第一篇:低壓管道輸水灌溉工程技術規范(井灌區部分)條文說明St34s
低壓管道輸水灌溉工程技術規范(井灌區部分)條文說明St34s.txt愛空空情空空,自己流浪在街中;人空空錢空空,單身苦命在打工;事空空業空空,想來想去就發瘋;碗空空盆空空,生活所迫不輕松。總之,四大皆空!本文由lwhdr1貢獻
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低壓管道輸水灌溉工程技術規范 井灌區部分
條 文
說 明
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
目
次
總則 工程規劃 工程設計 水泵選型與配套 管材與連接件 附屬設備 工程施工與設備安裝 工程驗收 運行與維護
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
總
則
在管道系統
自流或揚水站灌區的低壓管道輸水灌溉工程
的規模和運行方式上均與井灌區有較大差異 國內在自流與揚水 站灌區的低壓管道輸水灌溉工程尚處于試點階段 制標條件尚不 成熟 所以 本規范僅針對井灌區編寫 適用于井灌區低壓管道 輸水灌溉工程 井 水泵 管道及田間工程是低壓管道輸水灌溉工程的組 成部分 在擬開發的井灌區 井位確定應考慮管道系統布置 在 已成井灌區 可考慮重新適當劃分各機井的保澆面積 以降低管 道投資 水泵與管道系統在水力聯系上是一個整體 田間工程配 套水平及其與管道系統布置相互適應 是工程發揮高效益的重要 環節 因此條文中強調把上述各組成部分作為一個整體來考慮 機井是低壓管道輸水灌溉工程的組成部分 機井完好 管 道灌溉工程才能發揮效益 所以必須對管道灌溉工程中的機井加 以規定 農用機井技術規范 已對機井作出規定 本規范予以采 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 用 對不達指標的現有機井 應通過技術改造 使其符合完好機 井的要求 再進行低壓管道輸水灌溉工程建設 以保證工程發揮 實效
工
和分析 面積等 水文氣象資料 等 降水
程
規
劃
資料是制定規劃的主要依據 引用資料應進行必要的核實 做到切實可靠 規劃應搜集下列資料 自然地理概況 規劃區地理位置 地形地貌特征 耕地 蒸發 氣溫 無霜期 凍層深度
水文地質資料 地下水資源評價 單井出水量 歷年采 補狀況 水質和地下水水位動態等 土壤資料 根系活動層土壤類別與分布 土壤水分特征 及物理化學性質等 灌排工程現狀 已有工程及配套設施 控制面積 田間 工程配套狀況 各部門用水量等 農業生產資料 作物種類 種植比例 復種指數 耕作 制度 灌溉制度 灌水方法 單位面積產量 農戶土地劃分狀況 等 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 社會經濟資料 人口 勞力 歷年產量 農產品價格 農工副業產值 人均收入 經濟發展規劃 建材交通與能源條件 等 地 形 圖 規 劃 用 或 設 計 用 或 規劃方案的技術經濟比較 應以效益費用比為主要依據 但在井灌區低壓管道輸水灌溉工程的多方案比較時 多在效益相 同的前提下進行 此時年費用最小與益本比最大等效 灌溉排水渠系設計規范 規定 旱作物為主的缺 豐水地區為 水地區灌溉設計保證率為 考慮到低壓管道輸水灌溉工程主要在我國缺水地區大面積實施 地下水保證程度較高 為保證工程效益 管道灌溉的設計保證率
不宜定得太低 同時我國華北水資源特別緊缺
一些地方已在提
倡搞不充分灌溉 因此 灌溉設計保證率又不宜定得過高 根據 七五 期間的大面積實踐 多數地區采用 的保證率取得了 顯著的經濟效益 已為地方所接受 可是我國地域遼闊 不宜分 得太細 故定為不低于 為了不束縛特別缺水地區降低灌溉保證率 采用不充分灌溉 故在標準用語上采用 宜 字 低壓管道輸水灌溉工程中 管材在運行中應是不漏水的 但由于安裝水平和連接件的止水性能還不能令人滿意 大面積推 廣應用實踐表明 塑料管材的管系水利用系數可達 當地材料預制管接頭多 現場澆筑混凝土管的抗滲性還不夠理想 管系水利用系數差異較大 但只要注重制管和施工質量 經過努 力 應能達到 田間配套水平對節水效果影響很大 只有提高田間配套水平才能實現綜合節水 因此本條強調要提高配套水平并用田 間水利用系數不小于 來要求 在限制毛渠長度 正確實行畦 溝 灌的條件下 田間水利用系數可以達到 以上 正確執行規范有關規定后 灌溉水利用系數即可達 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 以上 管道灌溉規劃應充分利用地下水資源評價成果 同時要考 慮配套設備在灌溉期間是否能提出全部可采量 由于目前地下水 可采量成果的精度 開發后采補條件可能發生變化等 對已成井 灌區 本條規定要根據多年運行資料 對地下水資源評價成果加 以復核 使規劃更加可靠 采用一口井一個管道系統 由于輸水距離近總流量小 沒有井泵之間的干擾等 投資和運行費都是最經濟的 故一般情 況下應盡量采用單井管道系統 但是 也有單井出流量小于入畦 流量 需要多井匯流等情況 多井管道系統不能不用 規定了通過技術經濟論證 可采用多井系統 因此本條
樹狀管網與環狀管網在井區管道灌溉中應用均相當廣泛
一般情況下接近正方形的地塊宜采用樹狀管網
長條形地塊宜用 山
環狀管網 多數情況下需作方案比較才能確定合理的形式 本條所提流量與管道級數的配合 是根據河北 山西 東等省的情況歸納提出的 對于透水性大的沙質土灌區
為達到田間水利用系數不小于
的要求 尚需要增設地面移動管近年實踐表明 灌區內固定管道長度 不計遠距 支管間距 離輸水位于灌區以外的管長 在 可達到本規范規定的技術指標 給水栓 或出水口 間距按 倍畦長 或毛渠長度 計算 大面積實踐表明 單口灌溉面積多在 之間 這對于大田旱作物區是適用的 菜區宜適當加密 畦 列表 成 表 東 山西 溝灌水要素對工程布置和節水效果極為重要 本條所 是由 水工設計手冊 表 和表 綜合而 引自 水工設計手冊 表 表中數據與山 河南等省的試驗和總結資料一致
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
工
程 設
計
其值為
灌溉系統設計流量是選配水泵和初選管徑的依據
