灌溉排水工程設(shè)計(jì)及案例

1灌溉排水工程2我國(guó)農(nóng)田水利發(fā)展概況農(nóng)田水分狀況和土壤水分運(yùn)動(dòng)作物需水量和灌溉用水量灌溉水源和取水方法灌溉渠道系統(tǒng)灌溉管道系統(tǒng)田間排水系統(tǒng)排水溝道系統(tǒng)灌溉工程設(shè)計(jì)案例3一我國(guó)農(nóng)田水利發(fā)展概況(一)我國(guó)的農(nóng)田水利事業(yè)

農(nóng)田水利是水利工程類別之一，其基本任務(wù)是通過(guò)各種工程技術(shù)措施，調(diào)節(jié)和改善農(nóng)田水分狀況及其有關(guān)的地區(qū)水利條件，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。4(二)農(nóng)田水利學(xué)的研究對(duì)象和基本內(nèi)容農(nóng)田水利學(xué)的研究對(duì)象主要包括以下兩方面：1、調(diào)節(jié)農(nóng)田水分狀況調(diào)節(jié)農(nóng)田水分狀況的措施有：(1)灌溉措施(2)排水措施

5在調(diào)節(jié)農(nóng)田水分狀況方面需要研究的問(wèn)題是：研究農(nóng)田水、鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探求土壤、作物和水分、鹽分之間的內(nèi)在聯(lián)系。研究節(jié)水灌溉的技術(shù)和理論。研究不同地區(qū)灌排系統(tǒng)的合理布置，做到山、水、田、林、路綜合治理，既便于灌排和控制地下水位，又適應(yīng)機(jī)耕。研究灌排工程施工機(jī)械化。研究灌排系統(tǒng)管理。研究系統(tǒng)工程和電子計(jì)算技術(shù)在灌排水方面的應(yīng)用，提高灌排工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的技術(shù)水平。62、改變和調(diào)節(jié)地區(qū)水情改變和節(jié)地區(qū)水情的措施，一般可分為以下兩種：(1)蓄水保水措施(2)調(diào)水、排水措施7在深入調(diào)查水量供、需情況的基礎(chǔ)上，研究制定地區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)的水資源規(guī)劃及水土資源平衡措施。研究當(dāng)?shù)氐孛嫠?、地下水和外?lái)水的合理開(kāi)發(fā)及聯(lián)合運(yùn)用，尋求水資源系統(tǒng)的最優(yōu)規(guī)劃、擴(kuò)建和運(yùn)行方案。研究洪澇規(guī)律，采取有效措施，解除洪澇威脅。研究水資源開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)等方面的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，探求符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則的水資源系統(tǒng)規(guī)劃、管理的經(jīng)濟(jì)論證方法。在這方面需要研究以下一些問(wèn)題：8二農(nóng)田水分狀況和土壤水分運(yùn)動(dòng)

農(nóng)田水分狀況系指農(nóng)田地面水、土壤水和地下水的多少及其在時(shí)間上的變化。（一）農(nóng)田水分狀況1、農(nóng)田水分存在的形式

農(nóng)田水分存在三種基本形式，即地面水、土壤水和地下水，而土壤水是與作物生長(zhǎng)關(guān)系最密切的水分存在形式。92、旱作地區(qū)農(nóng)田水分狀況

旱作地區(qū)的各種形式的水分，并非全部能被作物所直接利用。

旱作物田間(根系吸水層)允許平均最大含水率不應(yīng)超過(guò)田間持水率，最小含水率不應(yīng)小于凋萎系數(shù)。3、水稻地區(qū)的農(nóng)田水分狀況

水稻是喜水喜濕性作物，保持適宜的淹灌水層，能對(duì)稻作水分及養(yǎng)分的供應(yīng)提供良好的條件；同時(shí)，還能調(diào)節(jié)和改善其它如濕、熱及氣候等狀況。但過(guò)深的水層(不合理的灌溉或降雨過(guò)多造成的)對(duì)水稻生長(zhǎng)也是不利的，特別是長(zhǎng)期的深水淹灌，更會(huì)引起水稻減產(chǎn)，甚至死亡。104、農(nóng)田水分狀況的調(diào)節(jié)措施農(nóng)田水分過(guò)多的原因，有以下幾方面：降雨量過(guò)大；河流洪水泛濫，湖泊漫溢，海潮侵襲和坡地水進(jìn)入農(nóng)田；地形低洼，地表水匯流和地下水位上升；出流不暢等；

