暗管排水發(fā)展簡(jiǎn)史

公元前2世紀(jì),古羅馬人就采用排水管在低洼潮濕地進(jìn)行排水。近代的暗管排水技術(shù)由英國(guó)首創(chuàng)，繼而美國(guó)、蘇聯(lián)、日本、荷蘭、捷克斯洛伐克、波蘭等國(guó)廣泛采用。

其中英、捷、波等國(guó)的暗管排水面積已達(dá)總排水面積的70%以上。中國(guó)暗管排水也有千年以上的歷史，河南省濟(jì)源縣在唐代用三片瓦拼合而成的合瓦管，經(jīng)修復(fù)整理后至今仍在使用，效果良好。

結(jié)構(gòu)形式 主要有以下4種:①排水管道。有管壁進(jìn)水和接縫進(jìn)水兩種。常用的

管材有不同形狀和規(guī)格的瓦管、陶土管(管壁上釉)、水泥土管、水泥砂漿管、粗砂混

凝土濾水管、塑料管，以及竹、木、磚、石管等。新型的管材以波紋塑料管為主，管

壁呈瓦楞形，上有滲水槽孔，在管外包填濾料，其重量輕、運(yùn)輸方便、適于機(jī)械化埋

設(shè)。管外的裹料和濾料有砂石料、棕皮、人造纖維布和稻殼、麥秸等。②排水暗溝。

有土暗溝和裝填濾料的濾水槽兩種。前者需定期翻修,后者易于堵塞,使用期較短。土

暗溝一般用深溝犁在田間開(kāi)挖成狹溝，上蓋土垡形成。濾水槽一般先開(kāi)挖明槽，然后

填入碎石、碎磚瓦、煤碴或樹(shù)枝等材料。③鼠道。在動(dòng)力牽引下由暗溝犁在地下一定

深度打出排水道，用以排水，適宜在粘性土內(nèi)使用。在沙性土使用需要固壁。機(jī)械作

業(yè)時(shí)地面壓力不宜過(guò)大，以防鼠道坍塌。④土線溝。用拖拉機(jī)牽引線溝犁，在田間劃

成深30～40厘米的窄縫溝。借以劃破犁底層以加速地表水的入滲，使聚積在犁底層上

的多余水分及時(shí)排出。

暗管排水系統(tǒng)的規(guī)劃布設(shè) 暗管排水系統(tǒng)由田間排水管和集水管組成。前者又稱吸水管，用以直接排除土壤中多余的水,降低地下水位,調(diào)控土壤水、鹽狀況；

后者則匯集由吸水管排除的地下水，并輸送到排水骨干河溝中去。排水暗管通常布設(shè)

在同一深度，按等距排列。對(duì)于透水性較差的粘性土或在上部有淺位阻水層時(shí)，暗管

間距宜加密。為了增強(qiáng)排水效果，也可采用深暗管與淺明溝(或鼠道、土暗溝等)相結(jié)

合的雙層排水形式。對(duì)于側(cè)向來(lái)水，則按截滲排水要求布設(shè)暗管。暗管埋設(shè)的深度和

間距，主要根據(jù)排水標(biāo)準(zhǔn)而定。中國(guó)南方暗管埋深一般為1～1.2米，間距為8～20米；

北方一般為1.5～2.3米，間距為50～200米。

暗管施工與管理 早期的暗管排水施工采用人力開(kāi)挖溝槽，人工埋設(shè)管道和

填入裹濾料，并復(fù)填原土。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的提高,逐步采用開(kāi)溝鋪管機(jī)施工,

開(kāi)挖溝槽和鋪設(shè)管道聯(lián)合作業(yè)，有時(shí)還同時(shí)完成下濾料和回填土。也可用暗溝犁開(kāi)挖

鼠道，并可同時(shí)帶入濾水管，起固壁和支撐作用，以延長(zhǎng)使用年限。暗管的過(guò)水?dāng)嗝?

一般小于同級(jí)明溝，而管壁的阻抗系數(shù)則較大,因此,暗管的縱坡應(yīng)較明溝大,通常為

1/500～1/1000，以達(dá)到輸水暢通和防淤目的。管道易淤塞，施工時(shí)應(yīng)搞好濾水層，同

時(shí)加強(qiáng)管道的管理和養(yǎng)護(hù)工作。一般是沿管道 100～200米設(shè)置一檢查孔,兼作沉沙

池，用以觀測(cè)和調(diào)節(jié)水位，發(fā)現(xiàn)淤堵時(shí)用高壓噴射水流分段沖洗暗管。為防止暗管出

口附近的溝底和邊坡遭受沖刷破壞，可用磚石料或混凝土加固基礎(chǔ)。

在機(jī)械和管材發(fā)展的基礎(chǔ)上，目前許多國(guó)家對(duì)排水材料的研究集中在排水管外包過(guò)濾材料上。傳統(tǒng)的砂礫濾料雖然具有較好的反濾性能，但許多地方不易獲得或運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，而且笨重不易運(yùn)輸和施工。而土工織物則具有產(chǎn)品系列多、性能穩(wěn)定、質(zhì)輕、運(yùn)輸施工方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、工效高、施工質(zhì)量易保證等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)水科院在國(guó)內(nèi)首次開(kāi)展了土工織物用作暗管排水外包濾料的試驗(yàn)研究，并取得了相應(yīng)的成果。波紋塑料排水管外包有紡尼龍?zhí)淄沧鳛檩椛渚乃轿?，在?nèi)蒙古等地應(yīng)用排水效果十分顯著。近年來(lái)，國(guó)家節(jié)水灌溉北京工程技術(shù)研究中心與寧夏農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室合作，開(kāi)展了土工織物作業(yè)排水暗管外包濾料的室內(nèi)外試驗(yàn)對(duì)比和示范應(yīng)用，以提出適用于當(dāng)?shù)厍闆r的暗管排水反濾材料。但由于國(guó)內(nèi)在這方面的研究還不多，所以選用土工織物作為排水暗管外包濾料最終應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。

暗管排水施工機(jī)械主要有無(wú)溝鋪管機(jī)和開(kāi)溝鋪管機(jī)兩種。隨著技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)溝鋪管設(shè)備也在不斷的改進(jìn)和完善。目前，我國(guó)大面積使用的是寧夏、山東引進(jìn)的荷蘭斯廷伯根公司生產(chǎn)的EG S3000刀鏈?zhǔn)介_(kāi)溝鋪管機(jī)，該機(jī)最大開(kāi)挖深度2．0米，溝寬可調(diào)，一般為0．3米，實(shí)測(cè)開(kāi)溝鋪管速度可達(dá)每小時(shí)500米～600米，可鋪設(shè)直徑在125毫米以下的各種聚氯乙烯管或聚乙烯管，主要用于鋪設(shè)田間一級(jí)水管。由于該機(jī)配備了雙坡面激光控制系統(tǒng)，可保證準(zhǔn)確的暗管縱坡，不僅方便操作，也提高了施工效率和質(zhì)量。

隨著暗管鋪設(shè)方法和排水材料的改進(jìn)，該技術(shù)已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。由于挖溝鋪管機(jī)械的發(fā)展，波紋塑料排水管已得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)自20世紀(jì)80年代初研制應(yīng)用波紋塑料排水管以來(lái)，應(yīng)用面積逐漸擴(kuò)大。波紋塑料管具有重量輕、運(yùn)輸和鋪設(shè)中損耗小、耐腐蝕、整體性好、施工方便、易保證施工質(zhì)量等特點(diǎn)，特別適合于采用挖溝鋪管機(jī)等先進(jìn)施工技術(shù)，鋪設(shè)效率很高。