暗管排水是指在田间埋设能透水的暗管以排除土壤中过多的水分降低地下水位该技术，一般用于防治土壤浸渍沼泽化和盐碱化，可为作物的生长创造良好的环境条件。暗管排水按其工作特点一般可分为集水管与吸水管。吸水管是利用管间的接缝式管壁上的孔眼把土壤中过多的水分通过滤料和裹料（外包材料）渗入管内。而集水管则是不透水的，它将所汇集的水排入下一级集水管式排水明沟最后排入溶泄区。 我国是世界上农业发展历史最悠久的国家之一,和世界上其他古老的国家一样,劳动人民很早就认识到发展灌溉、排水事业以保障农作物免受旱、涝、盐碱等自然灾害危害的重要性,兴建过许多造福人类的水利工程。但是,直到现在,人们一般注意的只是发展灌溉工程,而对建立排水系统,尤其是建立地下排水系统往往重视不够,因而重灌轻排的历史教训一再重演。我国长期以来在农田排水方面,广泛采用的是明沟排水系统,如２０世纪５０年代兴建的山东省引黄灌溉工程,在３４．１万ｈｍ２的灌溉土地上普遍建立了干、支、斗、农四级明沟排水系统。由于田间明沟排水在实践中普遍存在着沙质土地区边坡坍塌和沟底淤积问题。在１９５６年
开灌以后,东部粘质土地区的排水明沟断面比较稳定,排水效果明显,使原来的滨海盐碱地逐渐改成了良田;而西部沙壤土地区,２．２～２．５ｍ深的斗、农沟,３～５年以后就发生了严重的坍淤变形。据１９６１年调查,沟底普遍淤高０．４～１．０ｍ,排水涵管淤堵了８０%以上。由于灌溉以后地下水位升高,而排水明沟又因坍淤不能保证其排水作用,所以盐渍化迅速发生和发展,２０世纪６０年代初期曾被迫停灌。为寻求解决问题的方法,有关单位曾在这里进行过浅密结合排水明沟试验,排水沟的防坍试验,均未解决问题。 农田地下排水在我国推广应用的时间不长,２０世纪５０年代后期才逐步兴起,南方多,北方少;旱地多,水田少;涝洼地,盐碱地少,已应用的地区也是处于边试验边推广阶段。最初在河南人民胜利渠浇灌区曾采用暗管进行过盐碱地冲洗排水,而鼠道排水试验则因那里为沙质土壤未能成功。河南省堰师县于１９５７年进行了田间沟渠地下管道化试点,将陶土管埋置地下用以灌溉排水,代替了地面沟渠,取得了较好的效果。１９５９年江苏省昆山县在城南乡江浦圩进行暗管排水,获得成功。河南温县于１９６６年试铺了地下混凝土管道代替明渠获得成功。江苏无锡县从１９６５年开始,以石灰粘土为材料于现场夯筑地下渠道,逐步发展成为整套地下排灌系统。２０世纪７０年代中期河南人民胜利渠又搞了３３３．３ｈｍ２的暗管排水的中间试验田,并在此基础上逐步推广。在２０世纪７０年代后期江苏省又试验并大力
推行了土暗墒的地下排水渠道,曾一度发展到２０多万ｈｍ２。但由于这种措施费劳力,使用年限较短,近年来已显著减少。２０世纪７０年代后期,浙江、广东、湖北、福建、安徽等省对地下排灌工程进行了试点,山西雁北地区、辽宁海城县、内蒙古河套地区、山东打鱼张灌区、黑龙江友谊农场和天津潮宗桥等地均进行了改良盐碱地和低洼湿涝地的试验。上海市农科院、上海市塑料研究所于１９７８年和１９７９年相继研制成功塑料管和波纹塑料管,填补了国内空白。２０世纪８０年代初,在开沟铺管机具的研制上取得了显著的进展。水电部等有关单位在１９７９年２月、１９８１年８月和１９８３年１２月曾召开过三次全国性或地区性的地下排水技术经验交流会议,１９８４年１０月还专门举办了一次全国性的农田地下排水技术培训研究班。