9 农田排水

三、农田排水工作中应考虑的基本事项：措施



治理农田水分过多的措施可概括为以下五个方面： 1．防止高地地面径流和地下径流向低地汇集。 2．加速地面径流的排出。 3．加速地下径流的排出，把地下水位控制在允许的 深度范围。 4．排除滞留在作物根系层土壤中的多余水分。 5．改善土壤结构性，提高土壤的通气透水能力，加 速土壤水的下渗和出流。
春谷
高粱
农作物的耐淹水深和耐淹历时，应根据当地的农作物 耐淹试验资料分析确定，无试验资料时可按表选取。
农作物耐淹水深和耐淹历时参考表
作物种类
大豆 小麦
生育期 苗期 开花期
拔节～成熟期 返青期 分蘖期 拔节期 孕穗期 成熟期
耐淹水深(cm) 3～5 7～10
5～10 3～5 6～10 15～25 20～25 30～35
考虑。
四、排水沟的设计水位
排水沟道系统设计一方面要满足排涝设计流量的要求，另一 方面还要满足控制地下水位、养殖等对排水沟道水位的要求， 大型沟道还要满足通航的要求。 从土壤工作方面考虑，田间排水沟道的水位应首先满足控制 农田地下水位的要求，即排渍水位的确定及推求是重要的。 排渍水位又称日常水位，即排水沟内需要经常维持的水位。 排渍水位主要为控制地下水位的要求所决定，在一般情况下， 排水沟内水面距离地表的深度应大于允许地下水埋深O.2～ 0.3m以上，故多大于1.2～1.5m，而在有盐碱威胁地区在质地 在自流排水情况下，按上式推求的干沟沟口的日常水位应高于 中等的土壤上排水沟内水面至地表垂直距离大多在2.2～2.6m 外河的平均枯水位或与之相平。逐级排涝水位的推算方法与排 以上。 渍水位的推算方法基本相同，推算得出的干沟排水口处的排涝 由于沟道内的水面比降和局部水头损失所致，各级沟道的日 水位也应高于外河的设计洪水位才能实现自流排水。 常水位逐级下降，某级沟道出水口处的日常水位可由下式推 由排水沟内水面至地表的距离和排水沟的深度有如下关系： 算得出：
经验公式法



降雨产生径流的流量是随时间变化的，表示流量随时间变化的曲线被称为 流量过程线。典型的流量过程线如图6—4所示。 流量过程线的形状取决于降雨特性及降雨区的地形、植被和土壤条件等。 为了保证排水通畅和排水沟道、排水设施的安全，排水系统应按发生除涝 设计标准规定的暴雨所产生的最大径流流量Qmax(洪峰流量)进行设计，但 由于以分析计算的方法很难准确地推求出Qmax值，所以实际工作中确定排 水沟流量多用经验公式的方法。 经验公式法就是在统计分析实测资料的基础上建立某区域洪峰流量和设计 净雨深、集水面积之间的关系式，据此推求排涝设计流量。 排水区单位面积上的排涝流量被称作排涝模数 一般是首先推求出在除涝设计标准下排水区内平均到每平方公里排水面积 上的最大排涝流量。然后再以排涝模数乘以某沟道所控制的排水面积即得 到该沟道的排涝设计流量。
三、农田排水工作中应考虑的基本事项：注意事项




在进行排水规划设计时还应考虑以下事项： (1)区分防洪除涝排水和控制地下水位排水； (2)要极力避免有外水流入 ； (3)尽可能采用自流排水； (4)排蓄结合； (5)注意排水区域内作物构成的多样性。
排水规划设计的主要内容有确定排水区域、踏查勘测、选择防止外水侵入的措施、 确定总排水口位置、确定排水指标和除涝设计标准，划分排水区内的排水小区， 选择排水方法，布置排水沟道，对排水沟道进行纵横断面设计，制定排水系统的 管理方案等。排水系统布置一般与灌溉系统布置同时进行，其规划布置原则和依 据设计流量、沟深等进行水力计算，设计沟道的纵横断面等内容
耐淹历时(d) 2～3 2～3
1～2 1～2 2～3 4～6 4～6 4～6
水稻
据此可以确定排水时间的问题
二）地下水位指标 地下水位的最优范围与作物种类、生育期、土壤质 地等有密切关系。适宜地下水位应通过试验和调 查分析确定。 例：大田作物 播种、幼苗期 地下水位高 蹲苗、生长旺盛期 地下水位低 华北区 小麦生长期 地下水埋深 100-120cm 一般作物 100-150cm 另：盐碱区须控制在地下水位临界深度以下。