灌水高峰期所需流量 但是機井出水量應為系統設計流量的上限 當水泵流量小于灌溉所需流量時 必須減少灌溉面積或調整種植 比例 以使灌溉系統設計流量不大于水泵流量 各級管道的設計流量用于初估管徑和計算管道系統的最 大 最小工作水頭 雖然不同給水栓 或出水口 開啟時 由于 水泵工作點變動而有不同的流量 需經水泵工作點計算確定 但 在計算管道設計流量時 可按各給水栓 或出水口平均出流考 慮 環狀管網是平原井區管道布置的適用方案之一 最普遍的 環長的出水口 是單井單環網 在該情況下 距入水口距離為 開啟時 管道系統的工作水頭最大 是單環網管道設計的控制情 況 此時環中每支的流量為入網流量的一半 因開啟的出水口不同 管道系統的工作水頭在一定的范圍 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 內變動 這個范圍的上下界 就是管道系統最大 最小工作水頭 是管道設計 管材選擇及水泵工況核算的依據 管道灌溉系統因不同給水栓 或出水口 開啟 水泵工作 點將在某個范圍內變動 計算系統能耗時 以最大 最小工作水 頭的平均值來近似設計工作水頭 可減少工作量 其誤差是可以 接受的 用管道系統的設計工作水頭平均工況 來選泵 是考慮 到管道灌溉系統的水泵運行工況不是水泵特性曲線上的一個點 而是一個范圍 若按最大揚程近于水泵額定揚程來選泵 將使水 泵工作點偏于小于額定揚程的一邊 最小揚程時工作點可能位于 高效區之外 以平均工況選擇水泵 會使水泵工作點變動在額定 點左右 有利于節能 而最大揚程與最小揚程的工作點 即工作
點范圍的上下界 規范第
將通過工作點核算 使其位于高效區內 在本
條中作了規定 本條采用的公式與參數 部分引自 噴灌工程 技術規范 薄壁塑料管在地埋條件下有較大的變形 致使摩阻增 大 據山西省水科所對地埋薄壁 管埋土前與運行半年后現 場測試 半年后摩阻系數比埋土前增大 因此表 的注中 規定了地埋薄壁塑料管的 值 水泥沙土管的 值引自山東省水 科所測試資料 地面軟管的水力性能研究尚不充分 所以未列出 給水栓 或出水口 的水頭損失 據北京市水科所 山西 省水科所對十幾種出水口的測試 絕大多數出水口局部水頭損失 在 范圍內 由于目前產品定型的不多 局部損失資料 缺乏 故本條規定了局部損失值 供無資料時參考使用 提出的管道流速是根據 七五 期間實踐歸納 僅用于初 估管徑 在初估管徑后 尚需經過技術經濟比較 確定各管段直 徑 管道的設計工作壓力 應包括正常運行時 不含沖擊壓 力 的最大工作壓力和正常運用時常發生的沖擊壓力 在低壓管 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 道輸水灌溉系統中 出水口的啟閉由人工操作實現 水錘壓力 不是最大值 是不可避免的 而且因管道工作壓力低 水錘壓力 與工作壓力的比值較大 美國 標準 地下熱塑性灌 未包括沖擊壓力的工作壓 溉管道的設計 安裝和性能 規定 力 應不超過管材公稱壓力級的 由此可換算出管材公稱 壓力應不小于 倍正常工作壓力 不含沖擊壓力 本規范引用 這一規定 當地材料管的水擊波速大于塑料管 至少也應留出這 一裕度 所以文中沒有限定管材 設有單向閥 包括潛水泵體內設有單向閥 的管道系統 其最高與最低水錘壓力通常都在事故停泵中出現 核管道強度的依據 水錘情況下的內水壓力 由于作用時間短 故以此作為校 應作為校核荷
載對待 用采取防護措施的辦法 之內 規定 防沖池設置目的限制水錘時內壓力在一定范圍 的
可以確保管道安全 采用美國農業部水土保持局 素混凝土灌溉輸水管道 在于消除多余水能
保護土渠不被沖
刷 因此防沖池底必須低于地面至少 設置泄水閥與滲水井 有利于豎管防凍和檢修時作業 埋于凍層下且埋深不小于 的管道 其溫度變幅小且 速率慢 又處于周圍土壤的約束中 溫度伸縮量小 我國北方井 區大面積低壓管道輸水灌溉工程中 絕大部分未安伸縮節 均能 安全運行 但為安全計 應控制施工溫度 且條件許可時也可設 伸縮節和柔性接頭
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
水泵選型與配套
低壓管道輸水灌溉系統的運行工況 隨開啟的出水口的不
同在一定范圍內變動 為使機井裝置在長期運行中具有較高的平均效率 水泵應依據表示系統平均運行工況的灌溉系統設計流量 和設計揚程選定 水泵運行工況因開啟的出水口不同而有較大的變動范圍 這時盡管水泵在設計工況下滿足 條的要求 但其長期運行 的平均效率仍然可能不高 甚至實際運行工況點超出水泵的允許 工作范圍 故規定應分別校核管道系統最大工作水頭和最小工作 水頭下水泵的實際工況 水泵的吸水管和出水管應視為管道系統的延伸 其管徑應 與管道系統統一確定 但井用潛水泵通常使用生產廠配套的泵管 使用部門反映其管徑偏小 水頭損失偏大 故規定在經濟合理且 不影響安裝和檢修前題下 泵管可增大一級管徑 水泵和配套設備的出廠技術指標和目前技術狀況是利用和 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 改造機井裝置的重要依據 應通過收集產品使用說明書 產品銘 牌 產品樣本 驗收測試報告等技術資料和進行必要的技術測試 切實掌握 利用現有機井裝置建設低壓管道輸水灌溉工程 應考慮聯接 管道系統對水泵運行工況的影響 這種影響是否有利于提高水泵 工作效率 主要取決于井 泵原有的配套狀況 檢修和技術改造 也能在一定程度上恢復或提高機井裝置性能 減少不合理的水頭 損失 有利于聯接管道系統運行 此外 還應考慮利用現有機井 裝置對管道系統設計的影響 如水泵揚程偏低時 仍勉強利用 往往造成管徑設計偏大 反而不夠經濟合理 鑒于利用現有機井 裝置所涉及的問題比較復雜 故本規范規定應進行技術論證和經 濟分析
機井裝置通常認為包括動力機 水泵
吸水管路和出水管
路 底閥 傳動裝置等 輸配水管道系統屬于機井的田間配套設 施 不應作為機井裝置的組成部分 分析表明 在上述前題下 機井裝置效率的概念以及 農用機井技術規范 規定的指標仍可 用于評價低壓管道輸水灌溉工程的機井裝置 但有效揚程應采用 更一般的表述 根據機井裝置效率的定義 采用管道輸配水時的 有效揚程應為管道系統進口處的壓力水頭與至該點的凈揚程之和
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
管材與連接件
低壓管道輸水灌溉工程目前所用管材種類很多 如各種塑