在南方许多省市,如江苏、浙江、上海等已广泛应用暗管排水治理渍害,取得良好效果。在北方地区,如山东、内蒙、天津、新疆、辽宁、山西等省市,从２０世纪８０年代起,在局部地区使用暗管排水,改良内陆盐碱地和沼泽地,取得了可喜的成果。新疆生产建设兵团二师２９兵团,１９８５年从荷兰引进暗管排水埋设机械,埋设暗管８６６．６ｈｍ２,１９８９年由荷兰低息贷款,签定１．１万ｈｍ２合同,管长达１９５０ｋｍ。天津市１９７９年开始试验,１９８５年推广,铺设面积达４６６．６ｈｍ２我们这一班2,到１９９１年铺管面积达约３万ｈｍ２岩石学报。从“七五”期间开始,我国引进了有关的先进技术和设备,同时
也瞄准了国际上暗管排水的先进经验,水利部组织了十多个部属及地方的水利科研院所进行这方面的研究,取得了一批可喜成果,促进了这项技术的发展。如在管材和备件上已制成了薄壁ＰＶＣ管、内光波纹双壁聚氯乙烯管、石棉水泥管、改性ＰＶＣ管、内衬塑模外护水泥管、灰土管、陶土管等管材,以及相应的配套管件、保护装置等,为低压管道排水技术的推广应用提供了良好技术装备。近年全国各地更有新的发展,无论在管材、配套管件、装配粘连上都已标准化。然而,由于一次性投资较大,在推广应用中受到了一定限制,所以目前这项技术的广泛应用主要集中在旱田区和井灌区,大型渠灌区还没有大面积推广应用。
暗管排水作为防止土壤沼泽化和盐渍化的一项措施,国内外在内陆盐渍土和沼泽土上研究较多,对于滨海盐碱土稻田土壤的暗管排水研究较少。暗管排水需要研究的主要问题是暗管的间距和埋深。张展羽（１９９９）等根据溶质运移理论以及土壤水动力学理论,对滩涂盐渍地种稻改良过程中暗管田间排水工程的技术参数进行了研究,提出了不同脱盐标准下暗管埋深、间距和管径。邵孝侯（２０００）等认为,农田塑料暗管埋深和间距的确定,是塑料暗管排水系统规划设计的主要任务,关系到排水效果和投资效益。暗管埋深和间距的大小因降雨、地势、土质情况不同各国主张不一。印度、伊朗采用浅而密,暗管埋深０．８～１．５ｍ,间距２０～４０ｍ;日本的稻麦两熟地区暗管埋深０．８～１．２ｍ,间距９～２０ｍ,也
采用浅而密的方式。而俄、美等国家向深而稀方向发展,俄罗斯暗管埋深２．８～３．５ｍ;美国埋深３．０～３．６ｍ;埃及和伊拉克埋深１．３～１．５ｍ,间距２０～４０ｍ;荷兰埋深１～３ｍ,间距３０～７５ｍ。我国因盐碱土质、旱涝和作物不同,各地暗管间距和埋深也不同,北方旱田地区暗管埋深１．２～３．５ｍ,间距２０～３３０ｍ,新疆内陆盐碱地区水旱轮作平均埋深２．０ｍ,间距５０ｍ;山东打渔张灌区,平均埋深２．５ｍ,间距１００ｍ;内蒙巴盟地区旱田埋深２．４～２．８ｍ,间距５３ｍ;江苏水旱轮作,暗管埋深１．２ｍ,间距６～１０ｍ。
关于暗管排水外包滤料的研究,中国水科院也于１９８７年在国内首次开展了土工织物用作暗管排水外包滤料的试验研究并取得了相应的成果。内蒙古等地对波纹塑料排水管外包有纺尼龙套筒作为辐射井的水平吸管的应用排水效果进行了研究。陈祖森（１９９０）等对暗管排水管道有机外包层对排水的影响及其防腐性能进行了研究,提出了由麦秸、稻壳作为外包层的排水管流量随时间变化的关系,并提出了延长外包层使用期限的方法。丁昆仑（２０００）等采用一维和二维渗透模型对土工织物作为农田暗管排水外包滤料进行了试验研究,对１２种不同土工织物的透水效果进行了测定和对比分析,为宁夏银北暗管排水滤料选择提供了依据。彭佳学（１９９０）根据实验实测资料,从计算原理出发,建立了暗管悬挂水头
