1、ICS 93.160 P 57 道雪中华人民共和国国家标准GB/T 20203-2006 农田低压管道输水灌溉工程技术规范2006-02-24发布Technical specification for irrigation projects with low pressure pipe conveyance 中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员2006-07-01实施GB/T 20203一2006目次前言.III 1 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义4 工程规划24. 1 规划原则-4.2 主要技术参数4.3 水量供需平衡分析.3 4.4 管道系统布置与睡沟灌水
2、要素.3 4.5 规划成果.4 5 工程设计5. 1 设计流量5.2 设计水头-5.3 水头损失5.4 管径与管道工作压力.5.5 水锤压力5.6 设计成果-6 水泵选型及动力机配套.8 6. 1 水泵选型.8 6.2 动力机配套.8 7 管材与连接件-7. 1 一般规定7.2 塑料管与连接件.7.3 混凝土管与连接件. 10 8 附属设施108. 1 一般规定.10 8. 2 给水栓.10 8.3 安全保护装置.10 8.4 量水设备.8.5 配水控制装置.8.6 交叉建筑物.8. 7 镇墩9 工程施工与设备安装9.1 一般规定9.2 施工准备.9.3 管槽开挖.129.4 管道系统安装.1
3、2 9.5 试水回填.12 GB/T 20203-2006 10 工程验收1310.1 -般规定.13 10.2 验收内容.13 11 运行与维护u11. 1 一般规定. 13 11. Z 水源工程的维护管理. 13 11. 3 设备的使用和维护.13 附录A(资料性附录)地埋管道径向变形量计算方法. 15 E GB/T 20203-2006 前言本标准是将正在编制的国家标准农田低压输水管道质量检验评定规范与经过扩充修改后的水利行业标准低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)(SL/T 153-1995)合二为一而制定的。本标准的附录A为资料性附录。本标准由水利部提出并归口。本标准起草单位:
4、中国水利水电科学研究院、上海市水利排灌管理处、山东省水利科学研究院、福建省水利建设技术服务中心、扬州大学。本标准主要起草人z刘群昌、丁昆仑、张国祥、刘晓涛、桑保良高吴曼王晖、王晓玲、高占义、许迪、余玲、秦德刚、李永IY!、陈文清、周明耀、张兰亭。而且GB/T 20203一2006农田低压管道输水灌溉工程技术规范1 范围2 规范性引用文件的修改单(不包括勘误GB/ T 1040 GB/ T 3039 GB 4084自hGB 5084农GB/ T 10002. GB/ T 11837 GB/ T 13663 U GB/ T 13664 GB 50288 灌叫JB j T 8512输、技、管井聚术机
5、硬技内HAU牛vvrnunhvzknu -zz9 四一T曰/rJr4 归LLCSS 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 低压管道输水灌溉工程irrigation projects with low pressure pipe conveyance 以管道低压输水进行地面灌班的工程。其管道工作压力一般不超过0.4MPa。3.2 管道系统进口inlet of pipeline system 管道输水系统与水泵出水管出口的连接处，或自压管道输水系统的进水处。3.3 地面移动管道ground portable pipe or hose 与给水栓连接，代替田间输水垄沟并可拆装、移动，轮流使
6、用于不同位置的灌溉输水管道。GB/T 20203-2006 3.4 3.5 3.6 3. 7 管道系统水利用系数water use efficiency of pipeline system 设计工况下，固定管道系统出口流量与进口流量的比值。多水源汇流管道系统multi-f1ow converged system 两个及以上的水源同时以压力管流方式汇流的管道系统。给水栓hydrant 向地面管道或田间毛渠、哇、沟供水的控制装置。限压通气管pressure regulation tube 管内水面可随管内压力而波动，过高溢流，过低补气，具有限制管内压力过高和防止负压的功能，使管道与大气连通的竖管
7、。3.8 进排气阑air relief and vacuum-break valve 充水时排除管内空气，充满时自动关闭，负压时能自动补气的阀门。3.9 安全阀pressure relief valve 管内压力超出设定值时，能迅速开启、排出管中水流，从而限制管内压力过高，保证管道安全的阅门。3.10 泄水阑drain valve 排空管道系统内存水的阀门。3. 11 薄膜管plastic membrane pipe 与给水栓连接，向田间毛渠、蛙、沟供水的塑料软管。3.12 薄膜闸管plastic membrane gated pipe 与给水栓连接，沿管长装有多个出水闸门的薄膜管。4 工程规
