积水，减少土壤中病虫害的滋生，进而保证农作物的正常生长。
此外，排水还有利于土壤中养分的供给和根系的正常生长，提升农田的产量。
其次，农田排水对于土壤保持和防止水土流失也起到了至关重要的作用。
及时将农田中过多的水分排出，有助于减少土壤的流失和侵蚀，保护了农田的肥沃度和可持续利用能力。
特别是在大雨过后，适时进行排水操作，可以有效降低农田对于降雨的承受能力，减少农田受灾的风险。
最后，农田排水也是维护农田生态环境的重要手段之一。
通过科学合理的排水方案，可以帮助维持农田的湿度，促进植物生态系统的平衡发展。
这样一来，不仅可以保持农田的生态平衡，更有助于生态环境的保护和生物多样性的维护。
二、农田排水的方法农田排水的方法有多种，根据具体的情况和需求选择适当的方式是关键。
以下是几种常见的农田排水方法：1. 集水沟排水法：通过构筑集水沟，将农田附近的雨水引导到预设的排水渠道中，然后使其流入河流或池塘等水源中。
2. 土方排水法：利用地势高低的差异，对农田进行适当的平整和修筑，利用土方的形成来引导雨水排出农田。
3. 排灌结合法：将排水设施与灌溉设施进行结合，通过灌溉排水机具来调节农田的水分状况，实现合理的排灌管理。
4. 排水井法：在农田中合理布置排水井，通过排水井将农田中的过剩水分抽排出去。
5. 塑料排水管法：利用塑料排水管道进行农田排水，可根据农田地势和排水需求的不同选择合适的规格和布置。
农田退水工艺原理
农田退水工艺是指在农田灌溉后，将多余的水分从农田中排出的过程。
这个过程对于保证土壤水分平衡、防止土壤盐渍化、减少地下水污染和保护生态环境至关重要。
农田退水工艺的原理主要包括以下几个方面：
1.重力排水：利用土壤和作物的吸水能力，通过重力作用将灌溉水从农田中排出。
2.土壤渗透：在土壤中形成渗透通道，使水分通过毛细作用从地表渗透到地下。
3.地下水抽取：使用水泵从地下水层抽取多余的灌溉水，以降低地下水位。
4.地表排水沟：通过挖掘排水沟，引导地表水从农田中排出。
5.土壤改良：通过施加有机物质或化学物质，改善土壤结构，提高其渗透性和排水能力。
6.植被覆盖：种植覆盖作物或保持地表植被，以减少水分蒸发，增加土壤保水能力。
7.节水灌溉技术：采用滴灌、喷灌等节水灌溉技术，减少灌溉水的使用量，从而减少退水的需要。
8.土壤水分监测：使用土壤水分监测设备，实时监测土壤水分状况，根据需要调整灌溉量和退水时间。
农田退水工艺的设计和实施需要考虑多种因素，包括土壤类型、作物种类、气候条件、水资源状况等。
通过有效的退水工艺，可以确保农田的水分平衡，提高水资源的利用效率，同时保护生态环境。
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四、农田排水对地下水动态的影响 1．排水沟对地下水位的调控作用
地下水动态受多种自然因素和人为因素影响。
排水是控制和降低地下水位的主要方法。
在灌水和降雨量较大的情 况下，一部分水将透过土 层补给地下水，引起地下 水位的上升。农田无排水 措施，地下水位将以较快 速度平移上升。
无排水Leabharlann 第一节 农田排水对水土环境及作物生长的影响
第六章
农田排水原理
本章主要讲述农作物对除涝，排渍和防盐的要求 及农田排水标准；田间降雨量径流过程，以除涝排水 为主的田间排水沟间距的确定；排水沟对地下水位的 调控作用；以控制地下水位为主的田间排水沟沟深与 间距的确定。要求学生必须掌握农田排水的基本原理 及方法，并可进行除涝排水及以控制地下水位为主的 田间排水沟沟深与间距的确定。
我国不同地区有关农田排水沟深与间距的参考值。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
二、控制地下水的田间排水沟
1、排水沟深度与间距存在着一定的关系，两者互为消长。 2、排水沟深度相同，间距愈小，地下水位下降速度愈快，在一 定时间内地下水位的下降值愈大。 3、在允许的时间内要求达到的地下水埋藏深度ΔH一定时，排 水沟的间距愈大，需要的深度也愈大，如图示。
在进行农田排水规划设计时，必须首先确定设计暴 雨产生的径流深。 湿润半湿润地区多用“超蓄产流法” 计算净雨深
R＝P-W
干旱半干旱地区可采用“超渗产流法” 计算净雨 深 R＝P-I
