第七章排水沟道系统课件.ppt

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1、,农 田 水 利 学,水利科学与工程学院徐英,第一节 排水系统的组成与分类,第七章 排水沟道系统,田间排水网（农沟及以下排水沟）各级输水沟道（干、支、斗沟）排水闸、涵、站等建筑物排水承泄区（江、河、湖、海等）,一、排水系统的组成,二、排水系统的类型,1一般排水系统组成：干、支、斗、农沟。作用：一般只起排水作用。适用： 山丘区，一般平原；干旱、半干旱地区。2综合利用排水系统（也称河网化排水系统）组成,二、排水系统的类型,作用：以排水为主，兼顾滞涝、引蓄水灌溉、养殖、通航等作用。河网的主要特征深：（“深”是综合利用的关键）网：水系成网，调度灵活；平：沟底要平，能排能引，航运、养殖；分：高低片分级控

2、制，高水高排、低水低排适用：低洼的平原地区或圩区。,第二节 排水系统的规划布置,第七章 明沟排水系统,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（又称撇洪沟）和地下截流沟排水,一、排水方式(P227自学),1、低处布置2、便于机耕、管理3、降低造价4、洪涝分治 5、灌排配套,二、规划布置原则,6、综合利用7、高低分排8、排蓄结合9、安全可靠,三、排水系统的规划布置,山丘区干支沟：尽可能利用天然河道。斗、农沟：地面有一定坡度时，用灌排相邻布置；平坦时，作灌排相间。一般斗沟间距400800m，深1.52m；农沟间距100200m，深1.01.5m。,三、排水

3、系统的规划布置,平原地区骨干排水沟道尽量利用原有河沟河网的一般规格：,平原地区基本河网布置示意图,三、排水系统规划布置,圩区外河网：地区骨干河网（干、支河）内河网：由中心河、生产河组成较小的圩区宜采用丰字形内河网。较大的圩区宜采用井字形内河网。生产河的间距约为200300。,注意：一般排水系统排水沟与灌溉渠统一布置；综合利用排水系统则先于渠道系统布。,第三节 排水沟的设计流量,第七章 明沟排水系统,一、设计排涝流量,设计排涝流量：排除某一排涝设计标准下的暴雨产生的地面径流的排水流量。作用：确定（骨干）排水沟断面、排水建筑物的尺寸。计算方法：经验公式法平均排除法,一、设计排涝流量（最大设计流量）

4、,（一）经验公式法1. 平原区排涝模数经验公式法设计排涝模数：排涝区单位面积（km2）上的设计排涝流量。单位：m3/s/km2，用符号q表示。计算步骤： (了解) （1）确定设计暴雨量P （2）计算设计净雨R （3）用经验公式计算排涝模数q （4）计算设计排涝流量Q,一、设计排涝流量（最大设计流量）,2. 山丘区排涝模数经验公式（1）10km2F100km2时的经验公式,Ps设计暴雨强度，mm/h；F汇水面积，km2;Ka 流量参数，按下表取值,式中:,一、设计排涝流量（最大设计流量）,（2）F10km2时的经验公式 式中 ：Kb径流模数； n汇水面积指数，F1km2时n=1。 山丘区Kb、n

5、值参考表,一、设计排涝流量（最大设计流量）,（二）平均排除法(重点掌握)1特点：以排涝历时内的平均排涝流量作为设计排涝流量，农田会受短时间淹没。2. 适用：较小的排水沟道（汇水面积10km2）或抽水排水地区和具有一定调蓄能力的河网地区。,一、设计排涝流量（最大设计流量）,3.公式T排涝历时（d）；t每天排水时间（h）， 一般，自排t=24h，抽排t=1822h。,计算R时注意： R水和R旱计算方法同前； 平原河网地区宜考虑排水沟滞蓄； 圩区应考虑预降滞蓄，圩堤渗漏产水和套闸 进水,【算例】,已知淮北平原地区，F=20km2，F水田=12km2，F旱田=7km2，F沟=1km2,稻田耗水e=4m

6、m/d，稻田滞蓄30mm，沟道水面蒸发e0=3mm/d，沟滞蓄500mm。排涝标准为日雨量200mm雨后1天排出。求用平均排除法求Q、q。根据水文手册，本地区,二、设计排渍流量（日常流量）,（一）定义：非降雨期间为控制地下水位而经常需要的地下水排水流量，又称为日常流量。（二）设计排渍模数：排水区单位面积上的设计排渍流量。（三）作用：确定排水沟沟底高程，并校核允许最小流速。,二、设计排渍流量（日常流量）,（四）计算方法：1、确定排渍模数（1）采用当地或邻近地区实测资料。（2）采用公式计算（规范中公式）。（3）采用经验数据（P279，表9-4）,二、设计排渍流量（日常流量）,2、计算排渍流量,已知

7、苏南某圩区，F=3.8Km2，其中旱地占15%，水田占80%，河沟占5%。水田日耗水e=5mm/d，水田滞蓄30mm，河沟水面蒸发e0=3mm/d，预降滞蓄500mm,旱地径流系数为0.6 。排涝标准为日暴雨200mm雨后1日（即排涝历时2d）排出。试求设计排涝流量Q和排涝模数q。,作业,结 束,河网,骨干河网,基本河网（沟网）,田间墒网,干河（一级河）,支河（二级河）,大沟（三级河）,中沟（四级河）,小沟（生产河）,毛沟,腰沟,墒沟,干沟,支沟,斗沟,农沟,（1）徐淮平原,（2）通南和太湖平原,丰字形河网布置,适用：地形中间高,一、设计排涝流量（最大设计流量）,1确定设计暴雨P（1）历时：,

8、1日,3日,（2）暴雨量：由设计标准进行频率 分析计算得到。,一、设计排涝流量（最大设计流量）,2求设计净雨深R（1）水田地区采用暴雨扣损法,P设计暴雨量（mm）,h田滞水田滞蓄水深，h田滞=hp-h0,h0雨前正常水深，可取,hp雨后最大允许蓄水深度，mmE排水期间水田耗水量,mm,一、设计排涝流量（最大设计流量）,2求设计净雨深R（2）旱田地区 1）利用P+PaR关系曲线 P设计暴雨量； Pa前期影响雨量，Pa=Im； 前期影响系数，一般0.50.8 Im最大初损,湿润地区为80120mm,一、设计排涝流量（最大设计流量）,2求设计净雨深R（2）旱田地区 2）径流系数法（适用于小汇水面积）

9、 式中：径流系数。,一、设计排涝流量（最大设计流量）,2求设计净雨深R（3）有水田也有旱田,F水水田面积，km2F旱旱地面积，km2F水旱地总面积，km2R水、R旱水田、旱田净雨深,mm,一、设计排涝流量（最大设计流量）,3计算排涝模数 经验公式,式中：,R设计净雨深，mm；,K综合系数，表8-5；,m峰量指数，表8-5；,n递减指数，表8-5,使用时，可查当地水文手册,一、设计排涝流量（最大设计流量）,4计算排涝流量,适用：较大的骨干排水沟和河道（汇水面积10100km2（不同地区有不同的标准）,一、设计排涝流量（最大设计流量）,QQmaxQ设,一、设计排涝流量（最大设计流量）,流量参数Ka值,山丘区Kb、n值,qh设计排渍模数（m3/skm2)土壤给水度（释放水量与土 壤体积的比值）H地下水位设计降低深度（m）T排渍历时（h）,各种土质设计排渍模数表,（）井字形内河网,圩子面积较大时，纵横两方向具有两条以上干河。此时称内河网为井字形河网。,兴化市钓鱼圩,