农田暗管排水能力分析与提升方法探讨

在地下水位较高、地表易于形成积水的地区,探索经济可行的农田暗管排水措施,对于降低作物涝渍胁迫、提高作物产量具有重要意义。本文基于暗管排水流量理论公式分析了暗管排水能力影响因素及增强暗管排水能力的途径,提出在暗管出口处安装虹吸管,利用虹吸原理使其下端出流口降低到一定深度的虹吸增流方法。理论和试验表明,该方法可以大大提升浅埋暗管排水能力,且不增加暗管排水成本。浅暗管通过虹吸管出口降低到中埋和深埋时,即作用水头增加1.33倍和1.67倍时,排水流量增大33.3%和66.7%;由于浅埋管具有较小的渗流阻抗系数,其排水流量比相同出口的中埋管和深埋管大16%和27%。随积水层深度的减小,有虹吸的浅暗管排水流量虽然减小,但增流效果百分比在增大。该研究成果可为涝渍灾害易发地区建设高效除涝降渍减灾工程提供新途径。     

银北灌区地下水调控试验示范研究

本文在对银北灌区灌排现状特别是针对目前银北明沟、机井和暗管三种主要调控地下水位方式进行系统研究，重点以平罗县东风井沟结合调控地下水位和惠农县蛟龙口暗管排水调控地下水位的成功经验为依据，采用点面结合、理论和实践结合、技术与经济结合的研究方法，从实践应用中提出调控方法，用有限元理论计算模拟调控的效果，改进调控技术。并通过投资与效益分析，提出在银北切实可行的调控地下水位，改造中低产田实施方案。     

排水暗管化学淤堵及其防治

为治理农田渍害，土壤长期处于还原状况，地下埋设暗管后存在着化学淤堵倾向。本文介绍国外有关暗管排水化学淤堵的资料，分析农田排水暗管中化学淤堵发生的原因和影响因素，阐述化学淤堵形成的过程及防治方法，指出在暗管周围应避免使用丙纶丝等化纤制品作为外包料     

稻田暗管排水

本文通过稻田暗管排水试验,总结分析了暗管排水、降低稻田地下水位的增产作用;根据渗流理论,研究探索了地下水三维渗流运动及其地下水位下降值的近似计算公式,以及根据地下水位的控制标准,确定排水暗管规格的计算方法.     

暗管降渍技术的发展及其排渍标准研究

综述国内外暗管排水降渍技术的发展和排渍标准研究进展，展望暗管降渍技术的研究和发展趋势。认为暗管排水对于改良盐渍土，防治农田渍害具有显著效果，是开发治理低洼易涝渍圩区和建设高产稳产农田的一项行之有效的水利工程技术。目前暗管降渍技术的研究和发展方向是：研究制订与作物高产优质相适应的排渍标准；实行塑料暗管及滤裹料的标准化；研究暗管的淤塞测报与清理技术；实现施工的机械化和自动化。     

明渠—结合池—暗管输水系统水力瞬变过程计算

分析了用Priessmann方法计算明渠—结合池—暗管结构的过渡过程的特点，给出了用明渠特征线方法算有压流的基本方程和建模过程。详细地分析了明渠—结合池—暗管结构在过渡过程计算中的边界条件。在编制程序对某具体的工程进行计算之后，指出了Priessmann法应用于明渠—结合池—暗管结构水力瞬变计算所应注意的问题，并对这些问题提出了相应的处理方法。     

石屑水泥管在农田地下排水工程中的推广应用

通过技术引进和试验，利用当地采石场废弃的石屑研制经济有效的暗管管材，应用治理渍害稻田地下暗管排水工程技术，并合理确定暗管埋深及间距，有效地排除了田间渍水，改善了土壤生态环境，提高了作物产量，同时进一步研究了石屑水泥管管材配比及管子结构，提高了管材性能，减少了工程投资，并对石屑水泥管地下排水工程的施工和运行管理等进行了探讨和部结。     

桃曲坡水库灌区推广管道输水的可行性分析

本文通过对桃曲坡水库灌区高干四斗灰土暗管渠和西干十斗暗管渠项目的分析,结合灌区自然条件,以及技术和经济等方面说明推广暗管输水的可行性.     

