低压管道输水灌溉工程

中华人民共和国行业标准低压管道输水灌溉工程技术规范（井灌区部分）SL/T153—95主编单位：中国水利水电科学研究院批准部门：中华人民共和国水利部施行日期：1995年7月1日目次1总则………………………………………………………………1362工程规划…………………………………………………………1363工程设计…………………………………………………………1384水泵选型与配套…………………………………………………1395管材与连接件……………………………………………………1406附属设备…………………………………………………………1427工程施工与设备安装……………………………………………1428工程验收…………………………………………………………1439运行与维护………………………………………………………1431总则1.0.1为统一井灌区低压管道输水灌溉工程技术要求，充分发挥工程效益，特制定本规范。1.0.2本规范适用于井灌区低压管道输水灌溉工程的规范、设计、施工安装、验收及运行与维护。1.0.3低压管道输水灌溉工程建设，必须将井、水泵、管道系统及田间工程统一考虑，力求技术先进、经济合理、效益显著。1.0.4低压管道输水灌溉工程中的机井：新井必须经验收合格；现有机井必须是符合SD188《农用机井技术规范》所规定的完好机井。1.0.5低压管道输水灌溉工程建设，除执行本规范外，还应符合现行有关标准和规范的规定。2工程规划2.1规划原则2.1.1应准确占有规划区自然地理、水文气象、水文地质、表层土壤、工程现状、农业生产、社会经济以及地形等资料。2.1.2规划应在当地农业区划和地下水资源评价的基础上进行；应与农田水利基本建设总体规划相适应，做到因地制宜、统筹兼顾、全面规划、分期实施。2.1.3规划中应进行多方案的技术经济比较，达到投资省、效益高、节水、节能、省地及便于管理的目标。2.1.4在进行多方案的技术经济比较时，宜以年费用最小为主要依据选定规划方案。2.1.5水源水质应符合GB5084《农田灌溉用水水质标准》的规定。2.2主要技术参数2.2.1灌溉设计保证率，应根据当地自然条件和经济条件确定，宜不低于75%。2.2.2管系水利用系数应不低于0.95.2.2.3低压管道输水灌溉灌区，应做到田间工程配套齐全、灌水方法合理、灌水定额适当，其田间水利用系数应不低于0.85.2.2.4灌溉水利用系数应不低于0.80.2.2.5灌水定额应根据当地灌溉试验资料确定，无资料地区可参考邻近地区试验资料确定，也可按下式计算)(100021hms式中m—灌水定额，23/hmm；s—计划湿润层土壤干容重，3/MKN;h—土壤计划湿润层深度，m；1—适宜含水量（重量百分比）上限，可取田间持水量的0.85~0.95；2—适宜含水量（重量百分比）下限，可取田间持水量的0.60~0.65.2.3水量供需平衡分析2.3.1应根据规划区地下水资源评价成果所提供的不同典型年地下水可采量，结合配套设备能力，确定可供水量；以成井区还应根据多年采补资料，对地下水资源评价成果加以复核，分析确定可供水量。2.3.2需水量应包括灌溉、牧副渔业、工业及生活等用水量，并应考虑发展计划。2.3.3不同保证率相应典型年的灌溉用水量，应根据作物组成、复种指数、作物需水、降水可利用量等计算确定。2.3.4可采用典型年法进行水量供需平衡计算。2.3.5需水量大于供水量时，宜调整种植比例，减少灌溉面积或增辟水源。2.4管道系统布置与畦沟灌水要素2.4.1一般宜用单井管道系统；采用多井汇流系统，应经技术经济论证。2.4.2应根据机井位置、地块形状、种植方向及田间工程配套等因素，通过比较确定采用树状管网或环状管网。2.4.3管道级数，应根据系统灌溉面颊（或流量）和经济条件等因素确定；旱作物区，当系统流量小于30hm/3时，可采用一级固定管道；系统流量在30~60hm/3时，可采用干管（输水）、支管（配水）两级固定管道；系统流量大于60hm/3，可采用两级或多级固定管道。