第1章　绪论

我国是世界上涝灾频繁而又严重的国家之一，因其发生频率高、分布范围广、灾害程度重、经济损失大而成为主要的自然灾害。2000年以来，受全球气候变化影响，水资源时空分布不均更趋明显，涝灾的突发性、异常性以及不可预见性日显突出，致使局部地区强暴雨事件呈突发、多发、并发的趋势。据统计，2006—2013年由涝灾导致的农作物受灾面积平均约为1100万hm2，且2013年由涝灾导致的粮食减产达到282亿kg（国家防汛抗旱总指挥部等，2006—2013）。在空间分布上，我国农田涝灾频发区和易涝区多分布于中东部和东南部地区，特别是在大江大河的中下游以及东南沿海地区，这些地方人口密集，社会经济发展水平较高，一旦发生涝灾，带来的损失尤为巨大（王少丽等，2014）。在时间分布上，涝灾发生的时期多与雨期同步，主要集中在5—10月，由于与主要作物的生长期相一致，使得涝灾对作物正常生长产生较大影响。

农田排水工程作为除涝减灾的水利基础设施，在改善我国农业生产基本条件、提高农业综合生产能力、增加主要农产品有效供给以及增加农民收入等方面发挥了重要作用。中华人民共和国成立以来，我国投入大量人力、物力，相继开展了以水利建设为核心的农田基本建设，以明沟排水为主要措施，形成了一套比较完整的以干、支、斗、农等各级沟道构成的除涝治渍排水工程体系。截止2014年，我国农田排水面积约2300万hm2（ICID，2014；中华人民共和国水利部，2015），占耕地面积的17%，农田涝渍防御能力有了很大提高，对农业生产发展和人民生活改善起到了重要作用。但受传统观念束缚，习惯上重灌轻排的思想依然存在，对农田除涝治渍工作还没有引起足够的重视。现有排水工程中存在着诸多隐患，沟坡的坍塌、淤积、破损和沟上筑坝等状况多处出现，有的农民受经济利益驱动将排水沟填平后用于耕种（赵晓宇等，2016），导致灌排体系失衡，遇连续暴雨或长历时连阴雨侵袭时，农田涝渍灾害仍然在所难免且程度更为严重。

随着城市化进程加剧，耕地资源短缺愈趋严峻。截至2015年，我国耕地面积1.35亿hm2，年内净减少耕地面积6.6万hm2（中华人民共和国国土资源部，2015），以不足世界10%的耕地面积养活全球近20%人口，这对农田灌溉与排水工程提出了更高的要求。2000年以来，以治渍和改碱为目的的暗管排水技术发展迅速，已成为国内外专家学者的研究热点。暗管排水具有不占用耕地的显著优势，有利于治渍改碱、控制地下水位、改善根区土壤环境、提高作物产量等（Ghumman等，2010；Jung等，2010；Darzi-Naftchali等，2014）。荷兰25%的陆地面积低于海平面，65%的陆地易受洪涝灾害影响，现已在7.5万hm2的原始土地和1.5万hm2的新垦土地中铺设了暗管排水系统（Nijland等，2005）；芬兰的暗管排水面积已由1944年占耕地面积的5%增加到2007年的58%（Saikkonen等，2014）；法国的涝渍面积占耕地面积31%，有超过50万hm2耕地受到高地下水位影响长期受到涝渍威胁，暗管排水已在控制地下水位上起到重要作用（Valipour，2014）。2000年以来，暗管排水技术在我国也得到推广应用，但发展速度和规模与上述国家相比还有很大差距，在地势低平、排水不畅的涝渍田及易受盐渍化影响地区具有很大发展潜力。

随着工业化和城镇化的快速发展以及全球气候变化影响加剧，我国面临的农田涝灾风险持续增长，增强防灾减灾能力越来越迫切。为了维持农业可持续发展，一方面要提高农田除涝减灾的标准；另一方面还要改善传统的治理技术与管理模式。在人口增长和粮食需求以及涝灾风险加大的双重压力下，有效提高农业抗灾减灾能力，进一步研发农田除涝减灾技术与方法，满足现阶段和未来我国农田除涝减灾需求，具有十分重要的现实意义和科学价值。