料硬管 再生 再生 水泥制品管 水泥砂 土 水泥石屑 水泥爐渣 石棉水泥 薄壁混凝土 現場澆筑混 凝土管 一次成型現澆 二次成型現澆 內襯塑料薄膜現澆 地 埋改性 軟管 水浸密實灰土地埋軟管 還有瓦管 陶管 無 水泥粉煤灰管 氯氧鎂水泥管等等 連接件和管材材質相配 也 有水泥制品 塑料 鐵件等 各地根據自己的實際條件 因地制 宜地研制應用各種管材和連接件 這對推動低壓管道輸水灌溉技 術的發展確實起到了一定的作用 但也存在一些具體問題 如過 份強調低造價而忽視長期使用性能 沒有嚴格的技術性能指標要 求等 因此 由管材和連接件的質量而造成返工或使工程報廢的 例子時有發生 管材和連接件是低壓管道輸水灌溉工程的主要組 成部分 其投資占整個工程投資的 左右 為保證工程正常運 行 規范中必須對管材及連接件的要求給予明確規定 為簡便起 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 見 本條將管材和連接件分為現場制作和非現場制作兩大類 由 于國家 或地方 定型產品對產品規格 技術性能指標有明確規 定 且有標準的檢驗測試方法保證測試結果準確 因此本條規定 非現場制作管材與連接件應為定型產品 但考慮到滿足低壓輸水 要求的管材種類很多 定型和標準化工作一時難以及時跟上 因 此在定型產品外也可使用經過技術鑒定的非定型產品 對于現場 制作的管材和連接件 鑒于標準化工作尚未跟上 而現場制作質 量波動較大 故要求除須經過技術鑒定外 還特別作了施工時質 量不得低于鑒定時指標的規定 實踐中一些應用單位曾誤將管材的爆破壓力理解為管材可 承受的最大工作壓力 致使管道運行中無安全系數保障 故本條 強調管材的公稱壓力 而非爆破壓力 應等于或大于管道系統的
設計工作壓力 本條規定是為保證整個管道系統的可靠度一致 本條規定系引自美國農業部水土保持局規范 素混凝土灌溉輸水管道 早期低壓管道輸水灌溉工程多選用管壁較厚 單價較高的 塑料管 在 七五 期間 水利部將薄壁 和雙壁 的研制 應用納入攻關課題 組織水利科研及輕工部門聯合攻關 研制出 管 在性能完全滿足低 了適宜低壓輸水灌溉用的薄壁 雙壁 壓輸水的基礎上大大降低了管材單價 該項成果的推廣應用有力 地促進了低壓管道輸水灌溉技術的發展 目前應用薄壁 雙壁 管的面積已超過 萬畝 生產薄壁 管的廠家數十家 遍布北方缺水各省區 國家標準 低壓輸水灌溉用薄 壁硬聚氯乙烯 管材 也已于 年 月由國家技術 監督局發布 雙壁 管的行業標準制定工作也已完成報批稿 因此 若選用按國家標準和行業標準生產的薄壁 和雙壁 管 可在相對低造價的基礎上充分保證工程質量 另外 薄壁 管和薄壁 管也在一些省市有了越來越多的應用 山西省還制定 管的標準 所以 本條規定了低壓輸水塑料管宜選用 了薄壁 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 薄壁或雙壁塑料管 國外曾對地埋 管的變形進行了長期觀測和大量研究 結果表明 其徑向相對變形率為 時 管材的強度和管內介質 作為最大允 流態均不受多大影響 因此 歐美各國普遍采用 許變形率 我們也以此為準近幾年來 水科院 天津水科所 山西水科所等也對薄壁 薄壁 管在外壓作用下的變形率進 行了室內外系統試驗 成果表明只要回填土達到要求的密實度 溝寬溝深也按設計要求規定 則在田間荷載的作用下 薄壁管的 變形率均不大于 此條規定實施中是可行的 管道徑向變形 量的計算方法我們仍沿用國外推薦的斯潘格勒公式 于附錄 中 塑料材質焊接成型的連接件為非定型產品 并將其詳述 常采用的材質
為硬聚氯乙烯 其焊縫強度應有所要求
本條是參照
給水用硬聚氯乙烯管件 的要求提出的 對于高密度聚乙烯 連接件從偏于安全考慮也可適用 均系參照中國工程建設標準化協會 室外硬聚氯 乙烯給水管道工程施工及驗收規程 作出的規定 美國農業部規范 素混凝土灌溉輸水管道 規定素混凝土灌溉輸水管的最大工作壓力不大于試驗確定的靜水 根據國家 七五 攻關課題 低壓管道輸水灌溉技 壓力的 術 的研究及統計資料 用于低壓輸水的水泥預制管多為擠壓制 管 其爆 破 壓 力 在 之間 抗滲壓力在 之間 若確定工作壓力為抗滲壓力的 則工作壓力僅可在 之間 這樣可工作壓力太低適用性太小 而取抗 滲壓力的 為安全系數 確定工作壓力在 之間 在此情況下一般都能正常運行 故確定最大工作壓力為抗滲壓力 的 引用美國農業部規范 素混凝土灌溉輸水管 道 的規定 根據國家 七五 攻關課題 低壓管道輸水灌溉技術 研 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 究成果 并參照國家標準 混凝土和鋼筋混凝土排 水管 有關數據確定 美國混凝土協會標準 現澆素混凝土管規范 規 定 現澆素混凝土管混凝土強度在經常凍融環境中應不小于 一般則為 由于美國現澆管直徑一般 均 大于 而我們的現澆管直徑一般小于 所以管體混凝土強度可 相應減小 根據國內統計資料 的現澆混凝土管其混 號 的現澆混凝土管其混凝土標號為 凝土標號為 號 這兩種標號的現澆混凝土管最低抗滲壓 力可 達 低壓輸水是可行的 土強 度 不 低 于 行的 故本條提出管徑 及以下的混凝 以上的不低于 是可
引用美國混凝土協會標準
現澆素混凝土管規范的規
定 管道外壓強度可用非破壞性試驗估算 作用荷載則為管道所 倍 試驗時以無縱向裂縫為合格 承受的最大土荷載的 根據國家 七五 攻關課題 低壓管道輸水灌溉 技術 研究成果 并參照國家標準 混凝土和鋼筋混凝土排水管 有關數據確定
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
附
管道系統中
屬
設
備
給水 泄水
目前多數情況下均設有分水
安全保護 主要是進排氣閥或限壓通氣管 等設備 量水設備因 投資 水頭損失及磨損等原因 僅有少數系統設置 考慮到節水 是我國的基本國策 而節水必須計量 所以本條將量水設備與分 水 給水 安全保護和泄水設備并列 要求配置 由于低壓管道輸水灌溉工程在我國發展的時間較短 與其 相應的附屬設備多數尚未定型 因此本條規定非定型產品也可使 用 但為了保證質量 規定必須經技術鑒定 并應有出廠合格證 量多 操作 給水栓 或出水口 是管道系統運行的主要操作設備 數 且多安設于地面 運行環境條件差 因此必須牢固和便于
由于目前給水栓 或出水口 標準化工作尚未跟上或尚未 具備條件 因此除 條對其耐壓能力加以限定以確保安全外 本條規定應有密封水壓值和局部損失資料 以便確保節水和正確 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 運用 系根據當前管道輸水灌溉工程中已應用的實例總 結 并參照美國農業部水土保持局規范 素混凝土灌溉輸水管 塑料地下灌溉輸水管道 和日本土地改良工程規劃設計規 道 范 管道輸水工程設計 制定 安全閥的排放能力在美國農業部水土保持局規范中規定 在管道壓力不大于管道允許工作壓力的 時 安全閥的過流 能力應達管道設計流量 中國水利水電科學研究院與湖北省云夢 縣噴灌機廠在 系列安全閥的使用說明書中規定 用于 關閥水錘防護 安全閥額定排量不小于管道設計流量的 選用 于超壓防護與充水水錘防護時 可按管道流量的 規定采用美國農業部水土保持局規范的規定 用 本條