的计算公式,使暗管排水的水力计算更接近实际。王义忠（１９９１）介绍了埃及排水工程的规划管理方法,强调统一标准和应用先进的计算机等管理手段。言鸽等（１９９２）对暗管与鼠道组合排水改造渍害稻田进行了试验研究,指出适当加大暗管间距,中间辅以鼠道排水,可起到节资、改土和增产的作用。张兰亭（１９９２）等对山东打渔张灌区暗管排水改良盐碱地的机理和效果进行了分析,为类似地区土壤改良提供了科学依据。杜历等（１９９７）等对地势低洼、地下水埋深浅、地下水水质恶劣、土壤含盐重的盐碱荒地采用竖井排水和双层暗管排水相结合的排水工程措施进行了改良试验,为同类盐碱荒地的改造提供了新方法。王之义（１９９７）对波形薄板排水降渍节地技术进行了研究,为农田暗管排水工程技术增添了新内容。张瑜芳（１９９９）等对淹灌稻田的暗管排水中氮素流失进行了试验研究。研究表明,调节田面与沟的水位差,控制稻田渗漏强度,可以减少稻田暗管中氮素的流失量。王少丽（２００１）等从涝渍相伴、连续危害的自然特点出发,以水量平衡原理为基础,对涝渍兼治的明暗组合排水条件下的地面、地下排水模数以及明暗组合排水计算方法进行了分析探讨。
二、暗管排水技术的特点
暗管排水技术和以往的明渠和暗沟排水相比有以下优点
1. 土壤利用率高
由于暗管属于地下埋设，地面建筑物少，有利于交通和农业机械的作业。
2.管道受外界条件的影响小，减轻了维修和管理的工作量。
3.和暗沟排水比，由于其埋设较深对地下水的控制作用大，另外其使用寿命较。
4.在遇到水平不透水的隔层时暗管也能有效地排。
5.暗管排水在盐碱土地区效果显著有利于土壤脱。机器人定位技术
6.在有条件的地区可利用暗管排水系统根据农田的需要控制地下水位或实行倒灌，达到地下灌溉的目的。上海市第五十四中学
暗管排水的不足之处是只能排地下水，不能同时排地表水，且基本建设投资大，还要有较大的纵坡。
三、排水暗管系统的构成
目前，有关暗管排水施工机械，从整地挖沟输送管道滤料到回填，都已经有系列化的施工机械。对暗管排水整体的研究也不断地完善。一般说来其整体由暗管、滤料和裹料3部分组成。
663931.暗管的材料组成
在暗管材料中，传统的材质是瓦管。因其使用寿命可达30~50年，至今国外仍有使用。随着暗管技术的应用推广，有关人员相继又研制出水泥滤水管水、泥土管、灰土管及塑料管等。特别是塑料管，由于它最适合机械化生产和机械化施工，且随着化学工业的发展其造价不断降低，因此在工业较发达的国家暗管排水中占越来越大的比重。目前，我国生产的排水塑料管主要有聚丙烯光滑管、低压聚乙烯平行环波纹管和双螺旋形波纹管波形塑料管，在我国是从60年代中期以后研制成功并得到迅速发展的，它适用于无沟排水管铺设机的施工。在波纹管凹处开有精确的排水槽，使水份很容易进入管内，而泥沙却不易进入。波纹管的纵向柔软性比光滑塑料管好，不仅在运输和安装过程中不会受损坏，而且抵抗土壤负荷的强度也比光滑管高。
2.滤料和裹料的组成
滤料的作用在于防止周围土壤细粒被地下水带入排水管内，即起到过滤作用。一般采用普通的滤材即可达到目的。裹料的作用在于改善排水周围的水流条件，扩大进入面积，即起导水使用，并改善管床条件。目前所使用的裹料越来越多，一般包括无机材料、有机材料和人工合成材料。最常用的无机材料是用天然材料配成的砂砾料。有机材料主要指可用来包裹暗管的农业副产品或植物的茎叶。人工合成材料具有成形易、质量轻、材料广、价格低的特点，其中用得最多的是玻璃纤维布。
