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水 利 学 报
2021 年 11 月 SHUILI XUEBAO 第 52 卷 第 11 期
文章编号：0559-9350（2021）11-1263-07
农田暗管排水能力分析与提升方法探讨
王少丽 ，任晓磊 ，陶 园 1
1，2
1
（1. 中国水利水电科学研究院 水利研究所，北京 100048；2. 中国农业大学 水利与土木工程学院，北京 100083）
摘要：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。
关键词：涝渍灾害；暗管排水；虹吸原理；增流效果
中图分类号：S276 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20210344
1 研究背景
我国涝渍灾害严重，涝渍灾害呈现先涝后渍、涝渍相随的特点，一些地区还存在旱涝交替、先
涝后旱，加重了作物减产损失。生产实践表明，排除了涝灾威胁的农田虽然可以保收，但产量却不
高，特别是地势低洼地区的易涝易渍耕地，作物产量长期低而不稳，主要是由于排水不畅、土壤过
湿引起的渍害所致。涝渍胁迫条件下，作物根系生长受到抑制，供给作物的养分和水分不足，光合
产物减少，活力下降，导致产量和品质下降 ［1-3］ ，涝渍灾害对我国正常的农业生产和国家粮食安全产
［4］
生了严重的威胁，也制约着我国社会经济的可持续发展 。
农田排水工程作为重要的水利基础设施，在农业生产的发展中发挥着重要作用，其建设和完善
也是土地整治工作的主要内容之一。但在许多地区重灌轻排思想依然存在，排水工程存在诸多隐
患，沟坡坍塌、淤积、破损、沟上筑坝等情况随处可见；有些地区农民受经济利益的驱使将排水沟
［5］
填平后用于耕种 ；重灌轻排导致灌排体系失衡，若遭遇连续暴雨或长时期连阴雨侵袭，农田涝渍灾
［6］
害在所难免，所造成的损失不容忽视 。
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6
城市化进程的加快，耕地资源短缺问题也越来越突出。截止 2017年，我国耕地面积 134.8×10 hm ，
2［7］
2009—2017 年间耕地面积平均每年净减少约 6.53 万 hm ；自然灾害、过量化肥的使用造成耕地质量
［8］
下降甚至退化 ，有限的耕地资源对农田排水方式提出了新的要求。近年来，以治渍和改碱为目的暗
管排水技术迅速发展，暗管排水具有不占耕地的显著优势，并利于治渍改碱、调控地下水位、改善
根区土壤环境、提高作物产量等 ［9-10］ ，已成为国内外专家学者的研究热点。
传统观念认为暗管排水的作用主要是调控地下水位。近年来，有研究表明，暗管排水可以减少
收稿日期：2021-04-12；网络首发时间：2021-08-24
网络首发地址：http：/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.TV.20210823.1407.001.html
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基金项目：国 家 重 点 研 发 计 划 项 目（2018YFC1508301）； 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目（51779274）； 宁 夏 重 点 研 发 计 划 重 大 项 目
（2018BBF02022）
作者简介：王少丽（1963-），博士，正高级工程师，主要从事农业水土资源与环境研究。E-mail：shaoliw@iwhr.com
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