考慮到投資能力和灌溉量水的實際需要 把計量精度定為
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
工程施工與設備安裝
規定了施工安裝應按設計進行 不得隨意更改設計或材
料 這對于確保工程質量 達到設計要求 發揮工程效益是非常 必要的 和 對管槽開挖和回填的要求所做的規定是根據實踐 經驗 并參照國外管灌技術 又經過全國各地管灌工程試點后確 定的 和 塑料管 水泥預制管的連接安裝和現場澆 筑混凝土管的連續澆筑技術要求比較嚴格 復雜 因此 施工時 應由經過培訓的技術人員組織實施 管道系統水壓試驗 當每條獨立管道系統完工并達到養護 標準后 可隨建 隨試 隨用 發揮效益 如管灌工程面積較小 也可完工后一并進行水壓試驗 和 為了考核管道工程的施工安裝質量和及時 采取修補措施 在管道工程投入正常運行之前必須進行水壓試驗 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 本規范中水壓試驗的具體規定 主要參考了美國農業部水土保持 局編寫的 素混凝土灌溉輸水管道 和 塑料地下灌溉輸水管道 設計標準和設計規范中有關章節條款 際制訂的 并結合我國管灌工程的實
工
程
驗
收
因此 這幾
工程驗收是把好質量關的最后環節
條分別提出了管灌工程驗收應提交的技術文件 圖表 以及施工 與竣工階段驗收記錄和報告 通過全面考核 可對該項工程給予 客觀評價 從而進一步確定能否投入正常運行 并辦理規劃設計 單位 安裝施工單位 管理和使用單位之間的交接手續 使該項 工程投入運行
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND
運行與維護
運行與維護是管理工作的部分內容 本章僅對運行與維護的
組織 機構 以及一些最重要的技術性問題作出規定 以保證系 統運行的安全與高效 管理工作的其他內容 將在通用的農田水 利工程管理規范中規定 井灌區低區管道輸水灌溉工程為有壓管道系統 開泵時 若不先開出水口 則管內壓力將超出設計壓力 有可能導致爆管 事故 為此操作人員必須遵守本條規定 以防止上述事故發生 地面可拆卸的設備如分離式給水栓 或出水口 的活動上 體 活動的限壓通氣管等 在停灌期收回保管 妥善維護 有利 于延長設備壽命 降低運行費用 在凍害地區 管道系統的出地豎管 給水栓 或出水口 安全裝置 量水設備等均可能因冰凍而損壞 因此 不論管道埋 于凍層內或凍層下 在冬季停灌期間均應及時放空 在冬灌間歇 期間 應視氣溫情況和間歇時間長短 以不造成凍害為前提考慮 YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND 放空與否
第二篇:低壓管道輸水灌溉工程技術規范
低壓管道輸水灌溉工程技術規范(井灌區部分)【題
名】:低壓管道輸水灌溉工程技術規范(井灌區部分)
【副 題 名】:
【起草單位】:中國水利水電科學研究院
【標 準 號】:SL/T 153-95
【代替標準】:
【頒布部門】:中華人民共和國水利部
【發布日期】:1995年3月27日發布
【實施日期】:1995年7月1日實施
【標準性質】: 中華人民共和國行業標準
【批準文號】:水科教[1995] 97號
【批準文件】:
中華人民共和國水利部
關于批準發布《低壓管道輸水灌溉工程技術規范井灌區部分》》
(SL/T153-95)的通知
水科教[1995] 97號
根據1991年水利水電技術標準的制定、修訂計劃,由部科技司主持,以中國水利水電科學研究院為主編單位制定的《低壓管道輸水灌溉工程技術規范(井灌區部分)》,經審查批準為水利行業標準,并予以發布。標準的名稱和編號為:
《低壓管道輸水灌溉工程技術規范(井灌區部分)》SL/T153-95。
本標準自1995年7月1日起實施。在實施過程中各單位應注意總結經驗,如有問題請函告部科技司,并由其負責解釋。
標準文本由中國水利水電出版社出版發行。
一九九五年三月二十七日 總
則
1.0.1 為統一井灌區低壓管道輸水灌溉工程的技術要求,充分發揮工程效益,特制定本規范。
1.0.2 本規范適用于井灌區低壓管道輸水灌溉工程的規劃、設計、施工安裝、驗收及運行與維護。
1.0.3 低壓管道輸水灌溉工程建設,必須將井、水泵、管道系統及田間工程統一考慮,力求技術先進、經濟合理、效益顯著。
1.0.4 低壓管道輸水灌溉工程中的機井:新井必須經成井驗收合格;現有機井必須是符合SD188《農用機井技術規范》所規定的完好機井。
1.0.5 低壓管道輸水灌溉工程建設,除執行本規范外,還應符合現行有關標準和規范的規定。
工 程 規 劃
2.1 規劃原則
2.1.1 應準確占有規劃區自然地理、水文氣象、水文地質、表層土壤、工程現狀、農業生產、社會經濟以及地形等資料。
2.1.2 規劃應在當地農業區劃和地下水資源評價的基礎上進行;應與農田水利基本建設總體規劃相適應,做到因地制宜、統籌兼顧、全面規劃、分期實施。2.1.3 規劃中應進行多方案的技術經濟比較,達到投資省、效益高、節水、節能、省地及便于管理的目標。
2.1.4 在進行多方案的技術經濟比較時,宜以年費用最小為主要依據選定規劃方案。2.1.5 水源水質應符合GB5084《農田灌溉用水水質標準》的規定。2.2 主要技術參數
2.2.1 灌溉設計保證率,應根據當地自然條件和經濟條件確定,宜不低于75%。2.2.2 管系水利用系數應不低于0.95。
2.2.3 低壓管道輸水灌溉灌區,應做到田間工程配套齊全、灌水方法合理、灌水定額適當,其田間水利用系數應不低于0.85。2.2.4 灌溉水利用系數應不低于0.80。
2.2.5 灌水定額應根據當地灌溉試驗資料確定,無資料地區可參考鄰近地區試驗資料確定,也可按下式計算
m=1000γsh(β1—β2)
(2.2.5)式中 m——灌水定額,m3/hm2;
γs——計劃濕潤層土壤干容重,kN/m3;
h——土壤計劃濕潤層深度,m;
β1——適宜含水量(重量百分比)上限,可取田間持水量的0.85~0.95;
β2——適宜含水量(重量百分比)下限,可取田間持水量的0.60~0.65。2.3 水量供需平衡分析