四、排水暗管的清洗
排水暗管由于设计不合理、坡度太小或滤料不符合要求，或施工质量差，都可能造成淤积，还可能出现化学沉积物或植物根系堵塞的现象。由于挖出排水暗管清洗是一件费工费资金的事，因而不开挖清洗显得十分重要。其方法一般包括化学清洗法、机械清洗法和水力清洗法。
1.化学清选法
化学清洗法是为了除去赫垢（一种不溶于水的铁、铝、锰化合物），而向暗管输入一种化学试剂，使其转化为能溶于水的物质，并同水一起排出暗管 。
2.机械清洗法
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机械清洗法广泛应用于城市公用事业的下水道和其它管道的清洗中，也可用于排水暗管的清洗。能使任何沉积物和堵塞物松散，它不需要供水，清洗机比较轻便、机动 。
3.水力清洗法
水力清洗在排水暗管中应用最广，它一般分为两种：一种不需要在暗管中送入软管；另一种是需要在暗管中送入软管。前者需要形成足以冲刷和排出沉积物的水流速度，后者冲洗方法是将端头前后装有喷嘴的软管送入暗管内，在水压力作用下，从前喷嘴喷射出高速水流，冲刷前面的沉积物，而从后喷嘴射出的高速水流，使带有喷嘴的软管得到向前移动的反作用力，水和被冲洗的沉积物所形成的泥浆从暗管中流出。
五、暗管排水的发展动态
随着挖沟铺管机械的发展,世界上许多国家,如荷兰、法国、西班牙、德国、比利时和加拿大等,近２０年来将土工织物用作农田暗管的外包过滤材料,开展了大量的研究和田间应用。中国水科院也于１９８７年在国内首次开展了土工织物用作暗管排水外包滤料的试验研究并
取得了相应的成果。从总体来看,随着化纤工业的发展,使用薄层土工织物作为排水暗管外包滤料日益增多,但目前在这方面的研究和实用经验还不多,其反滤标准还远不如砾石粒状滤层那样成熟、统一和有效。因此深入探讨土工织物用作外包滤料的反滤标准是目前急需的研究任务之一。近年来,随着电子计算机和数学模拟技术的应用和各类参数测试手段的改进和逐步现代化,排水沟深度和间距的理论计算公式解析结果的普遍意义相应扩大,具体运算趋于简便。目前美国学者将土壤剖面水分平衡时的含水量、地下水和土壤剖面的水分存贮和移动等水文资料输入计算机进行暗排组合抉择和暗排间距决策,并应用ＤＳＳ决策系统计算最适排水沟间距,荷兰也建立了相应的计算机程序用于计算暗管间距和埋深。但这方面的工作还有待深入,因此,根据建立的数学模型,应用计算机模拟确立塑料暗管间距具有广阔的应用前景。另外,根据溶质运移理论以及土壤水动力学理论,研究盐碱地在不同脱盐标准下暗管埋深、间距和管径以稻田暗管排水中氮素流失的规律也是当前排水领域的一个研究重点。总之,随着国内外暗管排水的普及,农田排水呈现出逐步由地面排水转向地下排水,用塑料管道代替其他管道,由机械化施工取代人力施工,排水管的外包滤料由管滤结合向工厂化生产的方向发展,暗管埋深、间距和管径的确定也由过去的凭经验确定向考虑多种因素由计算机模拟计算确定的方向发展,暗管排水新材料的研究也必将是一个永恒的课题。
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