暗管排水技术及应用论析

　　摘要：暗管排水，是利用地下的管道排除多余的地下水和土壤水，以降低地下的水位的一项技术。我国地域广袤，历来有农业大国之称，这项技术具有有效的保护土壤、充分的开发土壤，从而获取经济效益的特点。本文主要从暗管排水的技术、规划设计及其施工这三方面，浅析暗管排水技术具体实施操作过程中需要综合考虑的地方。
　　关键字：暗管排水技术；应用；规划设计；施工
　　
　　人类对于暗管排水技术的使用由来已久。早在公元前两世纪，古罗马人便用排水管于低洼潮湿的地方进行排水。而近代暗管排水技术在资本主义发展快速且充分的英国首创。我国的暗管排水也有着数千年的历史，唐代时期在河南济源使用三片瓦拼成的合瓦管，修复后至今仍在使用，且达到很好的效果。伴随着农业的发展，暗管排水逐渐得到广泛应用。随着它的普及，它的技术及应用成为人们日益关注的问题。
　　1.暗管排水技术分析
　　1.1技术简析
　　1.1.1简介。暗管排水技术，实际上是指利用人工采挖出来的地下沟或者地下管道排除田间的土壤中多余的水分的一项排水技术的措施。土壤中多余的水分从暗管的接头处或者管壁滤水的微孔渗入到管内排走，能起到有效控制地下的水位、调节土壤中水分及改善土壤的理化性状作用，从而利于农作物生长。相较于其他排水措施，暗管排水具有排水效果好、利于农田机械化作业、节省用地及提高土地的利用率的优点。但这项工程对于施工技术的要求较高。
　　1.1.2组成。暗管排水分为吸水管、集水管与截渗排水管等等。吸水管用于吸收和排除农田中多余出来的地下水,集水管则用来汇集田间排水管的水流，并将水流输送到排水明沟让水流走。截渗排水暗管则是用来截取河道、水库或者渠道地区的侧向的渗漏水与来自于高坡侧向的地下径流，从而降低田间附近地区的地下水位，同时确保低洼地避免遭受地下水浸渍，起到防治涝渍与土地盐碱化的作用。其中，如若是在低洼地建暗管排水系统，则一般要在出口位置加建泵站，通过抽水让水排出。此外，为了方便检修与清淤，还应当间距性的在排水暗管上设置检查井。
　　1.1.3结构形式。（1）暗管：采用不同的材料制成而成的形状各异的管，埋于地下，管子的周围包有填滤水材料。在水的压力作用之下，地下水会通过暗管的多孔管壁或者暗管接头处缝隙渗入到管内，后经由排水系统输到排水区以外。（2）暗沟：一般有分土暗沟与填滤暗槽之分。土暗沟即为在田间开挖具有一定的深度的沟槽，再在上方加盖上土垡或者预制的顶盖，后填土。（3）鼠道：它适合在粘性土质地区使用，在沙性土质地区使用则需进行固壁措施。
　　1.2暗管排水技术的作用及工程效益
　　1.2.1有助于控制地下水位。暗管排水措施，实际上就是根据透水管吸水与集水管排水的功能,排出田间地下多余的水，将地下水位控制在作物的根系相适宜的埋深之下,使得作物免除浸渍之害。
　　1.2.2有助于加速土壤的脱盐。暗管排水控制了底下水位，也就抑制了土壤返盐的情况。同时，在土壤得到科学的灌排淋洗的作用之下,利于加快土体脱盐，以淡化表层的地下水。
　　1.2.3有助于改善土壤的水气现状,使得土壤的物理特性得到改善。如果地下水位太高或者土壤的上层滞水,容易造成土壤太湿,弄作物的根层部位土水肥气热失调,导致作物减产。暗管排水能够迅速且有效降低地下的水位,从而改变农作物根层部位土壤的水分状况,为农作物提供相适宜的土壤含水量和肥力。
　　1.2.4暗管排水的工程效益分析。暗管排水工程的效益最终是反映在弄作物的生长发育和产量上。根据现有的暗管排水的试验田的观测资料得知，在临近的田间、农作物、耕作工序和施肥以及田间管理的条件相同的情况下，采用了暗管排水技术区域的田间的农作物的长势和产量都明显好过一般的田地，尤其在暗管排水工程使用了两三年后，效果更为明显。
