06排水系统

排水系统规划与设计DrainageSystemPlanningandDesign第六章排水系统规划与设计第一节防洪排涝标准第二节排水系统规划布置第三节排涝流量计算第四节控制地下水位的排水沟第五节排水沟的设计2011年曼谷洪水涝灾渍灾第六章排水系统规划第一节防洪排涝标准防洪标准一、防洪工程的设计标准采用某一典型年洪水做为防洪设计标准以一定的洪水频率作为防洪设计标准矮小单薄的一线防洪大堤（未达标）湖南益阳城区防洪工程百年一遇标准的堤防湖南益阳城区防洪工程除涝标准二、除涝设计标准确定排涝流量、排水沟、水闸、泵站工程等除涝工程规模的重要依据表达形式：以排水区发生一定重现期（设计频率）的暴雨，作物不受涝为标准以排水区作物不受涝的保证率为标准以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年为标准除涝标准1日暴雨2天排至作物耐淹水深3日暴雨3天排至作物耐淹水深3日暴雨5天排至作物耐淹水深或1日暴雨3天排至作物耐淹水深3日暴雨3～5天排至作物耐淹水深3日暴雨4天排至作物耐淹水深或1日暴雨2天排至作物耐淹水深1日暴雨200mm1-2天排出；蔬菜当日暴雨当日排出3日暴雨，旱作地区雨后1-2天排出1日暴雨3日排出3日暴雨旱作物3天排干，水稻5天排至适宜水深1日暴雨3天排出1010105～105～2010～203～55105～10珠江三角洲洞庭湖地区平原湖区鄱阳湖地区杭嘉湖地区郊县豫东地区白洋淀地区平原区三江平原广东湖南湖北江西浙江上海河南河北辽宁黑龙江设计暴雨和排涝天数设计重现期（年）省市地区年费用和年损失（万元）多年平均受180016001400120010008006004002000510暴雨重现期（年）年平均投资年运行费用20涝损失损失之和除涝标准除涝设计标准的选定:根据除涝保护的对象或农作物，通过经济分析或按照规范选定年费用和年受涝涝渍灾害成因分析来水过多排水不良当地暴雨形成的地面径流流入本地区的外来地面径流流入本地区的外来地下径流灌溉多余水量或盐碱土冲洗水量涝渍灾害成因分析来水过多排水不良承泄区和排水出口的原因排水区内部的原因管理方面的原因涝渍灾害成因分析第六章排水系统规划第二节排水系统规划布置排水方法暗沟（暗管）排水竖井排水（垂直排水）排水方法明沟排水排水方法明沟排水排水方法明沟排水在土质粘重的地区，控制地下水位要求的排水沟间距较小，除农沟外，田间尚还需有1-2级排水沟100-150400-800100-150末级排水沟间距要求为100-150m时，加设一级田间排水沟（毛沟）斗渠末级排水沟间距要求为30-50m时，加设二级田间排水沟（毛沟、小沟）斗渠农渠斗沟300-500斗沟300-500农渠农沟毛渠毛沟毛渠输30-50水垄沟小毛沟沟农沟排水方法排水方法暗沟（暗管）排水暗管排水系统的组成排水沟田埂集水管（沟）吸水暗管检查井集水井排水方法排水方法竖井排水排水方法原地下水位QQQQQ排水方法L3RL2R排水方法竖井的规划布置LLR第六章排水系统规划第三节排涝流量计算用流量资料推求需要长系列流量观测资料。流量资料受人类活动影响较大，同样的暴雨因人类活动的影响产生的流量相差很大，较少采用用暴雨资料推求不受下游河沟水位影响的排水沟，可由设计暴雨推求最大峰量作为设计排涝流量排涝流量推求设计地面径流集流过程最大径流发生在降雨停止时刻最大径流发生在降雨停止前最大径流发生在降雨停止后排涝流量推求设计排涝流量计算方法平均排除法排涝模数经验公式法qKRFnm（单位面积的设计排涝流排水沟设计断面控制的排涝面积设计径流深，可由设计暴雨获得量）综合系数（反映河网密度、排水沟坡度、降雨历时、流域形状等）峰量指数递减指数适用于大型排涝地区及没有蓄涝设施的地区经验公式法设计排涝模数排涝流量计算方法排涝模数雨排除。取其平均排涝流量（模数）作为设计排涝流量（模数）。适用于有调蓄能力的面积较小的水网地区平均排除法q经验公式法平均排除法q排涝流量计算方法在规定的时间内将排水面积上的设计净RFtQRtqq经验公式法平均排除法qRPh田蓄ERP水田旱地同时有水田和旱地时，按面积加权平均排涝流量计算方法R1Ph田蓄ER2P水田旱地QQ1Q2Q3W3AhR塘堰R1F1tR2F2tQ1Q2排涝流量计算方法复杂情况的排水水量（流量）计算（水田、旱地、塘堰）WW1W2W3第六章排水系统规划第四节控制地下水位的排水沟排水沟对地下水位的调控作用（无排水沟）排水沟作用排水沟对地下水位的调控作用（有排水沟）田间排水沟在降雨过程中可以减少地下水位的上升，雨停后又可以加速地下水的排除和地下水位的回落排水沟作用排渍模数:单位面积上的排渍流量影响因素：气象条件、土质条件、水文地质条件、排水