宁夏银北灌区暗管排水关键技术的引进

总结了水利部“948”计划项目“宁夏银北灌区暗管排水关键技术引进”近两年来的执行情况，以及美国T555型开沟铺管机引进的必要性和该机器于银北灌区在暗管排水技术示范推广中所起的关键作用。结合银北灌区的实际和本项目推广示范的要求，在银北惠农县团结村建立了200hm^2左右的示范区，并按不同暗管布局将该示范区分割成5个试验区，在每个试验区内连续观测农田地下水位动态变化，土壤含水量和含盐量等，在分析现场观测资料的基础上，对不同埋深和间距的暗管布局，在防渍，防盐效果方面作了初步比较，并对暗管排水的增产效果及其经济效益也作了分析，所取得的试验数据和成果对示范区今后现场观测及暗管排水的全面推广都具有重要的参考价值。     

无砂多孔混凝土试验研究

无砂多孔混凝土（简称无砂混凝土）在水工建筑中作反滤孔，排水暗管和减压井管的过滤器等，其配合比设计及施工工艺与普通混凝土不同。本文对无砂混凝土的配合比设计、施工工艺和性能进行了试验研究，提出了无砂混凝土反滤排水管的最佳配合比。     

钢管与土相互作用下钢管抗外压稳定性分析

在屈曲和稳定性理论的基础上，以在土和钢管自重下钢管的平衡状态为基态，用线性和非线性有限元法分析埋地钢管在均匀地下水压力下的前屈曲和后屈曲临界失稳荷载，并结合工程实例研究了钢管周围土体和钢管几何缺陷对钢管抗外压稳定性能的影响。     

基于极限分析法原理的浅埋隧道围岩受力监测对比分析

浅埋段隧道覆盖土性质随埋深和地形条件影响会发生变化。文章结合隧道上方覆盖层塌落体围岩自承能力及形成机理,基于塑性理论对隧道浅埋段围岩压力进行分析。研究结果表明:围岩压力随上部覆盖土层厚度增加而增大,且增加速率随覆盖层厚度的增大而减小,并逐步趋于固定值;覆土厚度和围岩力学参数是塌落面形状主要影响因素;浅埋偏压隧道的稳定性随着隧道两侧和底部支护结构功率增大而提高;随着围岩黏聚力、内摩擦角的增大,深埋侧和浅埋侧围岩压力都呈显著减小趋势。通过实际工程监测数据与新建公式计算值对比,证明了公式的适用性,为类似工程提供借鉴。     

模拟边坡土壤虹吸排水试验研究

根据水力学中的虹吸原理,对模拟边坡土壤中的虹吸管过水量进行探究。通过试验与理论相结合推算出直径4 mm的虹吸管的沿程阻力系数,运用该阻力系数计算虹吸管在土壤中过水流量的关系,并进行试验研究。试验结果表明:土壤中埋设虹吸管的过水量随水位差增高而增大,当水位差大于3 m时将不能增加其过水量;土壤中埋设虹吸管的土层深度与管内过水量呈负相关,土层中土壤的渗透性是影响虹吸管过水量的主要因素。     

根层铺多孔膜对和田风沙土水分入渗及蒸发的影响研究

为探讨根层铺多孔膜对新疆和田风沙土水分入渗及蒸发的影响,研究中设置了3个开孔度（30%、40%和50%）和3个埋深（10 、15 和20 cm）,以不铺多孔膜处理为对照,开展了室内的入渗及蒸发试验,研究了风沙土水分入渗及蒸发特征。结果表明：根层铺多孔膜可以有效减缓土壤水分入渗,随多孔膜埋深的增加,土壤水分入渗速率呈先减小后增大的趋势,而开孔度的增大则加快了土壤水分的入渗速率,当开孔度与埋深组合为30%与15 cm时,土壤水分入渗速率和渗漏量均最小;铺多孔膜处理中,埋深10 cm各处理的土面累积蒸发量较对照处理显著降低（P<0.05）,其中开孔度40%处理的土面累积蒸发量较对照处理减少了18.67%,体现了根层铺多孔膜技术具有较好的抑制蒸发作用;累积蒸发量随着开孔度的增大先减小后增大,随多孔膜埋深的增加先增大后趋于稳定。从减缓入渗和抑制蒸发的角度考虑,对于和田风沙土,适宜的铺多孔膜技术参数为开孔度40%,埋深10 cm。     

