第四節暗管排水與鼠道排水

第六章田間排水第六章田間排水1第四節暗管排水與鼠道排水第六章田間排水第六章田間排水什么是暗管排水？在地下埋設管壁有多孔或縫隙的管道，排除土壤中多余的水分，降低地下水位、以利于農作物生長的防漬排水措施。暗管排水的優點與缺點優點：節省耕地；有利于農業機械化作業；節省養護清淤勞力和費用缺點：易淤塞；投資高；主要排地下水一、暗管排水概述第六章田間排水2什么是暗管排水？一、暗管排水概述第六章田間排水2（一）組成：一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井、集水井和出口建筑物等組成。吸水管：由管壁上的孔眼或縫隙吸收和接受土壤中多余水分。有外包濾料。集水管（溝）：一般是不透水管，匯集吸水管中的水流，并輸送至排水明溝排走。檢查井：設置在吸水管和集水管相交處，用于沖沙、清淤、檢修和觀測暗管的水流。集水井：集水不能外排時，匯集集水管來水，由水泵排至下一級排水溝中。出口控制建筑物：調節和控制暗管排水；防止沖刷；在明溝高水位時防止雜物或泥土進入暗管造成堵塞。二、暗管排水系統的組成與布置

3（一）組成：一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井、集水井和出口二、暗管排水系統的組成與布置

（二）暗管布置方式單級暗管排水系統只布置吸水管。（采用多）優點：布局簡單，較易施工，投資少，便于檢修。缺點：出水口較多。第六章田間排水4二、暗管排水系統的組成與布置（二）暗管布置方式第六章田間排二、暗管排水系統的組成與分類

（二）類型2.二級暗管排水系統暗管由吸水管和集水管兩級組成。優點：節約耕地，有利于機械化耕作。缺點：布置復雜，增加了檢查井數量，投資也較大，某段管道堵塞影響范圍較大。3.純暗管排水系統第六章田間排水5二、暗管排水系統的組成與分類（二）類型第六章田間排水5三、暗管管材的選用（一）選用要求應選用經濟、適用和耐久的管材。（二）常用管材1．波紋塑料管：內徑有55mm、70mm，每盤長約100m，每米管的進水面積3000mm2左右，適作吸水管。

2.瓦管：內徑70~100mm，圓形或外方內圓形，每節長0.3~0.5m，適宜作吸水管。第六章田間排水6三、暗管管材的選用（一）選用要求第六章田間排水6三、暗管管材的選用（二）常用管材

3．素砼管：內徑有100~800mm，圓形，每節長0.6~1.0m。大口徑管適宜作集水管。

4．其它剛性材料管：如水泥土管、水泥砂漿管、無砂混凝土管、粉煤灰管等。內徑60~150mm，圓形或外方內圓形，小口徑每節長0.3~0.5m，適宜作吸水管，大口徑管每節長0.8~1.0m，適宜作集水管。第六章田間排水7三、暗管管材的選用（二）常用管材第六章田間排水7四、暗管的埋深與間距的確定（一）暗管的埋深：