當(dāng)農(nóng)田水分過(guò)多時(shí)，應(yīng)針對(duì)其不同的原因，采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施。排水(排除多余的地面水和地下水)是解決農(nóng)田水分過(guò)多的主要措施之一。11降雨量不足；降雨形成的地表徑流大量流失；土壤保水能力差，水分大量滲漏；蒸發(fā)量過(guò)大等。

當(dāng)農(nóng)田水分不足時(shí)一般應(yīng)采取增加來(lái)水或減少用水的措施，增加農(nóng)田水分的最主要措施就是灌溉。無(wú)論水田或旱地，都應(yīng)注意改進(jìn)灌水技術(shù)和方法，以減少農(nóng)田水分蒸發(fā)和滲漏損失。農(nóng)田水分不足的原因，有以下幾方面：12二土壤水分運(yùn)動(dòng)1、入滲條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)

降雨和灌水入滲是補(bǔ)給農(nóng)田水分的主要來(lái)源。入滲速度、總量和入滲后剖面上土壤含水率的分布，對(duì)擬定農(nóng)田水分狀況的調(diào)節(jié)措施有重要意義。13

在形成水層以前，土壤入滲速度的大小決定于降雨或灌溉強(qiáng)度。隨著入滲時(shí)間的延長(zhǎng)，入滲能力逐漸減弱，當(dāng)降雨或灌水強(qiáng)度超過(guò)入滲能力時(shí)，田面將形成水層。在這種情況下土壤的入滲速度將決定于土壤的入滲能力。在一定的土壤質(zhì)地和初始含水率條件下，降雨或灌水強(qiáng)度不同，入滲過(guò)程有一定差異。142、蒸發(fā)條件下土壤水運(yùn)動(dòng)

土壤水的蒸發(fā)，發(fā)生在土壤的表層，其強(qiáng)度一般取決于兩個(gè)因素，一為外界蒸發(fā)能力。即氣象條件所限定的最大可能蒸發(fā)強(qiáng)度；二是土壤自下部土層向上的輸水能力，其數(shù)值隨含水率的降低而減小。表土蒸發(fā)強(qiáng)度決定于二者的較小值。在土壤的輸水能力大于外界蒸發(fā)能力時(shí)，表土蒸發(fā)強(qiáng)度等于外界蒸發(fā)能力(常以水面蒸發(fā)來(lái)表征)，在外界蒸發(fā)能力大于土壤的輸水能力時(shí)，表土蒸發(fā)強(qiáng)度以上壤的輸水能力為限。15三作物需水量和灌溉用水量（一）作物需水量

作物需水量的大小與氣象條件(溫度、日照、濕度、風(fēng)速)、土壤含水狀況、作物種類及其生長(zhǎng)發(fā)育階段、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、灌溉排水措施等有關(guān)。這些因素對(duì)需水量的影響是互相聯(lián)系的，也是錯(cuò)綜復(fù)雜的。16（二）作物灌溉制度

農(nóng)作物的灌溉制度是指作物播種前(或水稻栽秧前)及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、灌水周期和灌水定額以及灌溉定額。三個(gè)重要概念：

灌水定額是指一次灌水單位灌溉面積上的灌水量。

灌溉定額是指作物全生育期的各次灌水定額之和。灌水定額和灌溉定額常以m3／畝或mm表示。17（三）灌溉用水量

灌溉用水量是指灌溉時(shí)需從水源取用的水量而言，它是根據(jù)灌溉面積、作物種植情況、土壤、水文地質(zhì)和氣象條件等因素而定。灌溉用水量的大小直接影響著灌溉工程的規(guī)模。18（四）灌水率

灌水率是指灌區(qū)單位時(shí)間,單位面積(例如以萬(wàn)畝計(jì))上所需灌溉的凈流量q凈，又稱灌水模數(shù)，它是根據(jù)灌溉制度確定的，利用它可以計(jì)算灌區(qū)渠首的引水流量和灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量。19

灌水率q凈應(yīng)分別根據(jù)灌區(qū)各種作物的每次灌水定額，逐一進(jìn)行計(jì)算，如某灌區(qū)的面積為A（畝），種有甲、乙、丙······等各種作物，面積各為α1A