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 (1)利用超蓄产流法计算净雨深
旱田单位面积的蓄水量： 或
第三节 农田排水的种类与排水标准
三、降低地下水位的排渍标准
1．排渍标准 农作物排渍标准：农作物的设计排渍深度是指农作 物在不同生育阶段要求保持一定的地下水适宜埋藏 深度，即土壤中水分和空气状况适宜于农作物根系 生长(有利于农作物增产)的地下水深度。
第三节 农田排水的种类与排水标准
1．排渍标准
几种主要农作物的排渍标准
第一节 农田排水对水土环境及作物生长的影响
二、农田排水对土壤理化性质的影响
排水是改良农田土壤因长期渍涝而造成的结构性 差，通气不良，氧化还原作用强等对作物产生不利
影响的根本措施之一。
排水对土壤理化性状的影响有以下几个方面： 1．改善土壤结构
表6—1 冷浸田排水改良前后土壤性状的变化
2．排除有毒物质：Fe2+
第三节 农田排水的种类与排水标准
一、农田排水种类
涝灾：地面积水引起。排除涝水是农田排水的首要任 务，这种排水称为除涝排水，又称排地面水。
渍害：地下水位过高引起。根系活动层土壤含水率太 大，通气不良，有机质不能充分分解，作物能够吸收 的矿物质养料不足；作物根系呼吸困难，甚至在缺氧 情况下产生甲醇、硫化氢等有毒物质，造成作物减产， 甚至死亡，这种排水称为防渍排水。
降雨量超过一定范围时，田面积水将超过作物 允许的淹水深度和历时，须将多余的水分排除掉。 田间排水沟系统的作用，主要是加速径流的出流， 减小径流在田间的滞留时间。 排水系统的任务是要在规定的时间内渲泄产生的 地面径流量。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 1．排涝水量与除涝时间
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 只有地下水埋深很大时才能用超渗产流计算蓄水量。
地下水位较高时，超渗产流计算得到的入渗水量I，
不能大于用超蓄产流计算得到的田间蓄水量W，只能
取I≤W，W为用式
求出值。用W代替式
i
中的I，可得
计算出的T要小于作物允许的耐淹历时。
第二节
第三节 农田排水的种类与排水标准
二、排除地面水的排涝标准
第三节 农田排水的种类与排水标准
二、排除地面水的排涝标准
第三节 农田排水的种类与排水标准
三、降低地下水位的排渍标准
水分过多，氧气不足形成渍害。从图可看出，地下水过高将 严重影响棉花产量，并且在一定幅度内随着地下水位的降低 而产量增加。最直接判别农田是否产生渍害应测定土壤含水 率及地下水位埋深。
四、农田排水对地下水动态的影响
1．排水沟对地下水位的调控作用 有排水措施条件下，降 雨或灌水入渗量的一部 分将随排水沟排走，地
下水上升速度和上升高
度较无排水工程时为小， 尤其靠近排水沟附近。
第一节 农田排水对水土环境及作物生长的影响
四、农田排水对地下水动态的影响
2．排水对农田地下水位的动态影响 旱作区与水稻种植区所要求的地下水埋深是不同 的，相应的农田排水标准（耐淹指数）、排水 方式（井排、沟排）、排水规格（沟间距）各 不相同。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 (2)利用超渗产流法计算净雨深
根据考斯加柯夫公式，超渗产流法计算田间蓄水量： 或：
I为(t+T)时段内累积入渗量(mm)； t为降雨历时(h)； T为降雨停止后作物允许的淹水历时(h)；
α为经验指数，决定于土壤性质和初始含水率，0.3—0.8。
W为一次降雨过程中从地下水位到地面土层中的蓄水量； H为降雨前地下水位埋深； ΔH并为一次降雨允许地下水位上升高度； θmax为地下水位以上土层的平均最大持水率； θs为饱和含水率，θ0为降水前土壤平均含水率(土体积比) ；μ 是土壤自由孔隙比或给水度(占体积％)。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
ΔH为作物要求的地下水埋深(m)； Δh为当两沟之间中心点的地下水位至ΔH时，地下水位与沟水 位之差。视土质与沟的间距而定，一般不小于0.2~0.3m； S为排水农沟中的水深，排地下水时一般取0.1-0.2m。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