ΔH——作物要求的地下水埋深；

Δh——剩余水頭，般取0.2~0.3m；S——暗管中水深，一般取半徑集水管埋深應低于吸水管0.1~0.2m。第六章田間排水8四、暗管的埋深與間距的確定（一）暗管的埋深：第六章田間排水8（二）暗管的間距：經驗數據法：采用規范推薦的暗管間距。經驗數據法，方法比較簡便，估算精度顯粗略。理論計算法《農田排水工程技術規范》（SL/T4-1999）：需要較多的水文地質參數，因此使用時往往受到限制。田間試驗方法：最能反映實際情況，但田間試驗需要大量的投資，試驗周期也較長。宜將三者結合起來，互相補充、驗證四、暗管的埋深與間距的確定第六章田間排水9（二）暗管的間距：四、暗管的埋深與間距的確定第六章田間排水9（二）暗管的間距：經驗公式（水利水電科學研究院與江蘇省水科所）四、暗管的埋深與間距的確定H——暗管埋深，mK——土壤滲透系數，m/dN——經驗系數，根據土質確定粘土K=0.1~0.2m/d，壤土K=0.3~0.6m/d，砂土K=0.7~1.0m/d;粘土N=40，壤土N=30，砂土N=20。缺乏K值時，可采用NK<10，壤土NK=10~12，砂土NK>12.第六章田間排水10（二）暗管的間距：四、暗管的埋深與間距的確定H——暗管埋深，五、排水暗管的設計流量Q——設計排水流量，m3/d；C——與面積有關的流量系數，通常只設一級或兩級暗管時，可取C=1；q——設計排漬模數（SL/T4-1999），m/d；A——暗管的排水控制面積，m2。第六章田間排水11五、排水暗管的設計流量Q——設計排水流量，m3/d；第六章田六、暗管比降與內徑暗管比降排水暗管的比降應滿足管內最小流速不低于0.3m/s的要求。管內徑d<=100mm時，i=1/300~1/600；當d>100mm時，i=1/1000~1/1500。地形平坦地區吸水管首末端高差不宜大于0.4m（防首末排水不均勻）第六章田間排水12六、暗管比降與內徑暗管比降第六章田間排水12六、暗管比降與內徑暗管管徑吸水管內徑：

集水管內徑：n——管的內壁糙率,波紋塑料管取0.016，光壁塑料管0.011，混凝土管0.013,瓦管0.014；Q——流量（m3/d）；α——與管內水的充盈度有關的系數；i——管的水力比降，可用管線的比降。第六章田間排水13六、暗管比降與內徑暗管管徑n——管的內壁糙率,波紋塑料管取0六、暗管比降與內徑校核流速

β——與充盈度有關的系數流速應大于不於流速。第六章田間排水14六、暗管比降與內徑校核流速β——與充盈度有關的系數流速應七、外包濾料的選擇(自學)（一）外包濾料的作用和種類1、作用：

（1）排水時阻止土壤顆粒進入暗管。（2）改善暗管周圍的導水能力，提高暗管排水效果2、種類：（1）天然有機材料如稻草、麥草、稻殼等。（2）無機材料砂礫、石屑、爐渣等。（3）人工合成材料如土工織物。第六章田間排水15七、外包濾料的選擇(自學)（一）外包濾料的作用和種類第六章田（二）外包濾料的設計選用不污染環境、價格較低、施工方便的外包濾料；外包濾料的滲透系數應比周圍土壤大10倍以上；外包濾料的厚度可根據當地經驗選取：淤積傾向較重的地區，散鋪砂礫外包濾料的壓實厚度不得小于8cm，在土壤淤積傾向較輕的地區，宜取5mm，在土壤無淤積傾向的地區，可適當減小外包濾料厚度。七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水16（二）外包濾料的設計七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水17七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水17八、檢查井設計吸水管長超過200m，或集水管長超過300m應設一個檢查井，以便檢查、清淤和維修；吸水管與集水管的連接處也布置檢查井。井距不宜小于50m，井徑不宜小于80cm，井內吸水管管底應高于集水管頂10cm，井底應預留30~50cm的沉沙深度。第六章田間排水18八、檢查井設計吸水管長超過200m，或集水管長超過300m應九、暗管排水出口控制建筑物出口控制建筑物：開敞式（出口無控制要求時）暗管出口處3m左右改用強度較大的不透水管材，并伸出溝坡10cm以上。豎井溢流式插板式管口塞式豎井跌水式塑料球閥第六章田間排水19九、暗管排水出口控制建筑物出口控制建筑物：第六章田間排水19八、出口控制第六章田間排水20八、出口控制第六章田間排水20第四節暗管排水與鼠道排水