对于渗透性强的沙质土壤区，末级还应增设地面移动管。2.4.4应力求管道总长度短、管线平直、减少折点和起伏。2.4.5干、支两级固定管道在管区内的长度，宜为90~1502/hmm.2.4.6支管走向宜平行于作物种植行；支管间距宜采用50~150m，单向浇地时取较小值，双向浇地时取较大值。2.4.7给水栓（或出水口）应按灌溉面积均衡布设，间距宜为50~100m，单口灌溉面积宜为0.25~0.62hm，单向浇地取较小值，双向浇地取较大值。2.4.8低压管道输水灌溉条件下的畦田与灌水沟规格及适宜流量，应根据当地试验资料确定；无资料地区可参照表2.4.8-1和表2.4.8-2选定。表2.4.8-1畦田灌水要素表地面坡度≤0.0020.002~0.0050.005~0.01灌水要素土壤透水性畦长（m）单宽流量[L/{s·m}]畦长（m）单宽流量[L/{s·m}]畦长（m）单宽流量[L/{s·m}]强25~505~630~605~650~704~5中30~605~640~704~560~804~5弱40~704~550~803~480~1003~4表2.4.8-2沟灌灌水要素表地面坡度≤0.0020.002~0.0050.005~0.01灌水要素土壤透水性沟长（m）流量（L/S）沟长（m）流量（L/S）沟长（m）流量（L/S）强30~401.0~1.540~600.7~1.060~800.6~0.9中40~600.7~1.070~900.5~0.680~1000.4~0.6弱50~600.5~0.680~1000.4~0.590~1200.2~0.42.5规划成果2.5.1应提交工程规划报告，报告内容宜分为下列部分：⑴序言；⑵基本情况与资料；⑶主要技术参数；⑷水量平衡计算；⑸规划方案及比较⑹田间工程⑺机井装置⑻实施安排；⑼投资估算；⑽经济效益分析；⑾附图。2.5.2附图中应有下列主要图件：⑴1/5000或1/10000水利设施现状图;⑵1/5000或1/10000管道灌溉工程规划图;⑶1/1000或1/2000典型管道系统布置图.3工程设计3.1设计流量3.1.1灌溉系统设计流量,应按下式计算TtamAQO式中OQ—灌溉系统设计流量，hm/3；a—控制性的作物种植比例；A—灌溉系统设计灌溉面积，㎡；—灌溉水利用系数；T—次灌水延续时间，d；t—日工作小时数，h。当OQ大于水泵流量时，应取OQ等于水泵流量，并相应减少灌溉面积或种植比例。3.1.2树状管网各级管道的设计流量，应按下式计算OQNnQ式中Q—管道设计流量，hm/3；n—管道控制范围内同时开启的给水栓（或出口水口）个数N—全系统同时开启的给水栓（或出水口）个数。3.1.3管道系统、各级管道及给水栓（或出水口）的实际流量，应通过水泵工作点计算确定。3.2设计水头3.2.1管道系统最大和最小工作水头，应分别按式（3.2.1-1）和式（3.2.1-2）计算2222maxjfOhhZZZH1111minjfOhhZZZH式中maxH—管道系统最大工作水头，m；minH—管道系统最小工作水头，m；OZ—管道系统进口高程，m；1Z—参考点1地面高程；在平原井区，参考点1一般为距水源最近的出水口，m；2Z—参考点2地面高程；在平原地区，参考点2一般为距水源最远的出水口，m；1Z、2Z—分别为参考点1与参考点2处出水口中心线与地面的高差，m，出水口中心线高程应为所控制的田间最高地面高程加0.15m；1fh、1jh—分别为管道系统进口至参考点1的管路沿程水头损失与局部水头损失，m；2fh、2jh—分别为管道系统进口至参考点2的管路沿程水头损失与局部水头损失，m。3.2.2管道系统设计工作水头，宜按最大和最小工作水头的平均值近似取用2minmaxHHHo式中oH—管道系统设计工作水头，m。