2.3.1 應根據規劃區地下水資源評價成果所提供的不同典型年地下水可采量,結合配套設備能力,確定可供水量;已成井區還應根據多年采補資料,對地下水資源評價成果加以復核,分析確定可供水量。
2.3.2 需水量中應包括灌溉、牧副漁業、工業及生活等用水量,并應考慮發展計劃。2.3.3 不同保證率相應典型年的灌溉用水量,應根據作物組成、復種指數、作物需水、降水可利用量等計算確定。
2.3.4 可采用典型年法進行水量供需平衡計算。
2.3.5 需水量大于供水量時,宜調整種植比例,減少灌溉面積或增辟水源。2.4 管道系統布置與畦溝灌水要素
2.4.1 一般宜用單井管道系統;采用多井匯流系統,應經技術經濟論證。
2.4.2 應根據機井位置、地塊形狀、種植方向及田間工程配套等因素,通過比較確定采用樹狀管網或環狀管網。2.4.3 管道級數,應根據系統灌溉面積(或流量)和經濟條件等因素確定;旱作物區,當系統流量小于30m3/h時,可采用一級固定管道;系統流量在 30~60m3/h時,可采用干管(輸水)、支管(配水)兩級固定管道;系統流量大于60m3/h,可采用兩級或多級固定管道。
對于滲透性強的沙質土灌區,末級還應增設地面移動管。
2.4.4 應力求管道總長度短、管線平直、減少折點和起伏。2.4.5 干、支兩級固定管道在灌區內的長度,宜為90~150m/hm2 2.4.6 支管走向宜平行于作物種植行;支管間距宜采用50~150m,單向澆地時取較小值,雙向澆地取較大值。
2.4.7 給水栓(或出水口)應按灌溉面積均衡布設,間距宜為50~100m,單口灌溉面積宜為0.25~0.6h/m2,單向澆地取較小值,雙向澆地取較大值。2.4.8 低壓管道輸水灌溉條件下的畦田與灌水溝規格及適宜流量,應根據當地試驗資料確定;無資料地區可參照表2.4.8-1和表2.4.8-2選定。
表2.4.8-1 畦田灌水要素表
地面 灌水
坡度
要素
土壤
透水性
≤0.002
0.002~0.005
0.005~0.01
畦長(m)
單寬流量[L/(s·m)]
畦長(m)
單寬流量 [L/(s·m)]
畦長(m)
單寬流量[L/(s·m)]
強
25~50
5~6
30~60
5~6
50~70
4~5
中
30~60
5~6
40~70
4~5
60~80
4~5
弱
40~70
4~5
50~80
3~4
80~100
3~4
表2.4.8-2 溝灌灌水要素表
地面 灌水
坡度
要素土壤
性
≤0.002
0.002~0.005
0.005~0.01
溝長(m)
流量(L/s)
溝長(m)
流量(L/sm)(m)
流量(L/s)強
30~40
1.0~1.5
40~60
0.7~1.0
0.6~0.9 中
40~60
0.7~1.0
70~90
0.5~0.6
0.4~0.6
弱
50~60
0.5~0.6
80~100
0.4~0.5
120
0.2~0.4 2.5 規劃成果
2.5.1 應提交工程規劃報告,報告內容宜分為下列部分:
(1)序言;
(2)基本情況與資料;
(3)主要技術參數;
(4)水量平衡計算;
(5)規劃方案及比較;
(6)田間工程;
(7)機井裝置;
(8)實施安排;
(9)投資估算;
(10)經濟效益分析;
(11)附圖。
2.5.2 附圖中應有下列主要圖件:
(1)1/5000或1/10000水利設施現狀圖;
(2)1/5000或1/10000管道灌溉工程規劃圖;
(3)1/1000或1/2000典型管道系統布置圖。
工 程 設 計
3.1 設計流量
3.1.1 灌溉系統設計流量,應按下式計算
Q0=αmA/ηTt
(3.1.1)式中 Q0——灌溉系統設計流量,m3/h;
透水 溝長60~80~90~
α——控制性的作物種植比例;
A——灌溉系統設計灌溉面積; m2;
η——灌溉水利用系數;
T——一次灌水延續時間,d;
t——日工作小時數,h。
當Q0大于水泵流量時,應取Q0等于水泵流量,并相應減小灌溉面積或種植比例。
3.1.2 樹狀管網各級管道的設計流量,應按下式計算
(3.1.2)式中 Q——管道設計流量,m3/h;
n——管道控制范圍內同時開啟的給水栓(或出水口)個數;
N——全系統同時開啟的給水栓(或出水口)個數。3.1.3 環狀管網各級管道設計流量,應根據具體情況確定;單井單環網管道設計流量,可按下式計算
Q=Q0/2
(3.1.3)
3.1.4 管道系統、各級管道及給水柱(或出水口)的實際流量,應通過水泵工作點計算確定。3.2 設計水頭
3.2.1 管道系統最大和最小工作水頭,應分別按式(3.2.1-1)和式(3.2.1-2)計算
Hmax=Z2—Z0 +△Z2+Σhf2+Σhj2
(3.2.1-1)
Hmin=Z1—Z0 +△Z1+Σhf1+Σhj1
(3.2.1-2)式中
Hmax——管道系統最大工作水頭,m;
Hmin——管道系統最小工作水頭,m;
Z0——管道系統進口高程,m;
Z1——參考點1地面高程;在平原井區,參考點1一般為距水源最近的出水口,m;
Z2——參考點2地面高程;在平原井區,參考點2一般為距水源最遠的出水口,m;
△Z
1、△Z2——分別為參考點1與參考點2處出水口中心線與地面的高差,m,出水口中心
線高程應為所控制的田間最高地面高程加0.15m;
Σhf1、Σhj1——分別為管道系統進口至參考點1的管路沿程水頭損失與局部水頭損失,m; Σhf2、Σhj2 ——分別為管道系統進口至參考點2的管路沿程水頭損失與局部水頭損失,m。
3.2.2 管道系統設計工作水頭,宜按最大和最小工作水頭的平均值近似取用
H0=(Hmax+Hmin)/2
(3.2.2)式中
H0——管道系統設計工作水頭,m。3.2.3 灌溉系統設計揚程,應按下式計算
Hp=H0+Z0-Zd+Σhf0+Σhj0(3.2.3)式中
Hp——灌溉系統設計揚程,m;
Zd——機井動水位,m; Σhf0、Σhj0——分別為水泵吸水管進口至管道系統進口之間的管道沿程水頭損失與局部
水頭損失,m。
3.2.4 水泵運行的揚程(流量)范圍,應通過水泵工作點計算確定。3.3 水頭損失 3.3.1
管道沿程水頭損失,應按下式計算
(3.3.1)
式中 hf——沿程水頭損失,m;
f——管材摩阻系數;
L——管長,m;
D——管道內徑,mm;
m——流量指數;
b——管徑指數。
各種管材的f、m、b值,可按表3.3.1取用。
表3.3.1 f、m、b值表 管材類別
f
m
b 硬塑料管
0.948×105
1.77
4.77 石棉水泥管
1.455 ×105
1.85
4.89 舊鋼管、舊鑄鐵管