第六章田間排水第六章田間排水21第四節暗管排水與鼠道排水第六章田間排水第六章田間排水十、概述什么是鼠道：為排除土壤中過多的水分，防止漬害，用動力牽引鉆孔器在田面以下一定深度穿透出一道道象鼠穴一樣，并與排水溝（農溝）相通的排水暗洞（6~10cm）。第六章田間排水22十、概述什么是鼠道：為排除土壤中過多的水分，防止漬害，用動力十、概述鼠道排水的優缺點(1)優點：①治漬效果好。②節省耕地。③投資低。④施工快。(2)缺點①使用壽命較短，一般為1~3年。②一般鼠道僅適用于粘土和粘壤土(砂壤土中需作護壁處理)。1991年昆山農田排研究所和昆山農機研究所開發成功鼠道護壁技術。經護壁的鼠道可適用沙土、沙壤土和壤土地區，但粉土地區慎用。第六章田間排水23十、概述鼠道排水的優缺點1991年昆山農田排研究所和昆山十、概述3、發展概況國外：上個世紀的上半世紀1940年Hudson,A.WandHopewell,H.GMoledrainageinNewZealand1942年Nicholson,H.HPrinciplesofFieldDrainage國內：從六十年代開始鼠道排水的試驗與應用1965年常熟牽引式鼠道犁1974年無錫東風12型手扶拖拉機繩索牽引式鼠道犁從七十年代末以來，廣東、浙江、安徽、湖北、黑龍江等地也開始推廣鼠道排水技術。第六章田間排水24十、概述3、發展概況第六章田間排水24十一、鼠道排水類型（一）按平面布置分類1、一級鼠道排水系統2、二級鼠道排水系統（二）空間布置1、單層鼠道2、雙層鼠道第六章田間排水25十一、鼠道排水類型（一）按平面布置分類第六章田間排水25十二、鼠道深與間距的確定一般先確定鼠道深度，再按《規范》確定鼠道間距。鼠道深度和間距（m）GB50288-99鼠道深度鼠道間距粘土重壤土、中壤土輕壤土、沙壤土0.45~0.500.50~0.700.70~1.002~33~44~53~44~55~64~55~66~7注：SL/T4-1999無鼠道間距經驗數據表第六章田間排水26十二、鼠道深與間距的確定一般先確定鼠道深度，再按《規范》確定十三、鼠道出口控制1.單洞控制：每條鼠道有單獨的出水。鼠道出口宜用1m左右的暗管插接保護，并對出口處明溝坡面進行保護處理。鼠道出口與暗管排水出口相同。第六章田間排水27十三、鼠道出口控制1.單洞控制：每條鼠道有單獨的出水。2.聯洞控制：各鼠道先匯入暗管，再集中排入明溝。第六章田間排水282.聯洞控制：各鼠道先匯入暗管，再集中排入明溝。第六章田3.集中控制：鼠道直接與明溝相聯通，以小溝為控制單元，在其下游設節制閘，實行聯片控制。第六章田間排水293.集中控制：鼠道直接與明溝相聯通，以小溝為控制單元，在其下十四、鼠道的施工鼠道均采用鼠道犁施工。（一）鼠道犁的種類繩索牽引式、懸掛振動式、懸掛直拖式第六章田間排水30十四、鼠道的施工鼠道均采用鼠道犁施工。第六章田間排水30第六章田間排水31第六章田間排水31第六章田間排水32第六章田間排水32第六章田間排水33第六章田間排水33（二）施工要點1、線路平整在機具運行的線路上，如有低洼、土堆、田埂，應加以填挖修整。填平之處還應壓實，使其與田面相平，從而保證鼠道平直。2、土壤含水量適宜土壤過濕或過干，適宜的土壤含水量為田間最大持水量的70%~90%。第六章田間排水34（二）施工要點第六章田間排水34THEEND第六章田間排水35THEEND第六章田間排水35第六章田間排水36第六章田間排水36四、出口控制鼠道進入明溝前設置1米管材，并伸出溝邊坡10cm以上。第六章田間排水37四、出口控制鼠道進入明溝前設置1米管材，并伸出溝邊坡10cm第六章田間排水38第六章田間排水38ΔHΔhD第六章田間排水39ΔHΔhD第六章田間排水39吸水管埋深吸水管間距粘土、重壤土中壤土輕壤土、沙壤土0.6~1.01.0~1.51.5~2.02.0~2.510左右10~2020~40*10~2020~4040~7070~11020~4040~7070~110110~160注：*GB50288-99上的吸水管間距參考值與本表基本接近，SL/T4-1999比GB50288-99在時間上晚8個月時間，編寫SL時參考了GB。*這類土質吸水管埋深不宜達2m以上。吸水管埋深和間距(m)*SL/T4-1999經驗數據法，方法比較簡便，估算精度顯粗略。第六章田間排水40吸水管埋深吸水管間距粘土、重壤土中壤土輕壤土、沙壤土0.6~按《農田排水工程技術規范》，充盈度按如下方法確定：當d=50mm時，a=0.6當d=50~100mm時，a=0.7當d=100mm時，a=0.8當d>200mm時，a=0.8確定與充盈度有關的系數α:第六章田間排水41按《農田排水工程技術規范》，充盈度按如下方法確定：第六章田間同剖面不同深度深淺相間