防-截-排系统对平原水库坝后地下水位的影响

针对干旱区平原水库渗漏引起的坝后土壤盐渍化问题及防治措施,以恰拉水库为例,基于非饱和渗流理论,运用ABAQUS有限元软件模拟水库在不同防渗措施与截排水系统的联合作用下对坝后地下水埋深的影响。结果表明:通过"上游防渗、下游截排"的形式可以有效的降低坝后农田地下水位,防治土壤发生次生盐渍化。相比无防渗和水平铺盖措施,垂直防渗措施结合截排水系统更能有效地将下游渗流稳定区的地下水位埋深控制在2.67 m,大于周边农田的"临界埋深"(2.45 m)。防渗措施与截水沟的联合作用重点解决了坝后渗漏水的"来源"问题,而排水系统不但可以保证截水沟控渗效果的持续性,还可以解决渗漏水的"去向"问题——坝后截排水系统与农田渠系的结合使坝后渗漏水用于农田灌溉,最终实现了坝后控渗、治理土壤盐渍化体系与农田灌溉体系相结合的理念。     

上埋式涵洞基础埋深效应下的地基承载力研究

为探明上埋式涵洞基础埋置深度对地基承载力的影响,基于太沙基理论与顾安全公式,推导了适用于上埋式涵洞的地基承载力公式。利用有限元软件,分析了地基土的荷载-沉降(P-S)曲线随填土高度的变化规律,确定地基承载力容许值,将不同计算方法得出的地基承载力容许值与有限元计算值进行对比分析,同时分析了涵顶和基底土压力随填土高度的变化规律,探讨了不同计算方法下地基土的抗剪强度对地基承载力的影响,通过工程实例验证本文公式的合理性。研究结果表明:①涵洞侧填土增强了地基土的抗剪强度,使涵洞地基承载力得到提高,其提高程度受到涵洞侧填土附加土压力的影响;②随着地基土的内摩擦角和黏聚力的增加,地基承载力分别呈非线性和近似线性增长趋势,且内摩擦角对地基承载力的影响程度明显大于黏聚力;③本文公式计算的地基承载力与有限元计算值符合较好,且本文公式得出的地基承载力远远大于涵洞基底土压力,符合现场涵洞地基处于安全状态的实际情况。研究成果可为确定上埋式涵洞地基承载力提供理论支撑。     

现场条件下水泥土劣化试验及劣化深度预测

加固体的劣化可分为加固体在非腐蚀场地形成后由于场地受到污染而发生的劣化问题和在腐蚀场地形成的加固体的劣化问题。针对后者,采用现场取土、室内制备加固体试样、现场埋设的方法,模拟在腐蚀场地形成加固体的过程,埋设在现场的加固体在腐蚀介质及水动力、温度和潮汐等外界因素共同作用下将发生劣化。将水泥土试样埋设在滨海场地长达3.5年,并实施微型贯入试验和化学试验。试验结果表明,劣化引起的强度降低滞后于其化学反应;水泥掺入比越小、埋设时间越长,水泥土劣化越严重;本试验条件下,水泥掺入比15%的水泥土1年、2.5年和3.5年的劣化深度分别达到了3.5、5.8和7.6 mm。基于试验结果提出了水泥土劣化深度预测式。     

大口径埋地钢管变形原因分析

详细介绍了对某工程发生变形的大口径埋地钢管进行现场变形测量及回填土取样试验等工作。对埋地钢管的工作原理进行了分析并且应用Spangler-lowa公式进行变形量模拟计算,阐明了该工程钢管变形的主要原因,并提出了钢管变形预防措施。     

管道埋深对管土耦合应力的影响规律浅析

考虑管土间应力的耦合特性、管道在动力作用下强烈的非线性特征等,讨论了管土耦合应力在各种典型工况下受管道埋深因素影响的变化规律.结果表明:管道埋深对管土耦合应力起着重要的影响作用,为管道系统的可靠性设计和正常运行的动态控制提供了必要的计算实例及技术依据.     

浅埋式滴灌土壤水分分布规律试验研究

以探寻合理的滴头埋深与流量为目的,开展浅埋式滴灌下土壤水分分布规律的试验研究。试验土箱净尺寸为30cm×30cm×60cm(长×宽×高),供试土壤取自新疆青河县阿苇灌区试验站。试验设置5、10、15 cm 3个滴头埋深,各埋深条件下设置不同流量的处理。结果表明:不同滴头埋深的情况下均存在土体破坏的临界流量,滴头埋深越大临界流量也越大,滴头埋深为5、10和15 cm对应的临界流量分别为1.0、1.7和2.5 L/h;随着流量的增大,滴头埋深过浅时,水量向湿润体上部聚集,当埋深超过一定深度时,水量向湿润体下部聚集;在临界流量情况下,湿润锋前60 min运移速率较快,随着滴头埋深的增大,灌水结束后湿润体的垂向湿润长度越长,土壤平均含水率值越小;滴头埋深为10 cm、流量1.7 L/h时,湿润体水分分布较为合理。