8、划4. 1 规划原则4. 1. 1 应收集掌握规划区地理位置、水文气象、水文地质、土壤、农业生产、社会经济以及地形地貌、工程现状等资料;了解当地水利工程运行管理水平;昕取用户对管线布置、运行管理等方面的意愿。4. 1.2 规划应在当地农业区划和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。4. 1.3 低压管道输水灌溉工程建设，应将水源、泵站、输水管道系统及田间灌排工程作为一个整体统一规划，做到技术先进、经济合理、效益显著。4.1.4 规划中应进行多方案的技术经济比较，选择投资省、效益高、节水、节能、省地及便于管理的方案，并保证水资源可
9、持续利用。山区、丘陵地区宜利用地形落差自压输水。4. 1.5 对特别重要的管道输水灌溉工程，在可能给环境造成不利影响时，应进行环境评价。4.1.6 水掠水质应符合GB5084的规定。4.1.7 采用低压管道输水灌溉工程时，其机井应符合SL256-2000中4.2. 10的规定;泵站的设备完GB/T 20203-2006 好率应符合SL255的规定。4. 1. 8 规划应与道路、林带、供电、通信、生活供水等系统线路，以及居民点的规划相协调，充分利用已有水利工程，并根据需要设置排水系统。4.1.9 对灌溉面积较小，地形、水源及环境条件比较简单的灌区，可将规划、设计合并成一个阶段进行。4.2 主要技
10、术参数4.2.1 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%。4.2.2 管道系统水利用系数设计值应不低于0.95。4.2.3 低压管道输水灌概灌区，应做到田间工程配套齐全、灌水方法合理、灌水定额适当，其田间水利用系数设计值，早作灌区应不低于0.90，水稻灌区应不低于0.95。4.2.4 灌溉水利用系数应根据GB50288中的方法计算。4.2.5 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，也可按式(1)计算:m = 1 000，h(! - z) .( 1 ) 式中zm一灌水定额，单位为立方米每公顷(m3/hm2); y，一一计划湿润层土壤干
11、容重，单位为千牛每立方米(kN/m3); h 土壤计划湿润层深度，单位为米(m); A一一土壤适宜含水量(重量含水量)上限，可取田间持水量的o.851. 00; 2一一土壤适宜含水量(重量含水量)下限，可取田间持水量的o.600. 65。4.3 水量供需平衡分析4.3. 1 应根据规划区水资源评价成果，结合配套设备能力确定可供水量。已成井灌区还应根据多年采补资料，对地下水可供水量加以复核。4.3.2 需水量应包括生活、农业、工业及生态等用水量。4.3.3 不同频率年的灌溉用水量，应根据作物组成、复种指数、作物需水、降水可利用量，并考虑未来可能的作物种植结构调整等计算确定。4.3.4 可采用典型
12、年法进行水量供需平衡计算。4.3.5 灌概需水量大于供水量时，应调整作物种植结构、减少灌概面积、进一步采取节水措施或增辟其他水源。4.4 管道系统布置与睦沟灌水要素4.4. 1 一般情况下，宜采用单水源管道系统布置;采用多水源汇流管道系统，应经技术经济论证。4.4.2 管道布置宜平行于沟、渠、路，应避开填方区和可能产生滑坡或受山洪威胁的地带。4.4.3 管网布置形式应根据水源位置、地形、田间工程配套和用户用水情况，通过方案比较确定。4.4.4 管道级数，应根据系统灌溉面积(或流量)和经济条件等因素确定。旱作物区，当系统流量小于30 旷/h时，可采用一级固定管道;系统流量在30旷/h60旷/h时
13、，可采用干管、支管两级固定管道;系统流量大于60m3/h，可采用两级或多级固定管道;同时，宜增设地面移动管道。水田区，可采用两级或多级固定管道。4.4.5 应力求管道总长度短、管线平直，应减少折点和起伏。4.4.6 田间固定管道长度，宜为90m/hm2 150 m/hm2。4.4.7 支管走向宜平行于作物种植方向;支管间距平原区宜采用50m150 m，单向灌水时取较小值，双向灌水时取较大值。4.4.8 给水栓应按灌溉面积均衡布设，并根据作物种类确定布置密度。单口灌概面积宜为0.25hm2 O. 6 hm2，单向灌水取较小值，双向灌水取较大值。田间配套地面移动管道时，单口灌溉面积可扩大3 GB/
14、T 20203-2006 至1.0 hm2。4.4.9 低压管道输水灌概条件下的睦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1和表2确定。表1睦田灌水要素表地面坡度土壤透水性O. 002。O. 00200. 005。O. 00500. 0 10 土壤透水性蛙长1m睦长1m单宽流量/L/ (s m) J 强5070 45 中45 弱34 流量I(LI s) 强O. 60. 9 中O. 40. 6 弱O. 20. 4 a) b) d) f) 田间工程;g) 机井或泵站;h) 实施安排;i) 投资估算;j) 经济评价;k ) 环境影响分析;1) 附图。4.5. 2 附图中应