　　2.暗管排水技术的应用
　　2.1规划设计
　　2.1.1排水系统与排水区域选择
　　排水系统的选择，应当符合以下几点。第一，吸水管要有足够的吸聚地下水的能力，它的管线平面布置应当相互平行，与地下水的流动方向的夹角不得低于40°。集水管则适合根据地面的坡度设置，它与吸水管管线的夹角不得低于30°，从而保证集排通畅。第二，当吸水管的长度长于200m或者集水管长度长于300m时，应当设置检查井。
　　暗管排水区域的选择。根据设计的要求，暗管排水出口与明沟相交集的地区应当采取相应的防冲措施，一般选用自排方式。。
　　2.1.2暗管埋深和间距
　　排水暗管埋深与间距布置的合理性是十分关键的环节，它直接关系着整项工程的投资与效益。暗管(这里主要指吸水管)埋深和间距是密切相连的统一体，二者相互作用。一般情况下，若埋深大，则间距应当放宽；若埋深小,间距则需相应的缩小。
　　2.1.3选择确定管材及其参数
　　管材应当符合经济适用、壁厚均匀、形状规整、管体平直与能够满足安全荷载强度的要求，使用年限要高于20年；吸水管的进水孔隙的面积不得小于1000mm2/m；刚性管材中自然衔接缝隙不能超过3mm；机械铺设的刚性管节长以33cm为宜，接口的形式应当是承插式或者套接式；松软土层区域适合选用整体性能较为良好的轻型且为柔性的管材。
　　2.1.4外包材料选用
　　滤料与包裹料。为延长工程的使用寿命,有效防止泥沙进入暗管而造成淤积堵塞的情况,同时改善暗管的四周的导水能力，提高暗管的排水效果，需在吸水管的外面铺设相应透水的过滤材料。过滤材料一般有机材料与无机材料之分。有机材料指的是稻壳、锯末、棕树皮、麦杆、玻璃丝布以及土工合成的材料等等。在这些材料当中，效果好且寿命长，较为经济的有机材料主要是土工布。无机材料主要指的是级配良好的砂子、砾石、碎石等。目前大量推广使用无机过滤的材料主要是土工布和砂石反滤层的结合,效果很好。
　　2.2施工
　　2.2.1施工工艺
　　为提高施工的效率与质量,应当采用机械作业的方式进行施工。施工的机械主要分为无沟铺管机与开沟铺管机这两种。随着科技的进步和相应技术的不断发展,开沟铺管的设备也不断地改进与完善着。
　　2.2.2施工管理
　　底下水位管理。工程在完成之后是否能充分发挥作用,关键看排水控制中的管理技术如何,应对其强管理和养护。在具体的操作过程中，它的管理应当根据工程地的自然条件与水盐环境,来制定不同的时期的地下水位的调控标准,尤其是冬灌后与春灌前这两个土壤返盐的时期的地下水位。应当设立专门的机构进行管理,保证能够在不同的时期满足地下水位标准的要求。每次排水的时间都应该根据当地的具体情况与水位回落的速度以及停排后的水位回升的情况进行有效合理的调整。
　　3.结语
　　灌溉对于世界农业生产发展与粮食作物的增产起到师傅重要的作用。在过去的二十五年期间，全球的粮食增产量一半以上都归功于农田灌溉面积的增长与扩大，其中发展中国家的粮食产量中有六成是来自于灌溉农业。[3]然而，灌溉农业这一生产力正逐步遭受着盐碱渍涝等灾害的影响，造成这一结果的起因主要是在于灌溉农业用水量的递增、用水效率太差与自然排水的条件不畅等等。
　　参考文献
　　[1]宋功明.程方武.韩伟.暗管排水技术在鲁北地区的应用探讨.山东水利，2005,10
　　[2]暗管排水技术在沿海滩涂水稻田中的应用.湖南科技信息网
　　[3]李广波.李学森.迟道才.国内外暗管排水的发展现状与动态.农业与技术.2003,04.65

《暗管排水技术及应用论析》

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