第六章田間排水42同剖面不同深度深淺相間第六章田間排水42第六章田間排水43第六章田間排水43第六章田間排水44第六章田間排水44一級暗管排水系統第六章田間排水45一級暗管排水系統第六章田間排水45第六章田間排水46第六章田間排水46第六章田間排水47第六章田間排水47豎井跌水式第六章田間排水48豎井跌水式第六章田間排水48第六章田間排水49第六章田間排水49第六章田間排水50第六章田間排水50管口塞式第六章田間排水51管口塞式第六章田間排水51第四節暗管排水與鼠道排水

第六章田間排水第六章田間排水52第四節暗管排水與鼠道排水第六章田間排水第六章田間排水什么是暗管排水？在地下埋設管壁有多孔或縫隙的管道，排除土壤中多余的水分，降低地下水位、以利于農作物生長的防漬排水措施。暗管排水的優點與缺點優點：節省耕地；有利于農業機械化作業；節省養護清淤勞力和費用缺點：易淤塞；投資高；主要排地下水一、暗管排水概述第六章田間排水53什么是暗管排水？一、暗管排水概述第六章田間排水2（一）組成：一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井、集水井和出口建筑物等組成。吸水管：由管壁上的孔眼或縫隙吸收和接受土壤中多余水分。有外包濾料。集水管（溝）：一般是不透水管，匯集吸水管中的水流，并輸送至排水明溝排走。檢查井：設置在吸水管和集水管相交處，用于沖沙、清淤、檢修和觀測暗管的水流。集水井：集水不能外排時，匯集集水管來水，由水泵排至下一級排水溝中。出口控制建筑物：調節和控制暗管排水；防止沖刷；在明溝高水位時防止雜物或泥土進入暗管造成堵塞。二、暗管排水系統的組成與布置

54（一）組成：一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井、集水井和出口二、暗管排水系統的組成與布置

（二）暗管布置方式單級暗管排水系統只布置吸水管。（采用多）優點：布局簡單，較易施工，投資少，便于檢修。缺點：出水口較多。第六章田間排水55二、暗管排水系統的組成與布置（二）暗管布置方式第六章田間排二、暗管排水系統的組成與分類

（二）類型2.二級暗管排水系統暗管由吸水管和集水管兩級組成。優點：節約耕地，有利于機械化耕作。缺點：布置復雜，增加了檢查井數量，投資也較大，某段管道堵塞影響范圍較大。3.純暗管排水系統第六章田間排水56二、暗管排水系統的組成與分類（二）類型第六章田間排水5三、暗管管材的選用（一）選用要求應選用經濟、適用和耐久的管材。（二）常用管材1．波紋塑料管：內徑有55mm、70mm，每盤長約100m，每米管的進水面積3000mm2左右，適作吸水管。

2.瓦管：內徑70~100mm，圓形或外方內圓形，每節長0.3~0.5m，適宜作吸水管。第六章田間排水57三、暗管管材的選用（一）選用要求第六章田間排水6三、暗管管材的選用（二）常用管材

3．素砼管：內徑有100~800mm，圓形，每節長0.6~1.0m。大口徑管適宜作集水管。

4．其它剛性材料管：如水泥土管、水泥砂漿管、無砂混凝土管、粉煤灰管等。內徑60~150mm，圓形或外方內圓形，小口徑每節長0.3~0.5m，適宜作吸水管，大口徑管每節長0.8~1.0m，適宜作集水管。第六章田間排水58三、暗管管材的選用（二）常用管材第六章田間排水7四、暗管的埋深與間距的確定（一）暗管的埋深：