、α2A、α3A···；α1、α2、α3···分別為各種作物種植面積占灌區(qū)面積的百分?jǐn)?shù)。如作物甲的各次灌水定額分別為m1、m2···（m3/畝），要求各次灌水在T1、T2···晝夜內(nèi)完成，則對(duì)于這一作物，各次灌水所要求的灌水率為：20為了確定設(shè)計(jì)灌水率、推算渠首引水流量或灌溉渠道設(shè)計(jì)流量，通常可先對(duì)某一設(shè)計(jì)代表年計(jì)算出灌區(qū)各種作物每次灌水的灌水率。如下表：21四灌溉水源和取水方式（一）灌溉水源

灌溉水源是指天然資源中用于灌溉的水體，有地面水和地下水兩種形式，其中地面水是主要形式。（二）灌溉取水方式

灌溉取水方式，隨水源類型、水位和水量的狀況而定。利用地面徑流灌溉，可以有各種不同的取水方式，如無(wú)壩引水、有壩引水、抽水取水、水庫(kù)取水等；利用地下水灌溉，則需打井或修建其它集水工程。現(xiàn)分述如下：221、地表水取水方式（1）無(wú)壩引水23(2)有壩(低壩)引水241）攔河壩2）進(jìn)水閘A側(cè)面引水B正面引水3）沖沙閘4）防洪堤25(3)抽水取水(4)水庫(kù)取水262、地下水取水建筑物(1)垂直取水建筑物1、管井2、筒井27(2)水平取水工程1）坎兒井282）臥管井3）截潛流工程29(3)雙向取水建筑物

為了增加地下水的出水量，有時(shí)采用水平和垂直兩個(gè)方向相結(jié)合的取水形式，稱為雙向取水建筑物，如輻射井即屬于這種型式。輻射井30五灌溉渠道系統(tǒng)

灌溉渠道系統(tǒng)是指從水源取水、通過(guò)渠道及其附屬建筑物向農(nóng)田供水、經(jīng)由田間工程進(jìn)行農(nóng)田灌水的工程系統(tǒng)，包括渠首工程、輸配水工程和田間工程三大部分。31（一）灌溉渠系規(guī)劃1、灌溉渠系概述（1）灌溉渠系的組成

灌溉渠系由各級(jí)灌溉渠道和退（泄）水渠道組成。灌溉渠道按其使用壽命分為固定渠道和臨時(shí)渠道兩種：多年使用的永久性渠道稱為固定渠道；使用壽命小于一年的季節(jié)性渠道稱為臨時(shí)渠道。按控制面積大小和水量分配層次又可把灌溉渠道分為若干等級(jí)：大、中型灌區(qū)的固定渠道一般分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠四級(jí)；在地形復(fù)雜的大型灌區(qū)，固定渠道的級(jí)數(shù)往往多于四級(jí)，干渠可分為總干渠和分干渠，支渠可下設(shè)分支渠，甚至斗渠也可下設(shè)分斗渠；在灌溉面積較小的灌區(qū)，固定渠道的級(jí)數(shù)較少。農(nóng)渠以下的小渠道一般為季節(jié)性的臨時(shí)渠道。32干渠應(yīng)布置在灌區(qū)的較高地帶，以便自流控制較大的灌溉面積。使工程量和工程費(fèi)用最小。灌溉渠道的位置應(yīng)參照行政區(qū)劃確定，盡可能使各用水單位都有獨(dú)立的用水渠道，以利管理。斗、農(nóng)渠的布置要滿足機(jī)耕要求。渠道線路要直，上、下級(jí)渠道盡可能垂直，斗、農(nóng)渠的間距要有利于機(jī)械耕作。要考慮綜合利用。灌溉渠系規(guī)劃應(yīng)和排水系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)合進(jìn)行。有灌有排，以便有效的調(diào)節(jié)農(nóng)田水分狀況。灌溉渠系布置應(yīng)和土地利用規(guī)劃(如耕作區(qū)、道路、林帶、居民點(diǎn)等規(guī)劃)相配合，以提高土地利用率，方便生產(chǎn)和生活。（2）灌溉渠道的規(guī)劃原則332、干、支渠的規(guī)劃布置形式支渠的布置形式主要取決于地形條件，大致可以分為以下三種類型：（1）山區(qū)、丘陵區(qū)灌區(qū)的干、支渠布置34