6.25×105
1.9
5.1 當地材料管
7.76n2×105
5.33 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;
②n為糙率,水泥沙土管n=0.0143。3.3.2 管道局部水頭損失,應按下式計算
(3.3.2)式中 hj——局部水頭損失,m;
ζ——局部損失系數;
υ——管內流速,m/s;
g——重力加速度,為9.81 m/s2。
3.3.3 給水栓(或出水口)的局部水頭損失,應按試驗或廠家提供的資料確定;無資料時可按0.3~0.5m選用。3.4 管徑與管道工作壓力
3.4.1 管道系統各管段的直徑,應通過技術經濟計算確定;在初估管徑時,可按表3.4.1選擇管內流速。
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
移動軟管 流速(m/s)
0.5~1.0
0.7~1.3 0.4~0.8
1.0~1.5
0.5~1.2 3.4.2 管道系統各管段的設計工作壓力,應為正常運行情況下最大工作壓力(不含沖擊壓力)的1.4倍;最大工作壓力應根據運行中可能出現的各種情況比較確定。3.4.3 正常運行情況下(不含沖擊壓力),管道的工作壓力不得為負值。3.5 水錘壓力
3.5.1 管道系統設置單向閥時,應驗算突然停泵時的水錘壓力。3.5.2 遇到下列情況時,應采取水錘防護措施:
(1)水錘情況下,管道內壓力超過管材公稱壓力;
(2)水錘情況下,管內可能出現負壓。3.6 鎮墩
3.6.1 遇到下列情況時,管路應設置鎮墩:
(1)管內壓力水頭大于等于6m,且管軸線轉角大于等于15°;
(2)管內壓力水頭大于等于3m,且管軸線轉角大于等于30°;
(3)管軸線轉角大于等于45°。
3.6.2 鎮墩應設在堅實的地基上,并按受力要求確定尺寸。3.7 出水口防沖設施
3.7.1 出水口處應設置防沖池;地面移動管道出口,宜有防沖措施。3.7.2 防沖池宜就地取材,優先采用預制混凝土構件。
3.7.3 防沖池池底,應至少低于地面15cm;防沖池占地宜為0.1~0.25 m2 3.8 其他設施
3.8.1 在管道軸線起伏段的高處和向下彎處,應設置進排氣設施;在管軸線起伏段的低處和管道系統的最低處,宜設置泄水閥和滲水井。3.8.2 在順坡管道節制閥下游側、逆坡管道節制閥上游側,以及可能出現負壓的管段,應設置負壓消除設施。
3.8.3 埋于凍層以下,且埋深不少于70cm的管道,可不計算溫度應力;必要時可設伸縮節或柔性接頭。3.9 設計成果
3.9.1 應提交工程設計說明書。
3.9.2 說明書附圖應包括下列主要圖件:
(1)1/1000或1/2000的管道系統平面布置圖;
(2)典型管線縱剖面圖;
(3)必要的連接安裝圖;
(4)附屬建筑物設計圖;
(5)管槽斷面圖;
(6)典型田間工程布置圖。
水泵選型與配套
4.1 新配水泵的選型與配套 4.1.1 低壓管道輸水灌溉工程的新配水泵,宜選用國家公布的節能型產品,嚴禁選用國家公布的淘汰產品。
4.1.2 選用水泵的流量應滿足灌溉系統設計流量的要求,且不大于根據抽水試驗確定的機井出水量;揚程應根據灌溉系統設計揚程合理選定;在灌溉系統設計流量下,水泵應工作在高效區。
4.1.3 應分別校核在管道系統最大工作水頭和最小工作水頭下,水泵的工作點是否在高效區內,如偏離過大應重新選擇水泵或調整管道系統的設計。
4.1.4 井用潛水泵的配套泵管,在經濟上合理的情況下可增大一級管徑,但不應影響水泵的安裝和檢修。
4.1.5 水泵的選型和配套除應符合本規范外,還應符合《農用機井技術規范》(SD188)的要求。
4.2 現有機井裝置的利用和改造
4.2.1 利用現有機井裝置建設低壓管道輸水灌溉工程,應收集有關技術資料,測試水泵揚程、流量、轉速及動力機能耗等性能參數,根據水泵及配套裝置的技術指標、目前技術狀況、設計要求等,通過技術論證和經濟分析確定其利用、改造的可行性。4.2.2 應制定現有機井裝置的具體技術改造方案,并據此進行改造、檢修和驗收。4.2.3 經檢修或技術改造的水泵應符合4.1.2條和4.1.3條的規定。4.3 機井裝置效率
4.3.1 機井裝置效率按下式計算
(4.3.1)式中 ηω——機井裝置效率;
γ——水的容重,N/m3;
Qt——灌溉系統實測流量,m3/s;
Ht——管道系統實測工作水頭,m;
Ni——動力機輸入功率,kW。
4.3.2 新配機井裝置的裝置效率應符合《農用機井技術規范》(SD188)規定的指標;現有機井裝置的裝置效率,電動機配套應不低于35%,柴油機配套應不低于30%。
管材與連接件
5.1 一般規定
5.1.1 低壓管道輸水灌溉工程所用管材與連接件,必須符合下列規定:
(1)非現場制作的管材與連接件,應為定型產品,或經過技術鑒定并嚴格按技術要求生產的非定型產品;
(2)現場制作的管材與連接件,應進行技術鑒定,并有相應措施保證其質量不低于鑒定時的指標。
5.1.2 管材的公稱壓力應大于或等于管道設計工作壓力。5.1.3 連接件的公稱壓力應大于或等于管材的公稱壓力;其規格尺寸及偏差應滿足連接密封要求。
5.1.4 水泥預制管和現場澆筑混凝土管不應埋設在硫酸鹽濃度超過1%的土壤中。在硫酸鹽濃度大于0.1%、小于1%的土壤中埋管,應選用鋁酸三鈣含量小于5.5%的水泥。
5.2 塑料管與連接件
5.2.1 低壓輸水塑料管宜選用薄壁或雙壁塑料管;其性能指標及檢測應符合相應標準的規定。
5.2.2 地埋塑料管由靜荷載和動荷載引起的總徑向變形率(即徑向變形量與外徑比值)不得大于5%;當埋深大于70cm時動荷載可忽略。管道徑向變形量計算方法見附錄B。
5.2.3 塑料連接件材質宜與管材相同。
5.2.4 焊接成型的硬聚氯乙烯或高密度聚乙烯連接件應符合下列力學性能要求:
(1)1m高度自由墜落不破裂;
(2)4.2倍公稱壓力保壓lh不滲漏。
5.2.5 當管道采用粘接劑連接時,粘接劑的性能應符合下列基本要求:
(1)固化時間應與施工條件相適應;
(2)粘附力強,易于涂在接合面上;
(3)粘接強度應滿足管道使用要求。
5.2.6 當管道采用橡膠圈作接口密封材料時,所用橡膠圈不應有氣孔、裂縫或接縫。其性能應符合下列基本要求:
(1)拉斷強度大于等于16MPa;
(2)伸長率大于等于500%;
(3)邵氏硬度為45~55度;
(4)永久變形小于20%;
(5)老化系數大于0.8(在70℃溫度下,歷時144h)。5.3 水泥預制管與連接件
5.3.1 管材及連接件的工作壓力應不大于抗滲試驗壓力的1/2。
