农田水利学习题集(8)
发布时间:2021-06-06
发布时间:2021-06-06
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深层渗漏是地下水的主要补给来源,补给强度1mm/d,土壤渗透系数k=5m/d,地下水临界深度Hk=1.7m,不透水层埋深7m。雨季时按作物生长要求,在雨停后的第七天,地下水位应下降至地面以下0.8m处,以免作物受渍。二十天后,应降至临界深度以下,防止土壤次生盐碱化。该区未饱和土壤孔隙率u=0.05。 要求:
计算排水沟的深度和间距,使作物免受渍害和防止土壤盐碱化。
5、某灌区,有控制地下水位以防土壤返盐的排水任务,要求田间排水沟经常把地下水位控制在临界深度以下,据资料分析,地下水临界深度为1.3m,土壤渗透系数为2m/d,土壤末饱和孔隙率为0.05,不透水层埋深为5.8m,返盐强烈的干旱季节降雨稀少,不能造成对地下水的补给,此期间地下水的补给主要来自压盐灌溉时产生的深层渗漏,补给强度约为0.005m/d,但在汛期连续阴雨的情况下,地下水位可能上升至地面,为满足作物生长和防止土壤返盐,要求排水沟在雨停后的第5d,把地下水位降至地面以下0.6m处,雨停20d以后水位降至临界深度。已知沟底宽度为0.3m,边坡系数为1.25,沟中日常水深为0.2m,地下水位降至临界深度时,两排水沟之间中间点的地下水位与沟内水位之差为0.3m。 要求:
(1)满足防盐要求的排水沟深度;
(2)根据不同季节可能出现的地下水入沟水流状态和所给的其他资料,分别用恒定流和非恒定流公式,计算排水沟所需间距,并从中分析确定间距的采用值。
6、南方某平原地区,降雨频繁,气候湿润,地势低平,水网密布,地下水埋深浅,在大面价种植水稻的情况下,地下水与地面水连成一体。水稻收割时,要求在5d内将地下水面降至地面一下0.6m处,以便机械下田。该地区土壤渗透系数K=1.0m/d,末饱和土壤孔隙率为μ=0.05,不透水层深度在地面一下1.2m处。在水稻黄熟期虽将田间水层排走,但表层土壤仍处于饱和状态。 要求:
确定稻田区田间排水毛沟的深度与间距。 7、水井布置规划
某井灌区拟进行水井布置规划。该区灌水定额一般为750 m3/hm2(50m3/亩),每天灌水18h,每次灌水延续时间为10d,井灌渠系用地下低压管道输水至田头后,再用地面软管向农田输水,灌溉水利用系数为0.95。水井出水量按40m3/h计。 要求:
确定单井灌溉面积及井距,并计算每km2宜布置多少眼井。
8、某井灌井排地区水井自均质潜水含水层抽水,并在大面积内呈等边三角形布置,若根据灌溉要求选定井距为350mm,并已知含水层导水系数T=150m2/d,土层的给水度μ=0.05,单井出水量30m3/h,水井半径0.2m。 要求:
(1)确定抽水10d后单井控制范围内的平均水位降深、最大降深和最小降深; (2)若要求在15d内水位下降2m,确定井距。
9、华北某地,地势低平,地面水及地下水排水皆不顺畅。春季降水很少,气候干旱,蒸发强烈,是主要的灌溉季节,也是土壤强烈返盐季节;夏季暴雨集中,又易发生渍涝。属易旱、易涝、易碱地区。该地区均质含水层导水系数T=160m2/d,土层的给水度μ=0.04,地下水临界深度Hk=2.0m。
采用渠(沟)、井双向措施治理该地区的旱、涝、盐碱。灌溉农渠长800m,间距400m,垂直于斗渠,各级排水沟道皆与灌溉渠道相邻布置。由于地面水源不足,旱季常不能保证灌溉所需水量,因此在农渠渠首及中间地段布置了水井,把地下水作为第二灌溉水源;又由于该地区地势低平,容泄区排水不畅,排水沟道系统仅仅是按照排除地面涝水设计的,所以需利用灌溉井有效地控制地下水位,以防渍、盐和降低地下水位腾出蓄涝库容。平面布置图8-1
井网与渠、沟网想配合,呈正方形布置,间距400m,,单井出水量40m3/h,水井半径0.2m。
该地区7~8月份降水集中,地面常有积水,地下水面常与地面水连接在一起。根据规划,地面水由水平排水沟道系统排除,地下水位由井排网排降,要求在雨后10d内将地下水面从0m处降至0.7m深以防渍;在3月1日以前降至临界深度一下防止次生盐碱化;在7月1日以前降至离地面5m以下腾出地下库容,用来滞蓄雨水。 分别按防渍、防盐及雨季前腾出库容的要求校核该灌溉井是否能完成上述任务。
提示:地面涝水由水平排水系统排走,井排开始时的地下水面可按与地面平起计算;在井排条件下,地下水面最高的地方是在两井中间地带,只要这个地带符合排水要求的深度即可。
图8-1 典型地块田间渠沟井系统平面布置图
第九章 排水沟道系统的规划设计
一、思考问答题
1、排水系统由那几部分组成?
2、排水设计标准包括哪些内容?除涝设计标准如何表示?
3、影响设计排涝模数的主要因素是什么?如何理解在大多数排涝流量的公式中引入流域面? 4、设计排涝流量如何计算?
5、什么是排涝模数?排涝模数的常用计算方法是什么?各种方法适用于什么条件? 6、试分析比较排水沟纵横断面设计与灌溉渠道纵横断面设计方法与步骤的异同? 7、排水沟道设计中常用水位有几种?它们有何作用? 8、排水沟断面设计的主要内容及一般的方法步骤? 9、排水沟断面校核的内容和方法有哪些?
10、在设计排水沟横断面时如何确定设计水位(或设计流量)? 11、什么情况下排水沟断面宜采用复式断面?
12、为什么排水沟的比降比同级渠道小,边坡要比同级渠道大?