（2）平原區(qū)灌區(qū)的干、支渠布置35（3）斗、農(nóng)渠的規(guī)劃布置1）斗渠的規(guī)劃布置

斗渠的長(zhǎng)度和控制面積隨地形變化很大。山區(qū)、丘陵地區(qū)的斗渠長(zhǎng)度較短，控制面積較小。平原地區(qū)的斗渠較長(zhǎng)，控制面積較大。我國(guó)北方平原地區(qū)一些大型自流灌區(qū)的斗渠長(zhǎng)度一般為3~5km，控制面積為3000~5000畝。2）農(nóng)渠的規(guī)劃布置

農(nóng)渠是末級(jí)固定渠道，控制范圍為一個(gè)耕作單元。農(nóng)渠長(zhǎng)度根據(jù)機(jī)耕要求確定，在平原地區(qū)通常為500~1000m，間距為200~400m，控制面積為200~600畝。丘陵地區(qū)農(nóng)渠的長(zhǎng)度和控制面積較小。在有控制地下水位要求的地區(qū)，農(nóng)渠間距根據(jù)農(nóng)溝間距確定。363）灌溉渠道和排水溝道的配合A灌排相間布置B灌排相鄰布置37(4)渠系建筑物的規(guī)劃布置1）引水建筑物2）配水建筑物主要包括分水閘和節(jié)制閘。從河流無(wú)壩引水灌溉時(shí)的引水建筑物是渠首進(jìn)水閘，有壩引水時(shí)是由攔河壩、沖沙閘、進(jìn)水閘等組成的灌溉引水樞紐。需要提水時(shí)在渠首修筑水泵站。383）交叉建筑物A隧洞B渡槽C倒虹吸E橋梁D涵洞394）銜接建筑物405）泄水建筑物

通常是在渠岸上修建溢流堰或泄水閘，當(dāng)渠道水位超過(guò)加大水位時(shí)，多余水量即自動(dòng)溢出或通過(guò)泄水閘渲泄出去，確保渠道的安全運(yùn)行。6）量水建筑物

灌溉工程的正常運(yùn)行需要控制和量測(cè)水量，以便實(shí)施科學(xué)的用水管理。量水堰是常用的量水建筑物，三角形薄壁堰、矩形薄壁堰在灌區(qū)量水中廣為使用。41（二）田間工程規(guī)劃

田間工程通常指最末一級(jí)固定渠道(農(nóng)渠)和固定溝道(農(nóng)溝)之間的條田范圍內(nèi)的臨時(shí)渠道、排水小溝、田間道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水溝、小型建筑物以及土地平整等農(nóng)田建設(shè)工程。1、田間工程的規(guī)劃要求有完善的田間灌排系統(tǒng)，旱地有溝、畦，種稻有格田，配置必要的建筑物，灌水能控制，排水有出路，消滅旱地漫灌和稻田串灌串排現(xiàn)象，并能控制地下水位，防止土壤過(guò)濕和產(chǎn)生土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。田面平整，灌水時(shí)土壤濕潤(rùn)均勻，排水時(shí)田面不留積水。田塊的形狀和大小要適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化需要，有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)和提高土地利用率。422、條田規(guī)劃條田的基本尺寸要滿足以下要求：1）排水要求農(nóng)溝作為末級(jí)固定溝道，間距不能太大，一般為100~200m。2）機(jī)械要求從有利于機(jī)械耕作這一因素考慮，條田長(zhǎng)度以400～800m為宜。3）田間用水管理要求從便于組織灌水考慮，條田長(zhǎng)度以不超過(guò)500~600m為宜。433、田間渠系布置

田間渠系指條田內(nèi)部的灌溉網(wǎng)，包括毛渠、輸水壟溝和灌水溝、畦等。田間渠系布置有以下兩種基本形式：1）縱向布置442）橫向布置45（三）灌溉渠道縱橫斷面設(shè)計(jì)1、渠道縱橫斷面設(shè)計(jì)原理