ΔH——作物要求的地下水埋深；

Δh——剩余水頭，般取0.2~0.3m；S——暗管中水深，一般取半徑集水管埋深應低于吸水管0.1~0.2m。第六章田間排水59四、暗管的埋深與間距的確定（一）暗管的埋深：第六章田間排水8（二）暗管的間距：經驗數據法：采用規范推薦的暗管間距。經驗數據法，方法比較簡便，估算精度顯粗略。理論計算法《農田排水工程技術規范》（SL/T4-1999）：需要較多的水文地質參數，因此使用時往往受到限制。田間試驗方法：最能反映實際情況，但田間試驗需要大量的投資，試驗周期也較長。宜將三者結合起來，互相補充、驗證四、暗管的埋深與間距的確定第六章田間排水60（二）暗管的間距：四、暗管的埋深與間距的確定第六章田間排水9（二）暗管的間距：經驗公式（水利水電科學研究院與江蘇省水科所）四、暗管的埋深與間距的確定H——暗管埋深，mK——土壤滲透系數，m/dN——經驗系數，根據土質確定粘土K=0.1~0.2m/d，壤土K=0.3~0.6m/d，砂土K=0.7~1.0m/d;粘土N=40，壤土N=30，砂土N=20。缺乏K值時，可采用NK<10，壤土NK=10~12，砂土NK>12.第六章田間排水61（二）暗管的間距：四、暗管的埋深與間距的確定H——暗管埋深，五、排水暗管的設計流量Q——設計排水流量，m3/d；C——與面積有關的流量系數，通常只設一級或兩級暗管時，可取C=1；q——設計排漬模數（SL/T4-1999），m/d；A——暗管的排水控制面積，m2。第六章田間排水62五、排水暗管的設計流量Q——設計排水流量，m3/d；第六章田六、暗管比降與內徑暗管比降排水暗管的比降應滿足管內最小流速不低于0.3m/s的要求。管內徑d<=100mm時，i=1/300~1/600；當d>100mm時，i=1/1000~1/1500。地形平坦地區吸水管首末端高差不宜大于0.4m（防首末排水不均勻）第六章田間排水63六、暗管比降與內徑暗管比降第六章田間排水12六、暗管比降與內徑暗管管徑吸水管內徑：

集水管內徑：n——管的內壁糙率,波紋塑料管取0.016，光壁塑料管0.011，混凝土管0.013,瓦管0.014；Q——流量（m3/d）；α——與管內水的充盈度有關的系數；i——管的水力比降，可用管線的比降。第六章田間排水64六、暗管比降與內徑暗管管徑n——管的內壁糙率,波紋塑料管取0六、暗管比降與內徑校核流速

β——與充盈度有關的系數流速應大于不於流速。第六章田間排水65六、暗管比降與內徑校核流速β——與充盈度有關的系數流速應七、外包濾料的選擇(自學)（一）外包濾料的作用和種類1、作用：

（1）排水時阻止土壤顆粒進入暗管。（2）改善暗管周圍的導水能力，提高暗管排水效果2、種類：（1）天然有機材料如稻草、麥草、稻殼等。（2）無機材料砂礫、石屑、爐渣等。（3）人工合成材料如土工織物。第六章田間排水66七、外包濾料的選擇(自學)（一）外包濾料的作用和種類第六章田（二）外包濾料的設計選用不污染環境、價格較低、施工方便的外包濾料；外包濾料的滲透系數應比周圍土壤大10倍以上；外包濾料的厚度可根據當地經驗選取：淤積傾向較重的地區，散鋪砂礫外包濾料的壓實厚度不得小于8cm，在土壤淤積傾向較輕的地區，宜取5mm，在土壤無淤積傾向的地區，可適當減小外包濾料厚度。七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水67（二）外包濾料的設計七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水68七、外包濾料的選擇(自學)第六章田間排水17八、檢查井設計吸水管長超過200m，或集水管長超過300m應設一個檢查井，以便檢查、清淤和維修；吸水管與集水管的連接處也布置檢查井。井距不宜小于50m，井徑不宜小于80cm，井內吸水管管底應高于集水管頂10cm，井底應預留30~50cm的沉沙深度。第六章田間排水69八、檢查井設計吸水管長超過200m，或集水管長超過300m應九、暗管排水出口控制建筑物出口控制建筑物：開敞式（出口無控制要求時）暗管出口處3m左右改用強度較大的不透水管材，并伸出溝坡10cm以上。豎井溢流式插板式管口塞式豎井跌水式塑料球閥第六章田間排水70九、暗管排水出口控制建筑物出口控制建筑物：第六章田間排水19八、出口控制第六章田間排水71八、出口控制第六章田間排水20第四節暗管排水與鼠道排水