农田过多水分的来源主要有： 1．大量降雨，水量集中。 2．河流洪水泛滥，淹没农田。 3．地区外有径流入侵或地势低洼地下水汇集，造成 地下水位上升。
4．不合理的灌溉等。

三、农田排水工作中应考虑的基本事项：原因



地形 盆地地形周围有水汇集，或地势过于平坦， 坡度小出流不畅。 外水顶托 汛期外河水位高于内水，排泄困难。 排水能力不足排水系统不完备 如排水沟道的布置、 数量、坡度、维修养护及排水口的位置不适当等造 成不具备应有的排水能力。 土质过于黏重或下层土壤有隔水层

二、农田排水的任务和排水指标


农田排水的任务是通过合理地采取工程、农业和生物等措施 及时排除田间多余、有害的水分，降低地下水位并使之维持 在一定深度范围，使作物根系层的土壤水分状况适于作物生 长。 排水的目的：减少洪涝淹渍为害，提高土壤肥力，实现农田 的高产稳产．



排水任务的农田排水系统的排水标准有来自控制地 面淹水深度、淹水时间和控制地下水位两方面的要 求。 (一)地面排水指标：耐淹时间和耐淹水深 (二)控制地下水位指标：地下水埋深
二、排涝设计流量的计算



排水设计流量是设计排水沟道和排水设施的依据。 排水设计流量又有排涝设计流量(地面排水设计流量) 和日常设计流量之分。 排涝设计流量系指在发生除涝设计标准规定的暴雨时， 排水沟所能通过的最大流量或平均流量。 可见排涝设计流量是由除涝设计标准及排水沟道控制 的排水面积大小决定的。确定排涝设计流量常用的方 法有经验公式法和平均排除法。
平均排除法


对于控制面积较小的排水沟道来说，由于在不同位 置产生的径流到达排水沟的时间相差不多，且在不 超过作物耐淹时间的条件下，可以允许短时间内漫 溢田间排水沟道。 排涝设计流量不必依最大流量或最大排涝模数设计， 而可以按将排水面积上设计净雨量在规定的排水时 间内排出所要求的平均排涝流量加以确定，即
以上述各式计算排涝设计流量时，若排水区内既有旱田又有水 田，应先分别算出水田和旱田的排涝流量或排涝模数，然后再 按水、旱田面积的比例来算出综合排涝模数和排涝设计流量， 计算公式如下：
三、日常设计流量的计算

地下排水流量自降雨开始后也同样有一变化过程，有一流量 高峰，此高峰要比地面径流洪峰来得迟一些，当这一地下径 流高峰过后地下水位逐渐回落，直至要求的一定的排水控制 深度，以后排水沟排出的地下水流量称为日常流量或排渍流 量，它是一较小的数值。日常设计流量在设计计算中常用来 校核排水沟的最小流速(不淤流速)。 当求出地下水排水模数后即可根据各级沟道所控制的排水面积， 单位面积上的日常设计流量称为设计地下水排水模数，其数 计算出地下水排水设计流量： 值的大小决定于地区的土质、水文地质及气象条件，也决定 于排水沟密度等因素，通常使用的多是由分析当地或邻近地 Q地下 ＝q地下A 区的实测资料而得到的经验数值。 排水沟的纵模断面应按地面径流和地下径流排水量之和进行设计， 但由于地下径流与地面径流相比流量值很小，通常可以忽略不予
耐淹历时(d)
1～2 1～1.5 1～1.5 1.5～2 2～3 2～3 1～2 1～2 2～3 2～3 5～7 6～10 10～20
作物种类和生育 阶段有关。棉花、 小麦等旱作物的 耐淹能力较差， 10cm，淹1天就 会减产，6-7天 就会死亡，一般 旱作物10-15cm 淹水时间不超过 2-3天。
水田地区确定排涝设计流量的平均排除法

水田降雨产生的净雨量不同于旱田，水田具有调蓄雨水的能 力，即降雨初期雨水能蓄于田内，只有当积水深度超过某一 限度后才会影响水稻生长。因此，水田的排涝设计流量和排 水模数应以下式计算：
中国南方圩区的形式较为多见，圩区内部以种植水稻为主，但 也可能有部分旱田，圩区内河沟汛期可以预降蓄水，故其排水 流量可按下式计算：