5.3.2 用三點荷載試驗數據確定管上的允許填土荷載時,安全系數應不小于1.25。5.3.3 管材內壁應光滑、內外壁無裂縫,壁厚允許偏差為±2mm,內徑允許偏差為±3mm。
5.3.4 在不均勻沉降地段應采用柔性連接。5.4 現場澆筑混凝土管
5.4.1 管體混凝土抗壓強度應符合下列要求:
(1)管徑小于等于200mm時,不低于15.0 MPa;
(2)管徑大于200mm時,不低于20.0MPa。5.4.2 管道外壓強度安全系數應不小于1.25。5.4.3 管道最小壁厚應為內徑的1/10加15mm。5.4.4 管道內徑允許偏差為±7mm。附 屬 設 備
6.1 一般規定
6.1.1 在管道系統中,根據運行的實際需要,應配置分水、給水、泄水、安全保護、量水等設備。
6.1.2 承壓附屬設備的公稱壓力應不小于所接管材的公稱壓力,與管道連接必須密封、堅固。
6.1.3 附屬設備應有相應的保護措施,并便于管理、養護和維修。6.1.4 附屬設備應為定型產品或經技術鑒定的非定型產品,并應有產品出廠合格證。6.2 給水栓(或出水口)
6.2.1 給水栓(或出水口)應結構合理、堅固耐用、密封性好、操作方便且水流阻力小,有足夠的過流能力。
6.2.2 給水栓(或出水口)應有密封水壓值和局部水頭損失資料。6.3 安全保護裝置
6.3.1 安全保護裝置應結構合理、運轉靈活,牢固耐用。
6.3.2 限壓通氣管應設置在管道系統進口或可能發生危害性水擊壓力的位置,其內徑應不小于管道內徑,管頂高出設置點設計水位應不小于30cm。
6.3.3 進排氣閥應鉛垂安裝,通氣孔直徑應按下式計算確定
(6.3.3)式中 dc——進排氣閥通氣孔直徑,mm;
υa——排出空氣流速,m/s,可取υa=45m/s。
6.3.4 安全閥的排放能力,在管道壓力上升但未超過管材公稱壓力1.5倍時,應達到管道的設計流量。6.4 量水設備
6.4.1 管道系統應設量水設備,并應按產品說明書要求進行安裝。6.4.2 量水設備規格應與管道流量相適應。
6.4.3 量水設備應水頭損失小、牢固耐用、維修方便;田間量水計量精度應不低于5%。
工程施工與設備安裝
7.1 一般規定
7.1.1 工程施工與設備安裝,應按已批準的設計進行;不得自行修改設計或更換材料設備。
7.1.2 在施工過程中,應做好施工記錄。隱蔽工程必須經驗收合格后方能進入下道工序。
7.1.3 施工中應成立質量檢查組,對工程質量進行檢測和評價,確保施工質量。7.1.4 施工中應執行機械、電器設備安全生產的有關規定。7.2 施工準備
7.2.1 物料準備要求:
(1)應根據設計備足工程物料;
(2)管材、連接件及附屬設備在運輸裝卸過程中,嚴禁拋扔或劇烈碰撞;
(3)塑料管材和連接件在貯存時應避免陽光曝曬。7.2.2 施工前應編制施工計劃,施工人員應通過技術培訓。7.2.3 應根據設計核對工程物料的數量、規格,并檢查質量。7.2.4 施工環境要求:
(1)施工宜避開雨季;
(2)在地下水位較高地段,應備好排水設備;
(3)物料場地應開闊,便于運輸和操作。7.3 管槽開挖
7.3.1 施工現場應設置測量控制網點。宜在管道中心線上每隔30~50m打一木樁,并在管線的轉折點、出水口、閘閥等處或地形變化較大的地方加樁,樁上應標注開挖深度。
7.3.2 管槽開挖應按下列要求進行:
(1)根據當地土質、管材、地下水位、凍土層深度及施工方法等確定斷面開挖型式;
(2)根據管材規格、施工機具、操作要求確定管槽開挖寬度。槽底宜挖弧型管床,管床對薄壁塑料管的包角應不小于120°;
(3)管槽開挖深度,宜使管道工作在凍層以下,且埋深不小于70cm,如在凍層中埋設應經技術經濟論證,并有相應措施;
(4)管材與管件連接處,管槽開挖尺寸可適當加大。7.3.3 管槽棄土應堆放在管槽一側0.3m以外處。
7.3.4 槽底應平直、密實,并清除石塊與雜物,排除積水。如超挖則應回填夯實至設計高程;遇軟弱地基應采取加固措施。
7.3.5 管槽開挖完畢經檢查合格方可敷設管道。7.4 管道系統安裝
7.4.1 管道安裝前,應對管材、管件進行外觀檢查,清除管內雜物,不合格者不得就位。
7.4.2 管道安裝,宜先干管后支管。承插口管材,插口在上游,承口在下游,依次施工。
7.4.3 管道中心線應平直,管底與槽底應貼合良好。7.4.4 塑料管應按下列要求連接:
(1)熱擴口承插,應將插口處挫成坡口,承口內壁和插口外壁均應涂粘接劑,其搭接長度應大于1倍外徑;
(2)帶有承插口的塑料管應按廠家要求連接;
(3)塑料管連接后,除接頭外均應覆土20~30cm。7.4.5 水泥預制管應按下列要求連接:
(1)平口(包括企口)式接頭宜采用紗布包裹水泥砂漿法連接,要求砂漿飽滿,紗布和砂漿結合嚴密,嚴禁管道內殘留砂漿;
(2)承插式接頭,承口內應抹1:1水泥砂漿,插管后再用1:3水泥砂漿抹帶封口,接管時應固定管身;
(3)預制管連接后,接頭部位應立即覆20~30cm厚濕土。7.5 現場澆筑混凝土管施工
7.5.1 施工應按有關操作規程進行。
7.5.2 管內壁必須灰漿飽滿、均勻、光滑。
7.5.3 初凝后應立即回填濕土至管頂以上20~30cm。7.5.4 施工暫時中斷時,應安排在連接件處。7.6 建筑物施工
7.6.1 管道系統的所有建筑物,都必須按設計要求施工。
7.6.2 建筑物的地基應堅實,必要時應進行夯實或鋪設墊層。7.6.3 出地豎管的底部和頂部應采取加固措施。
7.6.4 管道穿越道路或其他建筑物時,應增設套管等加固措施。7.7 試水回填
7.7.1 管道系統和建筑物達到設計強度后方可試水。7.7.2 安裝結束后,必須對每條管道進行水壓試驗。7.7.3 管道系統試水前應做好下列準備工作:
(1)安裝好測壓儀表;
(2)認真檢查被測管道系統:設備是否安全,進排氣閥是否通暢,安全閥、給水栓是否啟閉靈活;
(3)認真檢查被測管段覆土固定情況。7.7.4 管道試水時,環境氣溫應不低于5℃。
7.7.5 試水壓力應為管道系統的設計工作壓力,保壓時間塑料管和預制管不小于1h,現場澆筑混凝土管不小于8h。應檢查管道系統的滲漏情況并做好標志和記錄。滲漏損失應符合管道水利用系數要求,不允許有集中滲漏。7.7.6 試水不合格時應采取修補措施,在修補處達到預期強度后重新試水,直至合格。7.7.7 管道試水合格后方可進行回填。
7.7.8 回填應按設計要求和程序進行,有條件時宜采用水浸密實法,采取分層壓實法時,回填密實度應不低于最大夯實度的90%。7.7.9 初始回填應在管道兩側同時進行,回填材料應不含直徑大于25mm的石塊和直徑大于50mm的土塊。回填達到管頂以上15cm后再進行最終回填,回填料應不含直徑大于75mm的石塊。
