建设高标准农田水利建设工程

建设高标准农田水利建设工程

摘要：农田排水沟渠能够调节农田生态系统水分平衡,改变流域水文情势，田间排水沟作为农田水利工程配套系统的重要组成部分，在农业增产增收和粮食安全保障中发挥着重要作用。做好田间排水沟的规划设计，是实现高标准农田水利建设不可或缺的环节。本文择取设计工作中的经验，从田间排水沟的设计要素、排水沟的设计步骤等方面，与大家探讨。

关键词：排水沟；设计；技术

粮食产量持续增产的主要内因之一是农田水利建设的投入

加大和节水灌溉技术含量的增加。近年来，为了加快农业现代化的进程，国家多方面筹集资金，加强农田水利建设，建成了一大批高标准的田间工程，形成了沟相连，路相通、林成行、田成方的现代农业示范区，有力地促进了现代农业的发展，为粮食增产增收奠定了坚实的基础。排水沟作为田间工程的组成部分，发挥着排除地表水，减少田间淹没深度和时间、减少地下水位上升高度、排除田间农药、化肥的残留渍害、建立生态净水等不可或缺的作用。做好排水沟的规划设计，是发挥田间工程效能的重要环节。

一、田间排水沟的设计要素

在进行排水沟设计时，要重点考虑排水系统工程布局和工程标准，确定田间排水沟深度和间距，分析计算各级排水沟道和建筑物

的流量、水位、断面尺寸和工程量。田间排水沟设计的关键是确定排水沟的深度、间距、断面、比降边坡系数等要素。

（一）田间排水沟的间距

田间排水沟间距和断面尺寸由排水要求和机耕要求确定。云南北部降雨量少的地区排水沟间距一般为150-400m 米。云南南部雨水丰沛的南部地区的排水沟间距为100-200m。

（二）田间排水沟的断面

除涝排水沟的断面根据排涝流量确定。排水沟的断面尺寸通过水力计算确定。先选择排水沟底的纵向坡降、横断面的边坡系数及沟床的糙率。兼有除涝和防渍的排水沟，一般按照排渍的要求确定沟深，再初步拟定过水断面，再校核是否满足除涝要求。

（三）田间排水沟的沟深

农沟沟深一般为1m左右。最末一级的地下水排水沟的深度，根据排水任务而定。防渍功能的沟深为0.8-1.5m。防止土壤返盐的沟深，则为地下水临界深度。

（四）沟深与间距的关系

排水沟水位与沟深间距关系一定时，排水农沟深度与农沟的间距有关。在要求的地下水位一定时，沟深大则间距大，沟深小则间距小。间距小，沟可浅些，否则要求较大的沟深。一般情况下根据作物要求的地下水埋藏深度和施工条件，初步确定排水农沟的深度，再确定相应的排水沟间距。由于排水地区的水文地质条件复杂，排水沟的深度和间距，需要通过试验资料和相近地区的成功经验分析选定。

（五）排水沟的设计流量

设计流量分排涝流量和排演流量两种。计算设计流量时，首先确定这两种情况的设计排水模数，然后分别乘以与排水沟断面相应的汇流面积，即为排涝设计流量和排渍设计流量。

（六）排水沟的设计水位要求

排水沟设计分为排渍水位和排涝水位两种，排渍水位是排水沟平时应维持的水位，也称日常水位，主要满足控制地下水的要求。为了保证农沟水位不被奎高，斗、支、干沟的排渍水位要逐级降低，除了水流的纵向坡降外，各级沟道汇流处尚需有适当的水位落差，一般0.1-0.2m。排涝水位也称最高水位，是排水沟通过排涝设计流量

时的水位。排涝时各级沟道的水位均不应高于沟道两侧的田面高程，以低于田面0.2-0.3m为宜。在抽水排涝情况下，承泄水泵排水的排

水沟段，或通过小块洼地的排水沟段，允许筑堤束水，使沟内水位高于两侧田面高程。

（七）排水沟的边坡要求

由于有地下水逸出，容易坍塌，因而常采用较缓的边坡。由于排涝历时短，沟坡容易长草，沟床糙率大，因而耐冲能力强，可以选用较陡的纵向坡降。

（八）排水试验

根据农田排水试验规程SL-109-95的要求进行试验。试验时，针对某种沟深，拟定一组排水沟间距，测试排水沟间距最终排水效果。

二、排水沟的设计步骤

（一）排渍水位设计

排渍水位是排水沟经常需要维持的、满足防渍或防止盐碱化要求的水位，也称日常水位。其初步设计步骤为：一是确定排渍控制点高程（取最远处低洼地高程值）；二是初拟各级排水沟的比降；三

是推算排干沟出口的日常水位。应满足干沟出口处的日常水位（排水承泄区的水位）。若不能满足上述要求，则调整比降，尽量争取自排。在水网圩区，无法自排，则采用抽排来维持日常水位。

（二）排涝水位

排涝水位是排水沟通过排涝设计流量时的水位，也称最高水位。其设计步骤为：一是确定排涝控制点；二是拟定各级排水沟比降；三是计算干沟出口处的排涝水位。应满足干沟出口处最高水位不低于外河的最高水位。若干沟出口发生壅水，则需调整排水沟比降，或筑堤束水。若无法自排，则考虑建站抽排。同时为进一步提高沟道的滞蓄能力，可采取提高加密沟网、提前预降沟水位等措施。若排水沟同时具有排渍和排涝的要求，则应同时满足上述两种水位要求。若以排涝要求确定沟道断面，则以排渍要求来校核。若以排渍要求确定沟道断面，则以排涝要求来校核。

（三）排水沟横断面设计

水沟横断面设计的步骤：一是确定排水沟横断面尺寸。一般干、支沟应作具体设计，斗沟选择有代表性斗沟作典型设计，农沟可采用地区统一的标准断面；二是按排涝设计流量确定排水沟过水断面，通常按明渠均匀流公式计算，方法与渠道计算相似；三是底坡应考虑

接近地面坡降，以避免深挖方。应考虑承泄区水位，尽量自排。应满足不冲不淤，比降不能太大，也不能太小；四是结合引水的沟道比降宜缓，此时应顺坡排水，倒坡引水。结合蓄水灌溉、滞涝、通航时，也可采用平沟底。

（四）边坡设计

边坡系数主要与土质和沟深有关，一般同级沟、渠相比，沟道的边坡系数大于渠道的边坡系数。应考虑地下水渗出、坡面径流冲刷、沟内积水时，波浪的侵蚀等因素。

三、设计中应考虑的相关因素

一是根据防渍、通航养殖要求校核排水沟的水深和底宽。如果不能满足防渍、通航养殖要求，则应拓宽加深断面。如果排渍要求的沟深比排涝要求的沟深大得多，则可以采用复式断面，这样能满足排渍要求，又不致使断面扩大很多；二是平原、水网圩区，排水沟校核滞涝要求：确定需要排水沟滞蓄的水深，计算需要排水沟滞蓄水量、排水沟滞蓄容积、滞蓄能力。校核增加抢排水量，减小要求的滞蓄量。扩大沟深或沟宽，或采用复式断面，增加沟道密度；三是沟道灌溉引水能力校核要求：利用排水沟引水灌溉时，往往平坡，逆坡引水。需校核输水距离及水位能否满足灌溉要求，推算水面曲线，如不满足应调整排水沟的水力参数；四是随着国家对农业生态和食品安全的重视，农田生态建设问题凸显，在设计中应充分考虑排水沟和沉淀沟的布设问题；五是设计中要注意排水沟网的观感效应，勾画出与现代农业气息相映衬的生态艺术设计作品。