三、鼠道排水
鼠道是指在田面以下用特殊设备形成的一种无衬砌的地下排水通道。由于其形状与鼠洞相似,故称为鼠道。鼠道是由拖拉机或电动绳索牵引机带动鼠道犁,由钻孔器在田面以下适当深度土层中挤压或振击而成形的孔道和由犁刀切割而成的切槽所构成的地下排水通道。鼠道犁由三部分组成,如图7-22所示:①带有犁刀的联结板,其作用是将鼠道犁与拖拉机(或绳索牵引机)相连接,并切开土层,犁刀的厚度一般为10~20mm;②安装在联结板下端的尖形钻孔器(或称弹头),长30~65cm,直径5~10cm,用以将土壤钻开小洞;③挤压器是用铁链拖拉在弹头后面的圆柱形扩孔器,其作用是将弹头初步钻成的土洞挤压扩大。在鼠道犁通过时浅层土壤由于剪力的作用被排挤向前、向两侧和向上移动,在弹头顶部和地面之间形成一个与水平线成45°角的破坏线,如图7-23所示,使土壤形成裂缝并使土壤孔隙度和导水率增大。在降雨时地表积水和土壤中过多的水分便可通过鼠道周围和刀缝两侧的孔隙和裂隙渗入鼠道而排出。鼠道的形状有圆形、椭圆形、悬胆形和马蹄形等,根据我国各地经验,以悬胆形和椭圆形鼠道耐久性较好。

图7-22 鼠道犁结构示意图
鼠道排水是一种投资省、用工少、见效快、效益高的治渍排水措施,但由于鼠道是无衬砌的排水通道,为了防止坍陷和损坏,其使用有一定条件。一般认为适于修建鼠道系统的土壤中黏粒含量至少为25%~50%,以大于35%~45%为好,而砂粒含量则应小于20%,且不含石块等杂物,以免鼠道坍塌。土质越黏重,鼠道洞壁越牢固,使用年限越长。根据我国南方各省的实践经验,黏粒含量在50%以上并具有一定塑性的黏质土,其鼠道使用年限一般为3~5年,有的可达10年以上,而黏粒含量在30%以下的砂质土壤或质地轻于中壤时,鼠道遇水易塌陷,不能使用。
鼠道排水系统一般由鼠道直接排水入明沟,或与暗管相通,然后再排水入集水明沟。鼠道在垂直剖面上有单层和双层两类。单层鼠道系指布设在同一深度的鼠道排水系统,因其施工简便、管理方便、投资较少,我国各地多采用这种形式。单层鼠道按其深度可分为三种:浅层鼠道深度一般0.3~0.5m,间距为1~3m,由于犁刀缝穿透犁底层,洞孔在犁底层以下,有利于排除层间滞水,适用于浅根作物;中层鼠道深度为0.5~0.7m,间距为2~4m,有利于排除根层滞水;深鼠道深度为0.7~1.0m,间距3~5m,除排除土壤滞水外也可起到降低潜水位的作用。目前我国采用较多的是0.5~0.7m深的鼠道。
双层鼠道系指布设在深、浅不同深度上,形成两个水平层次的地下排水系统。按剖面布置可分为同一剖面不同深度的双层鼠道和深浅相间的双层鼠道两种。双层鼠道排水效果优于单层鼠道,但施工、管理均较复杂,投资亦较多。(https://www.daowen.com)
为了防止鼠道因阻水而破坏,鼠道应有一定坡降,但坡度过大将引起冲刷,安全坡降以在0.2%~3%范围之内为宜。如地面坡降在以上范围之内,鼠道坡度可采用地面坡度。为了防止旱作过度排水和发生冲刷或稻作季节保持田面水层,鼠道出口应有控制阀门,也可用简单的控制方法,在出口插入长2~3m暗管,在需要停止排水时用管塞塞住管口。

图7-23 鼠道排水作用示意图(引自Smedema和Rycroft农田排水)
鼠道的长度与反复充水条件下土壤的稳定性、鼠道的坡降、土壤的均匀性和施工条件有关,常根据经验确定。在地面平整的条件下,鼠道的长度与坡降的关系如下:

鼠道的施工,由拖拉机或牵引机带动的鼠道犁完成。由于鼠道犁的深度在作业过程中不能调整,如地面是不规则的,在施工前需首先平整土地,施工时土壤需保持适宜的含水率,土壤过湿形成的鼠道将缺少必需的裂缝和断裂,土壤太干,鼠道附近将产生过多的土壤碎片,易导致鼠道坍塌。一般适于施工的土壤含水率为田间持水率的70%~90%。