7.7.10 對管道系統的關鍵部位,如填墩、豎管周圍及防沖池地基等的回填應分層夯實,嚴格控制施工質量。8 工 程 驗 收
8.1 一般規定
8.1.1 工程驗收前應提交下列文件:規劃設計報告和圖紙、工程預算和決算、試水和試運行報告、施工期間檢查驗收記錄、運行管理規程和組織、竣工報告和竣工圖等。8.1.2 工程施工結束后,應由主管部門組織設計、施工、使用單位組成工程驗收小組,對工程進行全面檢查驗收。
8.1.3 工程未驗收移交前,應由施工單位負責管理和維護。8.2 驗收內容
8.2.1 應審查技術文件是否齊全,技術數據是否正確、可靠。
8.2.2 應審查管道鋪設長度、管道系統布置和田間工程配套、管道系統試水及試運行情況是否達到設計要求;機泵選配是否合理、安裝是否合格;建筑物是否堅固。8.2.3 工程驗收后應填寫“工程竣工驗收證書”,由驗收組負責人簽字,加蓋設計、施工、使用單位公章,方可交付使用。
遠 行 與 維 護
9.0.1 應成立管理機構或明確專管人員,制訂運行操作規程和管理制度;操作人員應培訓后上崗。
9.0.2 應根據灌溉制度制訂科學的用水計劃。
9.0.3 運行前,應檢查機井裝置、管道系統和附屬設施是否齊全、完好。
9.0.4 灌水時應先開啟出水口,后啟動水泵;改換出水口時,應先開后關;停灌時應先停泵,后關出水口。9.0.5 停灌期,應把地面可拆卸的設備收回,經保養后妥善保管。9.0.6 在凍害地區,冬季應及時放空管道。
9.0.7 應根據管理制度,定期檢查工程及配套設施的狀況,并及時進行維護、修理或更換。
附錄A 術 語 與 符 號
A1 術語
A1.1 低壓管道輸水灌溉工程
以管道輸水進行地面灌溉的工程,簡稱管道灌溉工程。管道系統工作壓力一般不超過0.2MPa。A1.2 管道系統進口
管道系統與泵管的連接處。A1.3 管系水利用系數
設計工況下,管道系統出口流量與進口流量的比值。A1.4 多井匯流系統
2眼及以上的水源井同時以壓力管流方式匯流的管道系統。A1.5 給水栓
向地面管道提供壓力水源的節制裝置。A1.6 出水口
管道系統向田間毛渠或畦、溝供水的節制裝置。A1.7 限壓通氣管
連通管道與大氣的豎管。管內水面可隨管內壓力而波動,過高溢流,過低補氣,以此限制管內壓力升高和防止負壓。A1.8 進排氣閥
充水時排除管內空氣,負壓時能自動補氣的裝置。A1.9 安全閥
當管內壓力超出設定值時,能迅速開啟排出管中水流,從而限制管內壓力過高,保證管道安全的閥門。A1.10 泄水閥
排空管道的閥門。A2 符號 A2.1 水頭
H0——管道系統設計工作水頭;
Hmax——管道系統最大工作水頭;
Hmin——管道系統最小工作水頭;
Ht——管道系統實測工作水頭。A2.2 水頭損失
hf——沿程水頭損失;
hi——局部水頭損失;
Σhf0——水泵吸水管進口至管道系統進口之間的沿程水頭損失;
Σhj0——水泵吸水管進口至管道系統進口之間的局部水頭損失;
Σhf1——管道系統進口至參考點1之間的沿程水頭損失;
Σhj1——管道系統進口至參考點1之間的局部水頭損失;
Σhf2——管道系統進口至參考點2之間的沿程水頭損失;
Σhj2——管道系統進口至參考點2之間的局部水頭損失;
f——摩阻系數;
ζ——局部阻力系數。A2.3 揚程
Hp——灌溉系統設計揚程。A2.4 流量
Q0——灌溉系統設計流量;
Qt——灌溉系統實測流量;
Q——管道設計流量。A2.5 速度與加速度
υ——管內流速;
υa——排氣流速;
g——重力加速度。A2.6 容重
γ——水的容重;
γs——土壤干容重。A2.7 灌水參系數
m——灌水定額、流量指數;
h——計劃濕潤層深度;
β1——適宜土壤含水量(重量百分比)上限;
β2——適宜土壤含水量(重量百分比)下限;
A——系統設計灌溉面積;
α——控制性的作物種植比例;
t——日工作小時數;
T——一次灌水延續時間;
η——灌溉水利用系數;
n——某級管道控制范圍內同時開啟的給水柱(或出水口)個數、糙率;
N——全系統同時開啟的給水栓(或出水口)個數。A2.8 高程與高差
Z1——參考點1地面高程;
Z2——參考點2地面高程;
Z0——管道系統進口高程;
Zd——機井動水位;
△Z1——參考點1處出水口中心線與地面的高差;
△Z2——參考點2處出水口中心線與地面的高差。A2.9 管徑與管長
D——管道內徑;
dc——進排氣閥通氣孔直徑;
L——管長。A2.10 其他
ηω——機井裝置效率;
Ni——機井裝置輸入功率;
b——管徑指數。
附錄B 管道徑向變形量計算
B1.0.1 管道徑向變形量計算選用美國材料試驗協會標準AST-MD2412所推薦的修正的斯潘格勒公式
△Y=1.1△X
(B1)式中 △X、△Y——管子水平和垂直變形量,即直徑變化,cm;
D——變形滯后系數,最大值取1.5;
K——基底常數,根據基底支撐角度自表B1選取;
E'——填土反作用模量,N/cm2;
PS——管材剛度(變形 5%時),N/cm2;
W——管上荷載,N/cm。
E'值隨著土壤質地和回填情況的不同變化很大,很難準確確定,可參考美國《PVC管道手冊》中給出的由哈沃德進行100多個室內試驗和野外試驗得到的不同的E'值,見表B2。
表B1 基底常數K值
基底支撐角度
0°
45°
90°
120°
180°
K
0.110
0.105
0.096
0.090
0.083
表B2 哈活德的E'值(N/c /m2)
土 回
壤 填
類
情
別
況
液限小于50%的細粒土,其粗顆粒含量<25%
液限小于50%的細粒土,其粗顆粒含量>25%
粗粒土,其細顆粒含量<12%
不夯實回填
夯實程度<85%
140
280
700
W值可根據水利電力出版社《排水手冊》中提供的馬斯敦公式進行計算
W=CdγBcBd/100
(適用于柔性管)
(B2)
W=Cd γBdB2d/100
(適用于剛性管)
(B3)
式中
Cd——荷載系數,根據回填土種類及H/Bd值,由圖B1選取;
γ——填土容重,N/m3;
Bd——管頂處溝寬,m;
Bc——管外徑,m;
H——管埋深,m。
圖B1 用來計算回填料重量的荷載系數Cd
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附加說明
主編單位:中國水利水電科學研究院
參加單位:山西省水利科學研究所 天津市水利科學研究所
山東省水利科學研究所 河北農業大學
北京市水利科學研究所
主要起草人:金永堂 張國祥 朱利貞 楊振剛 趙競成余 玲 張蘭亭 張盛宏 包水林