第三节 排水方法
一、地面排水/明沟排水 在田间地面开挖沟道进行排水的方法 骨干排水系统都采用明沟，田间排水系统以 明沟为主，暗沟为辅
一）、排水沟道系统组成及布置方法 1、组成： 1)田间排水沟网 田间排水沟通常指农沟
农沟及下一级毛沟统称为田间排水沟网
布置田间沟道与田间渠道相结合：相邻、相间两种 2）输水沟道系统 干沟、支沟、斗沟、农沟 排蓄结合，沟网化 3）容泄区 指排水区外部的容纳排水区，泄水的河流、湖泊、洼地 对于河网化的输水沟而言，其本身也是容泄区 依地形条件高低分片、自流排水、机械排水结合。 4）非自流区，设抽水站
3、糙率n 沟内常年有水，长草，难பைடு நூலகம்护 糙率选大，一般0.025-0.03 4、V不冲，V不淤 V不淤 0.2-0.3m/s V不冲 查表
第五章 农田排水
一、农田水分过多对土壤和作物的影响

农田水分过多是指由于降水或洪泛产生地面径流不 能及时排除时的淹水状态和由于地下水位过高、土 体构型不良或土质过于黏重、土壤透水性差造成的 土层滞水的情况。


淹害 、渍害 、盐害
在农业生产实际中，水分过多是涝洼低产土壤生产力发挥的 主要障碍因子，因而排水除涝和降低地下水位就成了改良涝 洼地和盐碱地的关键性措施。 农田排水的重要性不仅体现在将生产潜力很大的涝洼、盐碱 地改造成高产稳产农田方面，而且在灌溉地区，尤其是在干 旱、半干旱地区也需要有完备的排水条件。
第二节排水沟的设计流量及设计水位

一、除涝设计标准 二、排涝设计流量的计算 三、日常设计流量的计算 四、排水沟的设计水位
一、除涝设计标准



除涝设计标准一般是用发生某一频率(或重现期)的暴雨而不 受灾的这一暴雨雨量和降雨历时来表示的，亦被称之为设计 暴雨。 目前，中国大多数地区采用重现期为5～10年一遇(频率P=20 ％～10％)的暴雨作为除涝设计标准，条件较好的地区或有特 殊要求的粮棉基地和大城市郊区等地可适当提高标准。 通常除了设计暴雨的雨量大小和历时长短外，除涝设计标准 还同时规定了根据作物耐淹能力确定的允许排水时间，不少 地区采用一日暴雨2d或3d排除，三日暴雨3d或5d排除为标准。 除涝设计标准是确定排涝设计流量和排水工程规模的重要依 据，应考虑农业现代化建设的要求，以中央和地方有关部门 颁发的规范、规程为依据，结合各地区经济发展要求和投资、 劳力等可能条件，考虑受灾情况、治理难易和工程效益等， 综合分析确定。
农作物耐淹水深和耐淹历时参考表
作物种类
棉花 玉米 甘薯
生育期
开花结铃期 苗期～拔节期 抽穗期 孕穗灌浆期 成熟期 全生育期 苗期～拔节期 孕穗期 成熟期 苗期 孕穗期 灌浆期 成熟期
耐淹水深(cm)
5～10 2～5 8～12 8～12 10～15 7～10 3～5 5～10 10～15 3～5 10～15 15～20 15～20
一）地面排水指标 即排涝指标：根据作物种类、生育期、排水区水文 气象条件而定。 农作物对受淹时间和受淹水深的忍耐是有限的，从 农田排水的经济效益出发，允许田间在限定时间 内有一定深度的淹水，即要求在允许时间内将淹 水水层排至耐淹深度以下，该允许时间范围和淹 水深度分别为：耐淹时间、耐淹水深 通过实地调查或试验获得。
二）、排水沟道纵横断面设计
1、比降i
要求：沟道比降与沟道沿线地面坡度相近，沟道不冲不淤。 排水沟i大于灌溉渠道。
平原区： 干沟 1/6000-1/20000
支沟 1/4000-1/10000 斗沟 1/2000-1/5000
2、边坡系数m
与沟道土壤质地、沟深有关：质地越砂，沟越深，m越大 排水沟边坡较灌溉渠道边坡为缓。
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
砂壤、轻壤 中壤 重壤、粘土
1.8～2.1 1.5～1.7 1.0～1.2
2.1～2.3 1.7～1.9 1.1～1.3
2.3～2.6 1.8～2.0 1.2～1.4
2.6～2.8 2.0～2.2 1.3～1.5
三、农田排水工作中应考虑的基本事项：来源