2 纯蒸发时的水位降落计算法
在无排水工程的平原地区,可以忽略地下径流的影响,认为地下水位的降落是纯蒸发
作用的结果,因而可用下式计算纯蒸发作用下的给水度
式中υ
——地下水埋深为h(m)时的蒸发下降速度,m/d; h εo ——水面蒸发强度,m/d; hε ——地下水停止蒸发深度,m; ——地下水蒸发指数,通常n=1~3。 n
(B-2)
通过地下水位观测井(孔),每日定时量测地下水埋深数据,可得相邻两日地下水位的下降值,即该两日中第一天埋深为人的日下降速度υh值,绘制υh-h关系图,并将关系线顺势延长,与h轴的交点即hε值。当关系线为直线时,n=1,可直接用上式求得μ值;当关系线为曲线时,n>1,这时可假定n值,用上式计算不同υh和h对应时的μ值,直到假定的n值能使计算的μ值相接近,可取平均μ值用于排水计算。由此可知,该方法在测算μ值的同时,即可求得地下水蒸发参数hε,和n值。在测定时段内,当水面蒸发强度较稳定时,测算的结果较好,测定的数据资料愈多则测算的结果愈接近实际。
附录C 稻田渗漏率的野外测定方法
稻田渗漏率又称渗漏强度或日渗量,其最小值的田间测点通常应设在排水地段的中央部位,若需测定稻田渗漏率的分布规律或求其平均值时,则可垂直排水沟(管)延伸,按B/2、B/4、B/8、?布设测点,用下列方法现场测定。 1 渗漏仪测定法
该仪器主要设备由钟罩式测筒、漂浮式标尺板和测定管等组成,见图C-l。施测时,首先打开测筒的排气口和橡皮塞连接口,将测筒均匀压人士中50~8cm,然后封闭排气口,并将充满水的连接管端的橡皮塞与测筒顶口塞紧后,开始按定时段(1min或5min)记录标尺板上测定管内水面移动的读数,测定时段始、末的读数差值即为已核算好的该测点的稻田日渗量(mm/d)。 2 环测法
主要设备由测环、水位测针和埋设在施测田块内的有底测筒组成。测环可测定各测点的总耗水强度,有底测筒可测定田间作物蒸腾与棵间蒸发强度,两者相减后用量测时间相除,即为测点的稻田渗漏率。测环用一边带切口的金属板围成矩形或圆形,面积宜为1000cm2,高40cm,施测时应均匀压入土内25cm左右,并保留上部缘口高出田内水面15cm左右。有底测筒的形状及面积与测环相同,筒深应满足作物根系生长的需要。均用精度为0.1mm的水位测针量测测环与测筒内的水位变化。为避免环内外水位差较大时产生的侧渗而影响量测精度,每次测定时间不宜过长,量测后应恢复环内外水位一致,再进行第二次测定。取3次测定中相近两次的平均值为该测点的稻田渗漏率。
图C-1 渗漏仪及其田间测定装置图(单位:cm)
附录D 农作物耐淹水深和耐淹历时
农作物的耐淹水深和耐淹历时,应根据当地或邻近类似地区的农作物耐淹试验资料分析确定,无试验资料时可按表D-1选取。
表D-1农作物耐淹水深和耐淹历时
作物种类 棉花 生育期 开花结铃期 苗期~拔节期 抽穗期 耐淹水深(cm) 5~10 2~5 8~12 8~12 10~15 7~10 3~5 5~10 10~15 耐淹历时(d) 1~2 1~1.5 1~1.5 1.5~2 2~3 2~3 1~2 1~2 2~3 玉米 孕穗灌浆期 成熟期 甘薯 全生育期 苗期~拔节期 春谷 孕穗期 成熟期 苗期 孕穗期 高粱 灌浆期 成熟期 苗期 大豆 开花期 小麦 拔节~成熟期 返青期 分蘖期 水稻 拔节期 孕穗期 成熟期 注
3~5 10~15 15~20 15~20 3~5 7~10 5~10 3~5 6~10 15~25 20~25 30~35 2~3 5~7 6~10 10~20 2~3 2~3 1~2 1~2 2~3 4~6 4~6 4~6 一般情况下,耐淹水深较大时的耐淹历时物通常习惯于干旱条件,耐淹水深宜取较小值,南方地区则宜取较大值。
附录E 排涝模数计算公式