灌溉渠道一般都是正坡明渠。在渠首進(jìn)水口和第一個(gè)分水口之間或在相鄰兩個(gè)分水口之間，如果忽略蒸發(fā)和滲漏損失，渠段內(nèi)的流量是個(gè)常數(shù)。為了水流平順和施工方便，在一個(gè)渠段內(nèi)要采用同一個(gè)過(guò)水?dāng)嗝婧屯粋€(gè)比降，渠床表面要具有相同的糙率。因此，渠道水深、過(guò)水?dāng)嗝婷娣e和平均流速也就沿程不變。這就表明渠中水流在重力作用下運(yùn)動(dòng)，重力沿流動(dòng)方向的分量與渠床的阻力平衡。這種水流狀態(tài)稱為明渠均勻流。因此，灌溉渠道可以按明渠均勻流公式計(jì)算。2、渠道橫斷面結(jié)構(gòu)

由于渠道過(guò)水?dāng)嗝婧颓姥鼐€地面的相對(duì)位置不同，渠道斷面有挖方斷面、填方斷面和半挖半填斷面三種形式，其結(jié)構(gòu)各不相同。461）挖方渠道斷面結(jié)構(gòu)472）填方渠道斷面結(jié)構(gòu)483）半挖半填渠道494、渠道的縱斷面設(shè)計(jì)

灌溉渠道不僅要滿足輸送設(shè)計(jì)流量的要求，還要滿足水位控制的要求。橫斷面設(shè)計(jì)通過(guò)水力計(jì)算確定了能通過(guò)設(shè)計(jì)流量的斷面尺寸，滿足了前—個(gè)要求?？v斷面設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)灌溉水位要求確定渠道的空間位置，先確定不同樁號(hào)處的設(shè)計(jì)水位高程，再根據(jù)設(shè)計(jì)水位確定渠底高程、堤頂高程、最小水位等。渠道縱斷面圖50（五）渠道防滲1、渠道防滲襯砌措施簡(jiǎn)介（1）土料防滲（3）磚砌防滲（4）混凝土襯砌防滲（5）瀝青材料防滲（6）塑料薄膜防滲（2）砌石防滲512、渠道襯砌凍脹破壞的防治（1）減輕土壤凍脹力的措施(1)減少渠床土壤水分(2)換置渠床土壤(3)避免渠道冬季輸水（2）增強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)抵抗和適應(yīng)凍脹變形的措施1)在弱凍脹地區(qū)采用預(yù)制混凝土板襯砌渠道時(shí)，對(duì)凍脹變

形有較好的適應(yīng)性。2)在小型渠道上，可采用U型渠道，以提高抵抗凍脹破

壞的能力。3)在強(qiáng)凍脹地區(qū)，可采用柔性膜料襯砌渠道，以適應(yīng)土壤

的凍脹變形。52六灌溉管道系統(tǒng)灌溉管道系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1)由于輸配水部分(管網(wǎng))大部分或全部埋在地下，一般可以少占7％～13％耕地，提高了土地利用率，并減少了對(duì)交通和耕作的影響。2)在工程完好的情況下，可以基本沒(méi)有輸水損失(滲漏損失和蒸發(fā)損失)，節(jié)約了用水，提高了灌溉水利用系數(shù)，同時(shí)也可以避免因渠道浸水滲水而引起的鹽漬化和冷浸田等問(wèn)題。3）由于管道不但可以輸送無(wú)壓水，還可以輸送有壓水，這樣不僅可以適應(yīng)地面灌水方法的需要，還能符合噴灌、滴灌、微噴灌等有壓灌水方法的要求。4)使用方便，便于控制，便于與施肥和施農(nóng)藥等相結(jié)合，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。5)管道不一定要布置在最高處，不僅可以下坡也可以上坡布置。在地形復(fù)雜的情況下工程量少。6)雜物不易進(jìn)入管道，減少了清淤的工作量；也不存在雜草的問(wèn)題，所以管理勞動(dòng)量少。53（一）灌溉管道系統(tǒng)的組成

灌溉管道系統(tǒng)是從水源取水經(jīng)處理后，用有壓或無(wú)壓管道網(wǎng)輸送到田間進(jìn)行灌溉的全套工程，一般由首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、灌水器等部分組成。1、首部樞紐2、輸配水管網(wǎng)3、灌水器54（二）灌溉管道系統(tǒng)的規(guī)劃布置管道系統(tǒng)規(guī)劃布置主要包括水源工程的布置、首部樞紐位置的選擇、灌溉面積的分區(qū)和管道系統(tǒng)布置等。影響灌溉管道系統(tǒng)布置的因素有：水源與灌區(qū)的相對(duì)位置、灌區(qū)的面積大小地形、作物的分布、耕作方向、灌溉季節(jié)的風(fēng)速風(fēng)向等。1、水源工程的布置水源工程包括取水、蓄水和供水建筑物和設(shè)施等。2、首部樞紐的組成及布置

