排水

　 　 将一个地区内多余的地表水和地下水排除到该地区以外。
　 　 排除与处理多余水量的措施。农田排水是改善农业生产条件，保证作物高产稳产的重要措施之一。
　 　 沿革
　 　 中国发展农田排水历史悠久。据《考工记·匠人》一书记载的“井田沟洫制”，说明大约3000年前，中国已有明沟排水系统。西晋咸宁四年(278)杜预建议在今淮河流域的豫东、皖北和鲁西南进行大规模排涝，并得到实施。五代时期，在江苏太湖流域已初步形成浦塘河网，用以排水、灌溉和航运。中华人民共和国成立以来，农田排水事业得到了巨大发展。1949年全国易涝面积约有3.5亿亩，到1980年得到初步治理的已达2.6亿亩，其中达到5年一遇以上排水标准的有1.6亿亩。在排水技术上也取得不少进展,除明沟排水外,诸如暗管排水、井灌井排等在中国已开始大面积推广应用，多种型号的波纹塑料管和开沟铺管机也已研制成功。
　 　 全世界农田排水面积，根据1981年统计，已达22亿亩以上,约占全世界总耕地面积的10%。排水面积在1亿亩以上的国家有美国、中国、苏联和巴西等国；荷兰、日本、加拿大和埃及等国的排水事业都很发达。荷兰的耕地大都由围湖和围海造田而成，地面低于海平面，排水非常必要，已积累了丰富的经验。其暗管排水技术在世界上处于先进地位。
　 　 任务
　 　 排除农田多余的地表水和地下水，控制地下水位和防治盐碱化和沼泽化，为改善农业生产条件和保证高产稳产创造良好的条件。农田排水是发展农业生产和提高作物产量及产值的保证。不同地区，由于自然和农业生产条件各异，排水任务也不同。在湿润和半湿润地区,由于降雨过多或过于集中,往往容易形成涝渍，无论灌溉与否，均需及时排除地表水和地下水以控制地下水位。在土壤含盐量大或地下水矿化度高的地区，则需通过排水促进土壤脱盐，淡化地下水和防治土壤盐碱化。在干旱和半干旱地区，虽然降雨少，但常因灌溉水入渗而引起地下水位上升和土壤次生盐碱化，亦须修建排水系统，排除多余的灌溉退水、雨季地表径流和过多的地下水，控制地下水位，保持良好的土壤水盐动态。在旱涝交替或水资源缺乏的地区，应考虑排水的再利用，如采取蓄水措施，进行地下水回灌以及水质净化处理等。
　 　 在煤矿等矿井，一般都有地下水深入矿井作业区域，需要采取一定的工程手段，将地下水收集起来并排出矿井。
　 　 原理
　 　 为了控制地下水位，必须开挖具有一定间距和深度的田间排水沟。在给定排水沟深度情况下，要满足一定的排水要求，排水沟的间距越小，地下水下降速度越快，在一定时间内地下水位的下降值越大；而排水沟间距越大，地下水位下降越慢，地下水位下降值也越小。在允许的时间内,要求达到地下水埋藏深度ΔH一定时，排水沟的间距L1越大,而排水沟的深度D1也越大;反之,排水沟的深度及间距也越小。
　 　 当作物允许的地下水埋深ΔH 一定时,末级固定排水沟的深度D可用下式表示： D=ΔH +Δh +s
　 　 式中ΔH为作物要求的地下水埋深(m);Δh为当两沟之间的中心点地下水位已降至ΔH时，该点地下水位与沟水位之差，一般不小于0.2～0.3m;s为末级固定排水沟中的水深，一般取0.1～0.2m。
　　为了加速田间地面水的排除，末级固定排水沟也应有一定的间距。该间距与田面降雨径流形成过程，允许的淹水历时和农田蓄水能力等因素有关，须通过试验确定。
　 　 在中国北方地下水埋深较浅，水质较好的地区，常结合井灌进行竖井抽水排水。在竖井抽排过程中，由于水井自地下水含水层中吸取了一定的水量，在水井附近的地下水位将随水量的排出而不断降低。这种降低一部分是由于水井长期抽水,地下水补给不及,消耗一部分地下水储量，在抽水区内外产生一个地下水位下降漏斗而形成的,如图2实线所示，称静水位降；另一部分是由于地下水向水井汇集过程中发生水头损失而产生的，距抽水井越近，其值越大。在水井抽水过程中形成的总水位降称动水位降，如图2中虚线所示。由于水井的抽排作用，有效地增加了地下水埋深，减少了地下水蒸发，因而可以防标准止土壤返盐。 排水
　 　 在利用竖井兼顾灌、排的情况下，井的间距一方面决定于单井出水量所能控制的灌溉面积，另一方面也决定于单井控制地下水位的要求。在利用竖井单纯排水的地区，井的间距则主要决定于控制地下水位的要求。
　 　 标准
　 　 排水工程的规模决定于排水标准。排水标准分两种：一是排除地表多余降雨径流的除涝标准；二是控制地下水位的治渍标准。确定这些标准时，应按中央和地方水利部门颁发的规范、规程为依据，结合各地区国民经济发展要求以及投资、设备、能源等条件，考虑自然条件、渍涝灾害、治理难易和工程效益等综合分析确定。在有防治盐碱化任务的地区，排水标准还应考虑控制和降低地下水位，满足防治土壤盐碱化的要求。
　 　 排水流量是确定各级排水沟道和其上建筑物的规模以及分析现有排水设施排水能力的主要依据。设计排水流量分地面水设计排水流量（又称设计排涝流量）和地下水设计排水流量（又称设计排渍流量）两种。前者用以确定排水沟道的断面尺寸，后者作为满足控制地下水位要求的依据，用以确定排水沟的沟底高程和排渍水位。
　 　 措施
　 　 兴建和管理运用好由田间排水调节网、排水沟道、截流沟、排水闸、排水泵站和排水容泄区等组成的排水系统，并配合植树造林，选种耐淹作物品种，调整种植计划，进行深耕细作和多施有机肥等，以获得更好的排水效果和经济效益。
　 　 展望
　 　 中国的农田排水事业和排水技术已取得许多成功的经验，有了较大的发展，但各地发展不平衡。今后需要进一步加强排水系统的配套，建立完整的田间排沟网，控制地下水位，提高除涝标准，并认真搞好排水试验和排水系统的科学管理，改造低产田，提高排水效益。