[发明专利]新型暗排结构及其除涝作用的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于农田排水领域，尤其涉及一种新型暗排结构及其除涝作用的设计方法。

背景技术

现有暗管排水技术是在地下一定深度内埋设管壁上有孔眼或缝隙、带外包滤料的管道，土壤中过多的水分通过管壁上的孔眼或缝隙进入管内，外包滤料的作用是防止泥沙进入管内，并加大导水性，增加出水量；暗管排水技术的主要作用是通过排除土壤中多余的水分，降低地下水位，以利于农作物正常生长，防治渍害。

暗管的排水能力主要取决于暗管的直径以及上覆土层的渗水能力，现有暗管一般直径较小且暗管上覆回填土层，除涝作用不强，如果采用较粗的暗管来提高排涝能力，由于管材造价过于昂贵，且开挖宽槽埋管，土方量过大，不够经济合理，而且这在农田除涝排水中很难实现。

另外，现行明暗结合除涝工程设计中，由于只考虑由明沟单独负担、以地表径流形式排除降雨所产生的涝水，而对暗管也能同时排水除涝的作用则予以忽视，因此，设计得出的明沟间距偏小，布设密度偏高，增加工程量和建设投资。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型暗排结构及其除涝作用的设计方法，以解决上述的问题,主要针对南方容易受涝的水田区,而其它旱作区在除涝需求相似情况下,可以借鉴参考。

在本发明的实施例中，提供了一种新型暗排结构，包括暗管及自暗管底部至耕作层底部开挖的反滤槽，反滤槽内填有工程滤料；工程滤料与回填原土后构成耕作层的接触面上铺有反滤防护层。

进一步，反滤槽的宽度为20cm-40cm；

进一步，工程滤料为砂砾石滤料；

进一步，反滤防护层为土工布；

在本发明的实施例中，还提供了一种暗排结构除涝作用的设计方法，包括：

(1)计算在规定的时间内由降雨所产生的总排涝模数m_w；

(2)计算由暗管承担的地下排涝模数m_d；

(3)从(2)中地下排涝模数m_d中扣除稻田适宜渗透率的最大值，得到净地下排涝模数m_d净；

(4)从(1)中总排涝模数m_w中扣除(3)中净地下排涝模数m_d净得到由明沟承担的地表排涝模数m_s。

进一步，(1)中m_w的计算公式为：

mw=R1000t]]>

式中，R为一次降雨所产生的设计径流水深，单位mm；t为时间，单位：d；m_w单位为m/d；

R的计算公式为：

旱作区：R＝aP；

式中，α为旱作区径流系数；p为设计降雨，单位mm；

水稻区：R＝P-h_田蓄-E-S；

式中，p为设计降雨，单位mm；h_田蓄为水田滞蓄水深,单位mm；E为排涝历时t内的水田腾发量,单位mm；S为排涝历时t内的水田渗漏量,单位mm。

进一步，(2)中地下排涝模数m_d的计算公式为：

md=qdb]]>

式中，b为暗管间距，单位m；q_d为单长暗管的排水渗流量，单位m²/d；

q_d的计算公式为：