排水沟道断面通常按照明渠均匀流公式进行计算。 但当外河水位出现顶托, 或利用沟道
反向引水灌溉发生壅水时, 则呈非均匀流动, 此时需按照非均匀流公式推算排水沟道水面
线, 确定排水沟道的断面和堤顶高程, 并且检验是否满足灌溉引水的要求。
排水沟道断面设计与灌溉渠基本相同, 其设计参数主要包括沟底比降i、 沟道糙率n、
边坡系数m、 不冲不淤流速等。
(1) 沟底比降i。 排水沟道的沟底比降i大小, 主要取决于沿线的地形、 土质、 上下级
排水沟水位衔接条件和容许泄水区水位高低等。 在进行排水沟规划布置时应注意以下方面。
① 为了避免排水沟道开挖过深, 减少工程量, 沟底的比降i应尽量与实际地面坡度
相近。
② 为了避免排水沟道在排水过程中发生冲刷和淤积, 应根据沿线的土质选择适宜的比
降, 轻质土的比降应当缓些, 黏性土的比降可以陡些。
③ 为了排水沟道能够自流排水, 在外河水位较高的地区, 应当选择较缓的比降。
④ 要考虑上下级排水沟道的水位衔接。 连接内湖与排水闸的排水沟道, 比降应根据内
湖与外河的水位选定; 连接抽水站排水沟道的比降, 应注意抽水机安装高度的限制; 对于灌
排两用有反向输水灌溉任务的沟道, 比降宜平缓; 对于结合灌溉、 通航和养殖等综合利用的
沟道, 可采用平底。
⑤ 为了便于沟道的施工, 同一沟道最好采用同一比降, 尽可能减少变化。
⑥ 在平原地区, 一般排水沟的比降取值范围: 干排水沟为1/10000~1/20000, 支排水
沟为1/4000~1/10000, 斗排水沟为1/2000~1/5000, 农排水沟为1/800~1/2000。
(2) 沟道糙率n。 排水沟道的糙率与渠道一样, 应根据沟道沿线的土壤地质条件、 施工
质量、 维修养护、 过水流量、 挟沙能力和运行状况等具体情况而确定。 新建的排水沟道在同
样的土质条件下, 糙率值与相同断面的渠道是一致的。 但是, 因为排水沟道中经常有水, 沟
坡比较湿润, 很容易滋生杂草, 沟坡容易坍塌, 也易造成沟道淤积, 所以排水沟道的糙率值
166 第二部分 农田排水工程实际上要比渠道的糙率值大些。 对于大型排水沟道的糙率, 应通过试验或专门研究确定。 对
于一般清水或冲淤平衡排水沟道的糙率, 当无测试资料时, 可参考表7-8中的数值选用。
表7-8 土质排水沟道的糙率
排水沟道类型 流量Q/(m3/s)
>25 5~25 1~5 <1
排水沟道 0.0225 0.0250 0.0275 0.0300
排洪沟道 0.0250 0.0275 0.0300 0.0350
(3) 边坡系数m。 排水沟道的边坡系数大小与沟的深度和土质有关。 沟的深度大、 土质
比较疏松, 沟的边坡系数应大些。 由于降雨时坡面径流的冲刷、 沟内蓄水时波浪的侵蚀以及
地下水渗透动水压力的影响, 沟坡容易出现坍塌变形, 所以排水沟道的边坡系数要比渠道的
边坡系数大些。 土质排水沟道的最小边坡系数可参考表7-9选用。