排涝模数主要与设计暴雨、排涝面积的大小和形状、地形坡度、地面覆盖和作物组成、土壤性质、地下水埋深、排水沟网的密度和比降以及湖塘调蓄能力等诸多因素有关,应通过当地或邻近类似地区的实测资料分析确定。无实测资料时,可根据治理区的具体情况选用所在流域机构认可的方法或用下列公式计算求得。 1 平原区排涝模数计算公式 1)排涝模数经验公式
qL=KRmAn
(E-1)
式中
——设计排涝模数,m3/(s·km2); qL
——反映沟网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素的综合系数,K
经实地测验确定; ——设计暴雨的径流水深,mm; R
——设计控制的排涝面积,km2; A
——反映暴雨径流洪峰与洪量关系的峰量指数,经实地测验确定; m
——排涝面积递减指数,经实地测验确定。 n
2)旱地排涝模数平均排除法计算公式
qd=R/86.4t
式中
——旱地排涝模数,m3/(s·km2); qd
——排水时间,d,可采用旱作物的耐掩历时。 t
3)水田排涝模数平均排除法计算公式 qw=(P-hw-Ew-S)/86.4t
式中
——水田排涝模数,m3/(s·km2); qw
——设计暴雨量,mm; P
——水田滞蓄水深,mm; hw
——排涝时间内的水田腾发总量,mm; Ew
——排涝时间内的水田渗漏总量,mm; S
——排水时间,d,可采用水稻的耐淹历时。 t
4)旱地和水田的综合排涝模数计算公式 qL=(qdAd+qwAw)/(Ad+Aw)
式中
——设计排涝面积中的旱地面积,km2; Ad
——设计排涝面积中的水田面积,km2。 Aw
5)圩(垸)区排涝模数计算公式
qL=[PA-(hw+Ew+S)Aw-hfAf-(hg+E)Ag-(hz+E)Az]/3.6tτA
(E-5) (E-4) (E-3) (E-2)
式中
——非耕地及早地的面积,km2; Af
——非耕地及早地的土壤渗蓄水量,mm; hf
——河网、沟塘的水面面积,km2; Ag hg— —河网、沟塘的滞蓄水深,mm;
——排涝历时为t的水面蒸发总量,mm; E
——圩(垸)区内湖泊死水位至正常蓄涝水位之间的平均水面面积,km2,一般要求Az
为排涝面积的5%~10%,无湖泊调蓄时应取Az=0;
——圩(垸)区内湖泊死水位至正常蓄涝水位(应低于地面0.2~0.3m)之间的水深,hz mm,一般要求为1~2m; τ ——向外河或湖泊抽水排水时的水泵日平均工作小时数,h/d,若为自流排水时应为向外河或湖泊开闸排水的小时数,则取τ=24h/d;
其他符号同前。
当圩(垸)区内需要自排或抢排和抽排结合时,可将控制排涝面积按排水分区划分后,用公式(E-5)分别进行计算。
2 山丘区排水模数计算公式
1)10km2<F<100km2时的经验公式
qm=KaPsF1/3
式中
——排水模数,m3q/(s·km2); m
Ps— —设计暴雨强度,mm/h; F
——汇水面积,km2; Ka—
—流量参数,可按表E-l选取。 表E-1 流量参数Ka值
汇水区类别 地面坡度(?) Ka 石山区 >15 0.60~0.55 丘陵区 >5 0.50~0.40 黄土丘陵区 >5 0.47~0.37 平原坡水区 >1 0.40~0.30 2)F≤10km2时的经验公式 qm=KbFn-1
式中
K——径流模数,各地不同设计暴雨频率的径流模数可按表 E-2选用;b
n
——汇水面积指数,各地可按表E-2选用,当F≤1km2时,取n=1。表E-2 山丘区的Kb和n值
不同设计暴雨频率的Kb 地区 n 20% 10% 4% 华北 13.0 16.5 19.0 0.75 东北 11.5 13.5 15.8 0.85 东南沿海 15.0 18.0 22.0 0.75 (E-6)
(E-7)