农田排灌渗流计算及其应用

前言

第一章 概述

第一节 排灌渗流解析计算的实用意义与研究概况

第二节 复变函数保角变换法及其在排灌渗流研究中的应用简介

第三节 介绍几种简化处理运动边界条件的方法

第四节 排灌恒定渗流解析计算的精确解与近似解

第二章 恒定运动情况下有侧向补给条件的排灌渗流计算

第一节 有限厚度含水层中明沟排水及其转化

第二节 有限厚度含水层中渠道渗漏及其转化

第三节 有限厚度含水层中暗管排水及其转化

第四节 有限厚度含水层中暗管回灌及其转化

第三章 恒定运动情况下有水田入渗条件的排灌渗流计算

第一节 有限厚度含水层中明沟排水及其转化

第二节 有限厚度含水层中渠道渗漏及其转化

第三节 有限厚度含水层中暗管排水及其转化2100433B

本书是作者多年来从事农田排灌渗流研究的主要成果汇总。可供农田排灌领域从事工程规划设计与科研的专业人员及高等院校师生使用参考。

本书在开始部分扼要介绍了求解二维恒定渗流问题的传统水动力学方法一一复变函数保角变换法和简化求解的近似处理方法；在各章节中，系统介绍了不同类型补给条件下‘的沟管排灌渗流计算和单、双沟截渗排水计算，以及双重与多重补给条件下的排水渗流计算；还介绍了水平孔管取水的辐射井计算，渠道顶托渗漏与防渗计算，沟管排水的不完整性校正，以及田间排灌平面绕渗计算等；在已获得二维恒定渗流解答的基础上，应用迭换恒定状态法，求解各类蒸发与补给条件下非恒定运动排水问题，推出了相应的计算排水沟、管间距公式。在各章节中，利用算例阐明计算步骤和所得结果的规律性，还探讨并推出由一般解答转化为局部近似解答的划分界限与适应范围。在附录部分列出了常用积分公式和函数关系式，以及完全椭圆积分和椭圆正弦的数值表，以方便使用。

本书可供农田排灌领域从事工程规划设计与科研的专业人员及高等院校师生使用参考。

为了充分发挥农田排灌机械的经济效益，应根据地形和水文条件,合理选定排灌站的站址,合理配置渠系和管路，并正确选定泵型、台数及相应的扬程、流量等参数。水泵选型应以使用中的吸程、扬程和流量为依据，根据水泵提水的基本原理，采用各种调节方法来适应变化的要求，使动力与泵的额定功率配套恰当。井用泵应根据井深、井径、动水位、涌水量和实际工作扬程选用合理的类型和参数：一般是深井高扬程采用长轴深井泵和潜水电泵；浅井或作业面使用离心泵、螺杆泵以及小型叶片泵或微型离心泵，并选用恰当的配套动力，也可使用低扬程潜水泵等。喷灌、滴灌和地下渗灌设备，根据所需压力和流量合理选用动力、水泵和管道尺寸及系统。

农田排灌机械根据灌溉和排水的方式分为下述4类：

地面排灌机械 包括提水排灌和虹吸灌溉机组。由农用动力机械或利用自然能源驱动水泵，从河、湖、库、塘、井中提水灌溉农田，或从农田、沟、渠、塘堰中提水排除积水，特别是排涝。动力机和水泵可组成移动式机组安装在船、汽车或拖车上，也可用人力转移。通常则多设置在泵房内，配以进、出水管道和阀门等其他水工设施，建成排灌站或抽水站（见提水灌溉）。

地下水和地表水都是人类重要水资源。新中国成立以来，我国华北地区和西北地区开凿了数以计的灌溉井、工业及民用井，都是典型的渗流应用实例。

渗流理论除了应用于水利、化工、地质、采掘等生产建设部门外，在土木工程方面的应用可列举如下几种：

(1)在给水方面，有井和集水廊道等集水建筑物的设计计算问题。

(2)在排灌工程方面，有地下水位的变动、渠道的渗漏损失以及坝体和渠道边坡的稳定等方面的问题。

(3)在水工建筑物，特别是高坝的修建方面，有坝身的稳定、坝身及坝下的渗透损失等方面的问题。

(4)在建筑施工方面，需确定周堰或基坑的排水量和水位降落等方面的问题