排水沟道系统

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1、第七章排水沟道系统中国农业大学李光永编第一节排水沟道系统的规划布置•排水系统的组成–排水区内•排水沟系(排水沟道系统)（干、支、斗、农沟）•蓄水设施（如湖泊、河沟、坑塘等）–排水区外•排水枢纽（如排水站、抽排站）•承泄区（江、河、湖、海等）排水地区的涝渍成因•来水过多：–降水量过多，暴雨形成的径流–外地区流入本地区的外来水：地面径流、地下径流–灌溉不合理产生的深层渗漏•排水不良：–排水系统不完善。如排水能力不足、沟道堵塞、缺乏必要的滞涝容积、承泄区水位过高、排水站容量不足。–管理问题防止涝渍的基本措施•采用必要的防洪

2、、挡潮、截流措施，防止外区域水入浸•进行科学合理的灌溉，防止深层渗漏•建立完善的排水系统排水方式•自流排水•抽水排水•水平排水•垂直排水（竖井）•地面截流沟和地下截流沟排水（处理外区域流入本区的地面水和地下水）布置排水沟的原则1．各级排水沟应布置在各自控制范围的最低处2．自排为主，抽排为辅，高水高排，低水低排（抽排）3．干沟出口应选在承泄区水位较低处4．下级沟道能及时排除上级沟道来水5．与灌溉系统、行政区划协调6．工程费用小：干沟直线布置、利用天然沟流排水7．在有外水入浸时，应布置截流沟，将外来地面水、地下水引入排水

3、沟或直接排入承泄区。布置排水沟的原则1．低处布置：各片低处。2．分片排水：高水高排、低水低排。3．洪涝分治：修堤防、撇洪沟等。4．滞蓄结合：减少排水量。5．统筹规划：与渠道、道路、林网、居民点、行政区结合。6．灌排分开：各成系统有利于灌、也有利于排。7．降低造价：可利用天然河道、顺直、减少交叉建筑物。8．安全可靠：土质好、防止坍塌。9．综合利用：如引水灌溉、船运、水产养殖等。排水规划的基本内容或基本步骤1．划分排水片：–按地区、水文条件，将排水区划分为高排区、低排区或自排区、抽排区。2．选择排水承泄区。3．布置排水系

4、统：排水沟系、排水枢纽、截流沟。4．水文水利计算，确定各级排水沟的断面尺寸及排水枢纽的规模。5．编制除涝排水系统的费用概算，方案比较。第二节除涝排水设计标准•与灌溉渠系规划设计一样，排水系统设计要考虑以下三方面的内容:–除涝排水设计标准。是确定排涝流量、排水沟及排水构纽的重要依据，对工程规模及效益影响很大。–排水流量计算–排水沟断面设计排水设计标准•包括两方面的内容：–除涝标准：排除地表多余的降雨径流–防渍标准：控制地下水位除涝设计标准•以治理区发生一定重现期的暴雨，作物不受涝为标准，即以某一频率（或重现期）的暴雨作

5、为除涝排水设计标准或:•以排除某一重现的暴雨所产生的径流作为排涝标准•涉及到以下参数的选择：1)暴雨:重现期、历时、雨量2)不受涝：排除时间，设计内、外水位上述参数的选择直接影响到工程规模、工程效益！重现期•作为设计标准的暴雨（设计暴雨）的重现期应根据国民经济发展水平和效益分析确定，•一般采用5～10年（频率P＝20％～10％）暴雨历时和排除时间ò旱田1－3日暴雨，1－3日排完；ò水田1－3日暴雨，3－5日排至耐淹水深。设计内、外水位ò设计外水位¾指承泄区的设计水位；ò设计内水位¾排水出口处的沟道通过排涝流量时的水面

6、高程ò因为相同设计暴雨产生的涝水在不同的内外水位条件下要求在不同的时间排除，所需的排水能力是不同的，所以在确定排水标准时，要同时确定设计内、外水位。第三节排水流量计算•排水流量：––排涝流量排涝流量：确定排水沟的断面尺寸，又称为最大设计流量；––排渍流量排渍流量：控制地下水位，用以确定排水沟沟底高程和排渍水位，又称为日常排水流量设计排涝流量的计算•设计排涝流量（又称最大设计流量）:–排除在某一排涝设计标准下的暴雨产生的地面径流的排水流量。一般采用设计暴雨推求.•常用的方法有：1.地区排涝模数经验公式法2.平均排除法。

7、地区排涝模数法•设计排涝模数：–每平方公里排水面积上的最大排涝流量mnq=KRFF－排涝面积；R－设计径流深（由设计暴雨推求）（水文书上已讲）K－综合系数（反映河网配套、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等）m－峰量指数n－递减指数<0（随着排涝面积的增大，自然调蓄作用增加，排涝模数减少）地区排涝模数法•设计排涝流量:Q＝q⋅F设计径流深R(可用水文学中介绍的方法推求)•一般先求得设计标准下的暴雨，再根据设计暴雨推求径流深（净雨）。设计暴雨历时的确定ò设计降雨历时、暴雨的大小及其分布均与除涝面积的大小有关。ò据华北平原地

8、区实测资料分析表明，对于100～500km’的排水面积，洪峰流量主要由1d暴雨形成；而500～5000km’的排水面积，洪峰流量一般则由3d暴雨形成：因此在上述两种排水面积情况下推求设计排涝流量，应分别采用1d和3d作为设计降雨历时设计暴雨的推求：•设计暴雨可用典型年法或频率法进行推算。•典型年法是采用排涝地区内实际发生的涝灾较为严重的某个年份