首部樞紐除了要有引水建筑物之外，還要包括泵站(或水泵機(jī)組)、沉沙、過(guò)濾設(shè)備、肥料和化學(xué)藥劑注入設(shè)備、控制器、壓力或流量調(diào)節(jié)器、閥門和量測(cè)設(shè)備等。其作用是從水源取水并將其處理成符合灌溉要求的水流送到系統(tǒng)中去。55563、灌溉面積的分區(qū)

對(duì)于較大的灌溉系統(tǒng)，一般不是整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)灌溉，而是分成若干個(gè)區(qū)進(jìn)行輪灌，在劃分輪灌區(qū)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：

1)在區(qū)內(nèi)作物要一樣。

2)各區(qū)所需的流量要相近，便于輪灌。

3)盡量考慮與農(nóng)業(yè)管理體制的范圍相一致，以便于管理。

4)一個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)有一定數(shù)目的輪灌區(qū)，便于充分利用每天可灌

溉的時(shí)間安排輪灌。4、灌溉管道系統(tǒng)形式的選擇

灌溉管道的形式很多，首先要確定采用哪一種灌水方法，其次要確定各級(jí)管道是移動(dòng)的還是固定的，這要根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、作物、?jīng)濟(jì)及設(shè)備條件，考慮各種形式的優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)選定。575、管道系統(tǒng)的布置（1）小型管網(wǎng)的布置

小型管網(wǎng)是指千畝以下灌溉管道系統(tǒng)的整個(gè)管網(wǎng)或千畝以上灌溉管道系統(tǒng)中的第二、三級(jí)管道以下的管網(wǎng)。布置形式1布置形式3布置形式258布置形式5布置形式6布置形式459（2）大型管網(wǎng)的布置

千畝以上灌溉管道系統(tǒng)的骨干管網(wǎng)，由給水栓向二級(jí)管網(wǎng)供水，每個(gè)給水栓相當(dāng)于一個(gè)用戶，給水栓的位置由用戶的需要來(lái)確定。60（三）管道及其管件

按照管道的使用條件，可以將灌溉管道分成固定式和移動(dòng)式兩大類：固定管道，即在灌溉季節(jié)中始終不移動(dòng)的管道，多數(shù)是埋在地下，也有的在灌溉季節(jié)鋪設(shè)在地面上，灌溉季節(jié)后立即拆除。移動(dòng)管道是在灌溉季節(jié)中經(jīng)常移動(dòng)的管道，如移動(dòng)式管道系統(tǒng)中的管道和半固定式管道系統(tǒng)中的末級(jí)管道。1、對(duì)管道的技術(shù)要求1)能承受設(shè)計(jì)要求的工作壓力，一般說(shuō)來(lái)要求管道的管壁有一定的厚

度，特別注意管壁厚要均勻。2)能通過(guò)設(shè)計(jì)要求的流量，而不至于造成過(guò)大的水頭損失，以節(jié)約能量。3)價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。4)便于運(yùn)輸、易于安裝與施工，主要是接頭的聯(lián)接要方便而且不漏水。5)對(duì)于移動(dòng)管道還要求輕便，耐撞擊，耐磨和能經(jīng)受風(fēng)吹日曬。612、硬塑料管

國(guó)內(nèi)用于灌溉固定管的硬塑料管主要有硬聚氯乙烯（UPVC）管、聚乙烯（PE）管和改性聚丙烯（PP）管。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)62（1）硬聚氯乙烯管63（2）聚乙烯管PE排水管—纏繞結(jié)構(gòu)A型排水管64內(nèi)絲變通內(nèi)絲直通熱熔彎頭注塑同徑三通異徑四通異徑三通異徑插頭65（3）改性聚丙烯管66673、灌溉專用閥門68（四）管道系統(tǒng)的工作制度管道系統(tǒng)的工作制度有續(xù)灌方式、輪灌方式和隨機(jī)取水方式三種。1、續(xù)灌方式