第六章田間排水第六章田間排水72第四節暗管排水與鼠道排水第六章田間排水第六章田間排水十、概述什么是鼠道：為排除土壤中過多的水分，防止漬害，用動力牽引鉆孔器在田面以下一定深度穿透出一道道象鼠穴一樣，并與排水溝（農溝）相通的排水暗洞（6~10cm）。第六章田間排水73十、概述什么是鼠道：為排除土壤中過多的水分，防止漬害，用動力十、概述鼠道排水的優缺點(1)優點：①治漬效果好。②節省耕地。③投資低。④施工快。(2)缺點①使用壽命較短，一般為1~3年。②一般鼠道僅適用于粘土和粘壤土(砂壤土中需作護壁處理)。1991年昆山農田排研究所和昆山農機研究所開發成功鼠道護壁技術。經護壁的鼠道可適用沙土、沙壤土和壤土地區，但粉土地區慎用。第六章田間排水74十、概述鼠道排水的優缺點1991年昆山農田排研究所和昆山十、概述3、發展概況國外：上個世紀的上半世紀1940年Hudson,A.WandHopewell,H.GMoledrainageinNewZealand1942年Nicholson,H.HPrinciplesofFieldDrainage國內：從六十年代開始鼠道排水的試驗與應用1965年常熟牽引式鼠道犁1974年無錫東風12型手扶拖拉機繩索牽引式鼠道犁從七十年代末以來，廣東、浙江、安徽、湖北、黑龍江等地也開始推廣鼠道排水技術。第六章田間排水75十、概述3、發展概況第六章田間排水24十一、鼠道排水類型（一）按平面布置分類1、一級鼠道排水系統2、二級鼠道排水系統（二）空間布置1、單層鼠道2、雙層鼠道第六章田間排水76十一、鼠道排水類型（一）按平面布置分類第六章田間排水25十二、鼠道深與間距的確定一般先確定鼠道深度，再按《規范》確定鼠道間距。鼠道深度和間距（m）GB50288-99鼠道深度鼠道間距粘土重壤土、中壤土輕壤土、沙壤土0.45~0.500.50~0.700.70~1.002~33~44~53~44~55~64~55~66~7注：SL/T4-1999無鼠道間距經驗數據表第六章田間排水77十二、鼠道深與間距的確定一般先確定鼠道深度，再按《規范》確定十三、鼠道出口控制1.單洞控制：每條鼠道有單獨的出水。鼠道出口宜用1m左右的暗管插接保護，并對出口處明溝坡面進行保護處理。鼠道出口與暗管排水出口相同。第六章田間排水78十三、鼠道出口控制1.單洞控制：每條鼠道有單獨的出水。2.聯洞控制：各鼠道先匯入暗管，再集中排入明溝。第六章田間排水792.聯洞控制：各鼠道先匯入暗管，再集中排入明溝。第六章田3.集中控制：鼠道直接與明溝相聯通，以小溝為控制單元，在其下游設節制閘，實行聯片控制。第六章田間排水803.集中控制：鼠道直接與明溝相聯通，以小溝為控制單元，在其下十四、鼠道的施工鼠道均采用鼠道犁施工。（一）鼠道犁的種類繩索牽引式、懸掛振動式、懸掛直拖式第六章田間排水81十四、鼠道的施工鼠