3.2.3滴灌系统设计扬程，应按下式计算fofodOOPhhZZHH式中pH—滴灌系统设计扬程，m；dZ—机井动水位，m；foh、joh—分别为水泵吸水管进口至管道系统进口之间的管道沿程水头损失与局部水头损失，m。3.2.4水泵运行的扬程（流量）范围，应通过水泵工作点计算确定。3.3水头损失3.3.1管道沿程水头损失，应按下式计算LQQfhbmf式中fh—沿程水头损失，m；f—管材摩阻系数；L—管长，m；D—管道内径，mm；m—流量指数；b—管径指数。各种管材的f、m、b值，可按表3.3.1取用。表3.3.1f、m、b值表管材类别fmb硬塑料管510948.01.774.77石棉水泥管510455.11.854.89旧钢管、旧铸铁管51025.61.95.1当地材料管7.769210n25.33注：1.地埋薄壁塑料管的f值，宜用表列硬塑料管f值的1.05倍；2.n为慥率，水泥沙土管n=0.0143.3.3.2管道局部水头损失，应按下式计算gvhj22式中jh—局部水头损失，m；—局部损失系数；v—管内流速，m/s;g—重力加速度，为9.812/sm.3.3.3给水栓(或出水口)的局部水头损失,应按试验或厂家提供的资料确定,可按表3.4.1选择管内流速.表3.4.1管道流速表管材混凝土管石棉水泥管水泥沙土管硬塑料管移动软管流速(m/s)0.5~1.00.7~1.30.4~0.81.0~1.50.5~1.23.4.2管道系统各管段的设计工作压力,应为正常运行情况下最大工作压力(不含冲击压力)的1.4倍;最大工作压力应根据运行中可能除险的各种情况比较确定.3.4.3正常运行情况下(不含冲击压力),管道的工作压力不得为负值.3.5水锤压力3.5.1管道系统设置单向阀时,应验算突然停泵时的水锤压力,3.5.2遇到下列情况时,应采取水锤防护措施:⑴水锤情况下,管道内压力超过管材公称压力;⑵水锤情况下,管内可能出现负压.3.6镇墩3.6.1遇到下列情况时,管路应设置镇墩:⑴管内压力水头大于等于6m,且管轴线转角大于等于o15;⑵管内压力水头大于等于3m,且管轴线转角大于等于o30;⑶管轴线转角大于等于o45.3.6.2镇墩应设在坚实的地基上,并按受力要求确定尺寸.3.7出水口防冲设施3.7.1出水口处应设置防冲池;地面移动管道出口,宜有防冲措施.3.7.2防冲池宜就地取材,优先采用预制混凝土构件.3.7.3防冲池池底,应至少低于地面15cm;防冲池占地宜为0.1~0.25㎡.3.8其他设施3.8.1在管道轴线起伏段的高处和向下弯处,应设置进排气设施;在管轴线起伏段的低处和管道系统的最低处，宜设置泄水阀和渗水井。3.8.2在顺坡管道节制阀下游侧，逆坡管道节制阀上游侧，以及可能出现负压得管段，应设置负压消除设施。3.8.3埋于冻层以下，且埋深不少于70cm的管道，可不计算温度应力，必要时可设置伸缩节或者柔性接头。3.9设计成果3.9.1应提交工程设计说明书3.9.2说明书附图应包含下列主要图件（1）1/1000或1/2000的管道系统平面布置图（2）典型管道纵剖面图（3）必要的连接安装图（4）附属建筑物设计图（5）管槽断面图（6）典型田间工程布置图4水泵选型与配套4.1新配水泵的选型与配套4.1.1低压管道输水灌溉工程的新配水泵，应选用国家公布的节能型产品，严禁选用国家公布的淘汰产品。4.1.2选用水泵的流量应满足灌溉系统设计流量的要求，且不大于根据抽水试验确定的机井出水量，扬程应根据灌溉系统设计扬程合理选定，在灌溉系统设计流量下，水泵应工作在高效区。4.1.3应分别校核在管道系统在最大工作水头和最小工作水头下，水泵的工作点是否在高效区，如偏离过大应重新选择水泵或调整管道系统的设计。4.1.4井用潜水泵的配套泵管，在经济上合理的情况下可增大一级管径，但不影响水泵的安装和检修。4.1.5水泵的选型和配套除应符合本规范外，还应符合农用机井技术规范的要求。4.2现有机井装置的利用和改造4.2.1利用现有机井装置建设低压管道输水灌