就是上一級(jí)管道同時(shí)向所有下一級(jí)管道配水，如果在干管這一級(jí)進(jìn)行續(xù)灌，那么干管和所有支管都同時(shí)過(guò)水，連續(xù)工作。續(xù)灌的特點(diǎn)是下一級(jí)管道的設(shè)計(jì)流量小、工作時(shí)間長(zhǎng)。2、輪灌方式

上一級(jí)管道按預(yù)先劃分好的輪灌組分組向下一級(jí)管道配水，而輪灌管道在灌水時(shí)期是輪流工作的。輪灌一般有集中輪灌和分組輪灌兩種，各級(jí)流量的推算方法，由下至上逐級(jí)推算。（常用方式）3、隨機(jī)取水方式

當(dāng)灌溉系統(tǒng)面積較大，區(qū)內(nèi)用水單位多，而且各種作物種植面積比較分散，各個(gè)用水單位在各個(gè)時(shí)期用水要求各不相同，帶有較大的任意性，采用隨機(jī)取水方式。69（五）管道系統(tǒng)的水力計(jì)算

管道水力計(jì)算是在管道布置和各級(jí)管道流量已經(jīng)確定的前提和滿足約束條件下，計(jì)算各級(jí)管道的經(jīng)濟(jì)管徑。由于管道首位水壓未知，管道水力計(jì)算的目的就在于根據(jù)擬訂的管徑、流量、管道長(zhǎng)度和管件等計(jì)算水頭損失，確定首端工作壓力。再根據(jù)機(jī)井動(dòng)水位埋深、進(jìn)出水泵管道水頭損失等，計(jì)算水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程，從而選擇適宜機(jī)泵。具體的水力計(jì)算過(guò)程在設(shè)計(jì)示例中有詳述70

田間排水的任務(wù)是除澇、防漬、防止土壤鹽漬化、改良鹽堿地以及為適時(shí)耕作創(chuàng)造條件等。七田間排水（一）田間排水系統(tǒng)的布置與結(jié)構(gòu)1、田間明溝排水系統(tǒng)

田間排水系統(tǒng)應(yīng)與灌溉系統(tǒng)結(jié)合布置，由于各地區(qū)自然條件不同，田間排水系統(tǒng)的組成和任務(wù)也有很大差異，應(yīng)根據(jù)具體要求擬定合理的布置方案。71

在易旱易澇易堿地區(qū)，如防止土壤次生鹽堿化的任務(wù)由斗、支溝負(fù)擔(dān)，則田間渠系僅負(fù)擔(dān)灌溉和除澇的任務(wù)。在地下水埋深較大，無(wú)控制地下水位和防漬要求，或雖有控制地下水位的任務(wù)，但由于土質(zhì)較輕，要求排水溝間距在200～300m以上時(shí)，排除地面水和控制地下水的排水農(nóng)溝可以結(jié)合使用。在這種情況下，農(nóng)田內(nèi)部的排水溝主要起除澇(排除地面水)作用，田問(wèn)灌排渠系可以全部（即毛渠、輸水垅溝)或部分(即輸水垅溝)結(jié)合使用，其布置形式分別如圖所示。72732、地下暗管排水系統(tǒng)（1）暗管排水系統(tǒng)的組成和布置

1)暗管排水系統(tǒng)的組成

暗管排水系統(tǒng)一般由吸水管、集水管（溝）、檢查井等幾部分組成。A吸水管：是埋設(shè)于田間，直接由進(jìn)水孔或接縫吸收和接受土壤中多余水分的管道。B集水管（溝）：用于匯集吸水管集水并輸送至下一級(jí)排水溝道的暗管或明溝。在吸水管進(jìn)入集水溝處應(yīng)設(shè)有出口建筑物，防止水流沖刷集水溝，防止雜物或泥土進(jìn)入管道造成出口堵塞。C檢查井：當(dāng)暗管系統(tǒng)由多級(jí)暗管組成時(shí)，設(shè)置在吸水管與集水管相交處，用于沖沙、清淤、控制水流和管道檢修的豎井。D集水井：當(dāng)集水管出口處的外水位較高，集水不能自流排出時(shí)，需設(shè)置集水井匯集水管的來(lái)水，由水泵排至下一級(jí)排水溝中。74（二）豎井排水