沟密度等稳定、较小的值排渍流量排渍流量：地下水位达到一定控制要求时的地下水排水流量（日常流量）q0q2q0L0q1L1QqFq0q1排渍流量的计算排渍流量DHhSD1Δh1ΔH地下水埋深地下水位和沟水位差，0.2~0.3mS1L1农沟水深，0.1~0.2m排水沟的深度和间距满足一定排水要求的排水沟深度和间距有着密切的关系作物要求的L2L2L2D2S2Δh2ΔH排水沟的深度和间距满足一定排水要求的排水沟深度和间距有着密切的关系D1L1DHhS4KHS排水沟的深度和间距（1）恒定流L22RLHS渗透系数地下水补给强度KH0Ty0Lln1.16（2）非恒定流1212H0至规定值的天数土壤给水率0.05~0.1SLyTyTyo排水沟的深度和间距要求地下水位降第六章排水系统规划第五节排水沟断面设计排渍水位设计外水位排涝水位（日常水位）（最高水位）设计内水位承泄区设计水位排水出口处的排水沟设计水位设计水位农沟排涝水位排渍水位D农1.2-1.50.9-1.2mΔh=0.2-0.3m排渍水位排水沟需要经常维持的水位，主要由控制地下水位的要求决定0zADh农渍Li干沟出口处排渍水位应尽可能保证自排排渍水位（1）干沟出口处水位始终高于承泄区水位时,排涝水位由设计排涝流量确定干沟外河排涝水位排水沟渲泄排涝设计流量时的水位低,如仍要自排，则干沟出口附近筑堤外河干沟壅水，干沟水位要按壅水水位线设计。干沟排涝水位（2）干沟出口处水位比承泄区水位稍站干沟外河排涝水位（3）承泄区水位很高无法自排，采用泵站抽排形式泵纵断面设计排水沟断面设计横断面设计（1）根据排涝设计流量确定沟道的过水断面（均匀流公式计算；承泄区顶托发生壅水时，按非均匀流计算）（2）按通航、养殖、蓄涝、灌溉等要求校核尽量与沿线地面坡降一致满足不冲不淤要求与内湖、外河、泵站连通，要考虑内湖、外河水位和水泵安装高程干沟1/6000-1/20000，支沟1/4000-1/10000，斗沟1/2000-1/5000灌排两用有反向输水时，比降宜平缓，以排水方向为准结合蓄涝、通航等的沟道，有时用平底排水沟断面要素——比降横断面设计由于地下水汇入的渗透压力、坡面径流冲刷等原因，排水沟容易坍塌，边坡一般要比灌溉渠道边坡缓排水沟断面要素——边坡系数排水沟容易长草，一般选用的糙率比灌溉渠道大排水沟断面要素——糙率横断面设计横断面设计（1）根据通航、养殖要求校核排水沟1.0-1.51.0-1.55.0-15.02.0-4.01.0-2.00.8-1.0干沟支沟底宽养殖水深通航要求水深（h0）沟名V滞=h沟蓄bl汛前预降水位h=0.8-1.0m横断面设计（2）根据蓄涝要求校核排水沟h沟蓄Ph田蓄h湖蓄h抽排b水时排灌溉时利用排水沟引水灌溉,水流往往出现倒坡或平坡,需按非均匀流公式对灌溉水位和流量进行校核横断面设计（3）根据灌溉引水要求校核排水沟下级沟道的沟底不高于上级沟道的沟底沟道的最高水位尽可能低于两边地面0.2-0.3m上下级沟道在排日常流量时,应有一定的水位落差纵断面设计基本原则：农沟支沟Δz=0.1-0.2m下级沟道的沟底不高于上级沟道的沟底纵断面设计沟道的最高水位尽可能低于两边地面0.2-0.3m0.2-0.3m上下级沟道在排日常流量时,应有一定的水位落差高程（m）0+00017.8017.6016.0014.53.300+20017.8217.6216.0214.523.300+40017.9117.6416.0414.543.370+60017.9617.6616.0614.563.400+80018.0017.6816.0814.583.422+00018.0617.816.414.93.162+08018.2817.8116.4114.913.372+20018.3517.8216.4214.923.431+00018.0017.7016.114.63.4016.314.83.2016.3214.823.331+20018.1517.721+40018.1517.7416.3414.843.311+60018.2517.7616.3614.863.391+80018.2517.7816.3814.883.37沟底比降1/1000014根据平面布置图，按排水沟沿线各桩号的地面16高程绘地面高程线15根据日常流量，兼顾通航养殖等要求的水深，确定沟底高程线桩号地面高程最高水位日常水位沟底高程挖方深度绘制最高水位线绘制日常水位线纵断面设计191817排水口位置的选择排水区或片的最低处承泄区水位低河道稳定地质条件好承泄区整治退堤扩宽裁弯取直，整治河道清除河道阻障承泄区整治治理湖泊、改善蓄泄条件降低承泄区水位，改善排水区排水条件疏浚河道修建减流、分流河道Thankyou