二、控制地下水的田间排水沟
排水农沟的间距，应通过试验或参照当地或相似地区的实践经 验加以确定。 末级固定排水沟间距与沟深经验值
1）排水沟的间距愈小，排水效果愈好。但间距太小，
要求，结合田间灌溉渠道的规划布置统一考虑确定。
3）一般北方地区排涝农沟间距多为200－400m；南 方地区农沟间距多为100－200m。单纯排涝用的农沟 深度一般为1.0m左右。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 2．田间排水沟的深度与间距
4）田间末级固定排水沟(农沟)，一般用调整沟间距的办法， 达到缩短降雨径流在田间滞留的时间，以及在农沟控制的田块 内增设毛沟以加快田间排水，保证不超过允许的淹没时间。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 2．田间排水沟的深度与间距 占地太多、机耕作业效率低。
2）末级固定排水沟的间距，根据田间作业对田块的
第三节 农田排水的种类与排水标准
四、防治土壤盐碱化的排水标准
作物根系层中的盐分主要是随水分而运动的。
在蒸发和蒸腾作用下，由于毛管作用，地下水中的 盐分随水分而上升。水分自地表蒸发或植株蒸腾后， 盐分则留在土壤表层。 降雨或灌溉淋洗，入渗的水流挟带表层的盐分向深 层移动，使表层盐分逐渐降低。 作物根系层土壤盐分状况主要决定于蒸发、蒸腾、 灌溉、淋洗、降雨、入渗、地下水矿化度和田间排 水等因素。
第一节 农田排水对水土环境及作物生长的影响
农田排水对水土环境及作物生长的影响 农田排水沟对地面水及地下水位的调控 原理 农田排水的种类与排水标准
第一节 农田排水对水土环境及作物生长的影响
一、农田灌溉与农田排水 为什么要排水？
①农田水分不足，影响农作物生长; ②农田水分长期过多或地面长期积水，造成作物生 长不良，甚至窒息死亡; ③土壤水分过多，地下水位及地下水矿化度过高， 排水不良等因素，常常引起土壤的沼泽化和盐碱化。
第三节 农田排水的种类与排水标准
四、防治土壤盐碱化的排水标准 地下水位临界深度是指为了保证不致引起耕作层土壤盐 碱化所要求保持的地下水最小埋藏深度。
地下水临界深度值 地下水临界深度=毛管水强烈上升高度+耕作层深度
不同质地土壤的毛管水上升高度 和强烈上升高度参考范围(m)
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
二、控制地下水的田间排水沟 4、设计排水农沟时，一般首先根据作物要求的地下 水埋深、排水农沟边坡稳定条件施工难易等初步确定 排水农沟的深度，然后再确定相应的间距。
5、当作物允许的地下水埋深ΔH要一定时，排水农沟 的深度(D)可用下式表示：
D＝ΔH+Δh+S
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟
排除地面水的目的主要是防止作物受淹。
达设计暴雨时要保证田面积水不超过作物允
许的耐淹历时和耐淹水深；雨后要在允许的
时间内将田面积水排除。
第二节
农田排水沟对地面水及地下水位的调控原理
一、排除地面水的田间排水沟 1．排涝水量与除涝时间
一、排除地面水的田间排水沟 (1)利用超蓄产流法计算净雨深
也可用径流深表示：
R＝P-(Wm-W0)
R为一次降雨产生的径流深(mm)； P为一次降雨量(mm)； Wm为非饱和带的蓄水容积(mm)； W0为雨前土层中的含水量(mm)。
Wm 值 建 议 南 方 地 区 采 用 80—120mm ； 北 方 地 区 150mm左右。
在田块无入渗补给的条件下，地下水呈非稳定流 状态，地下水位下降值可近似采用下述公式计算： (6—1) 式中：v为地下水位下降系数，它是时间t的函 数；H0是地下水最大变化幅度；ε为t时段平均水 面蒸发强度；η为蒸发影响系数；μ为土壤给水度。 式中参数v和μ可由实测资料反求得到。 一般来讲，排水沟(管)间距小、土壤质地轻、 沟深(或管理深)大，地下水下降速度快，反之则 下降速度慢。在排水初期，排水沟(管)附近的地 下水下降速度快，远离排水沟(管)地域的地下水 下降速度慢。