1）降低地下水位，防止土壤返鹽

2）騰空地下庫(kù)容用以除澇防漬

3）促進(jìn)土壤脫鹽和地下水淡化1、豎井排水的作用752．豎井的井深和井型結(jié)構(gòu)為了使水井起到灌溉、除澇、防漬、改堿、防止土壤次生鹽堿化和淡化地下水的作用，每個(gè)水井必須有較大的出水量。為了增加降雨和灌水的入滲量，提高壓鹽的效率，并在表層形成一定的地下水庫(kù)，在保證水井能自含水層中抽出較多水量的同時(shí)，還應(yīng)使?jié)撍挥休^大的降深。76（1）在淺層有較好的砂層或雖無(wú)良好的砂層，但土壤透水性較好(例如裂隙粘土等)的情況下，可以打淺機(jī)井或真空井，井管自上而下全部采用濾水管，一般可以保證有一定的出水量和潛水位降深。77（2）砂層埋深在地表以下一定深度，但砂層以上無(wú)明顯的隔水層時(shí)，為了使單井保持一定的出水量，水井可打至含水砂層，抽水時(shí)雖然出水量的一部分來(lái)自下部砂層，但由于上部土層無(wú)明顯的隔水作用，大面積抽水時(shí)潛水位也可隨之下降，因此，可以保證形成一定的潛水位降深和淺層地下庫(kù)容，有利于承受上部來(lái)水、促進(jìn)土壤脫鹽和地下水的淡化。78（3）上部土層透水性較差，且在相當(dāng)深度內(nèi)又無(wú)良好砂層時(shí)，為了保證水井有較大的出水量和地下水位有較大的降深，必須選取適當(dāng)?shù)木徒Y(jié)構(gòu)，如大口井、大骨料井、輻射井、梅花井(群井點(diǎn))和臥管井等。79八排水溝道系統(tǒng)（一）排水溝道系統(tǒng)的規(guī)劃布置

排水系統(tǒng)一般包括排水區(qū)內(nèi)的排水溝系和蓄水設(shè)施(如湖泊、河溝、坑塘等)、排水區(qū)外的承泄區(qū)以及排水樞紐(如排水閘、抽排站等)三大部分所組成。

排水溝系和灌溉渠系相似，一般可分為干、支、斗、農(nóng)四級(jí)固定溝道。801．排水方式

排水溝系的布置，往往取決于灌區(qū)或地區(qū)的排水方式。我國(guó)各地區(qū)和各灌區(qū)的排水類別基本上可以歸納以下幾種：(1)汛期排水和日常排水(2)自流排水和抽水排水(3)水產(chǎn)(溝道)排水和垂直(或豎井)排水(4)地面截流溝(有些地區(qū)稱撇洪溝)和地下截流溝排水812．布置排水溝的原則1)各級(jí)排水溝要布置在各自控制范圍的最低處，以便能排除整個(gè)排水地區(qū)的多余水量。盡量做到高水高排，低水低排，自排為主，抽排為輔；干溝出口應(yīng)選在承泄區(qū)水位較低和河床比較穩(wěn)定的地方。4)下級(jí)溝道的布置應(yīng)為上級(jí)溝道創(chuàng)造良好的排水條件，使之不發(fā)生壅水。5)各級(jí)溝道要與灌溉渠系的布置、土地利用規(guī)劃、道路網(wǎng)、林帶和行政區(qū)劃等協(xié)調(diào)。6)工程費(fèi)用小，排水安全及時(shí)，便于管理。另外排水溝還要避開(kāi)土質(zhì)差的地帶，同時(shí)也不給居民區(qū)的交通設(shè)施帶來(lái)危害等。7)在有外水入侵的排水區(qū)或灌區(qū)，應(yīng)布置截流溝或撇洪溝，將外來(lái)地面水和地下水引入排水溝或直接排入承泄區(qū)。82（二）排水流量計(jì)算

排水流量是確定各級(jí)排水溝道斷面、溝道上建筑物規(guī)模以及分析現(xiàn)有排水設(shè)施排水能力的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)排水流量分設(shè)計(jì)排澇流量和設(shè)計(jì)排漬流量?jī)煞N。前者用以確定排水溝道的斷面尺寸；后者作為滿足控制地下水位要求的地下水排水流量，又稱日常排水流量，以此確定排水溝的溝底高程和排漬水位。1、設(shè)計(jì)排澇流量的計(jì)算

推求設(shè)計(jì)排澇流量（又稱最大設(shè)計(jì)流量）的基本途徑有：一是用流量資料推求