15、有下列主要图件:a) 1: 5 000或1: 10 000 水利设施现状图;b) 1: 5 000或1: 10 000管道输水灌溉工程规划图;c) 1: 1 000或1: 2 000典型工程设计图。4 5 工程设计5. 1 设计流量5. 1. 1 灌溉系统的设计流量应由灌水率图确定，或按式(2)计算:式中:mi一一灌水高峰期第iTi一一灌水高峰期r一-灌溉ze一一灌水当水源或己5.1.2 树状管式中:Q一一某n一一该N一一全月.Q。一一灌式中:5. 1. 4 管道系统、各级管、有水泵加压的管道系统，应通们式中tQo =早(乎成Qmin二三O. 75 Qmax Qmin一一同时工作各给水栓中的最
16、小流量，单位为立方米每小时(m3/ h) ; Qmax一一同时工作各给水栓中的最大流量，单位为立方米每小时(m3/h)。5.2 设计水头5.2.1 管道系统最大和最小工作水头，应分别按式(6)和式(7)计算:GB/T 20203-2006 . ( 2 ) . ( 5 ) Hmax = Z2 - Zo +.1.22 + hf，2 + hj，2 +ho ( 6 ) H min = Z1-2，。十.1.21+ hf，1十二A，1+ ho ( 7 ) 5 GB/T 20203-2006 式中zHmax一一管道系统最大工作水头，单位为米(m); Hmin一一一管道系统最小工作水头，单位为米(m); Zo
17、-一管道系统进口高程，单位为米(m); ZI一一参考点1的地面高程，单位为米(m);在平原地区，参考点1一般为距水源最近的给水栓FZ2一一一参考点2的地面高程，单位为米(m);在平原地区，参考点2一般为距水源最远的给水栓pt:.Z1、t:.Z2-分别为参考点1与参考点2处给水栓出口中心线与地面的高差，单位为米(m);给水栓出口中心线的高程应为其控制的田间最高地面高程加0.15m; 2:;hl1-二管道系统进口至参考点1给水栓的管路沿程水头损失，单位为米(m);hj.l一一管道系统进口至参考点1给水栓的管路局部水头损失，单位为米(m);2:; hl2 -一管道系统进口至参考点2给水栓的管路沿程水
18、头损失，单位为米(m); 2:;hjz-一管道系统进口至参考点2给水栓的管路局部水头损失，单位为米(m); ho-给水栓工作水头，单位为米(m)。对于地形比较复杂的灌区，或同时开启一个以上给水栓的管道灌溉系统，参考点1、2应通过计算比较确定。5.2.2 需设水泵加压的管道灌溉系统，其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，按式(8)计算z式中2Ho = Hm8X十Hmin2 Ho -管道系统设计工作水头，单位为米(m); Hm.x -_管道系统最大工作水头，单位为米(m); Hmin-二一管道系统最小工作水头，单位为米(m)0 5.2.3 灌溉系统水泵的设计扬程，应按式(9)计算z
19、.( 8 ) H p = H 0 + Zo -Zd十二jhf。十2仇。.( 9 ) 式中:Hp一一一灌溉系统水泵的设计扬程，单位为米(m); Ho -管道系统设计工作水头，单位为米(m); Zo -管道系统进口高程，单位为米(m); Zd一-泵站前池水位或机井动水位，单位为米(m); 2:;hf。一一水泵吸水管进口至管道系统进口之间的管道沿程h水头损失，单位为米(m); 2:;hi。一-水泵吸水管进口至管道系统进口之间的管道局部水头损失，单位为米(m)。5.2.4 水泵运行的扬程(流量)范围，应通过水泵工作点计算确定;并使其位于水泵高效区内。必要时可采用变频调速供水技术。5.3 水头损失5.3
20、.1 管道沿程水头损失，应按式(10)计算2式中zh广一一沿程水头损失，单位为米(m); f一一管材摩阻系数;hf=fgL Q一一管道的设计流量，单位为立方米每小时(m3/h); L一一管长，单位为米(m); 6 ( 10 ) D一一管内径，单位为毫米(mm);m一一流量指数;b一一管径指数。各种管材的f、m，b值，可按表3取用。表3不同管材摩阻系数、流量指数、管径指鼓值表管材类别管材摩阻系数f流量指数m塑料管O. 948X 105 1. 77 石棉水泥管1. 455 X 105 1. 85 混凝土管1. 516 X 10. 2 旧钢管、旧铸铁管6. 25X 105 1. 9 注:地理薄壁塑料
21、管的f值，宜用表内塑料管f值的1.05倍。5.3.2 管道局部水头损失，应按式(1)计算zh; =，互二J 2 g 式中:hj一一局部水头损失，单位为米(m); C一一局部损失系数;V一一管内流速，单位为米每秒(m/s); g一一重力加速度，单位为米每秒平方(m/s2)。管道局部水头损失也可按沿程损失的一定比例计人。GB/T 20203-2006 管径指数b4.77 4.89 5.33 5.1 .( 11 ) 5.3.3 给水栓的工作水头，应按试验或厂家提供的资料确定;元资料时可按O.3 mO. 5 m选用。5.4 管径与管道工作压力5.4. 1 管道系统各管段的直径，应通过技术经济计算确定P
22、在初估管径时，可按表4选择管内流速。表4管道流遣襄单位为米每秒管材流速塑料管1. 0-1. 5 石棉水泥管0.7-1. 3 混凝土管薄膜管0.5-1. 0 0.5-1. 2 5.4.2 管道系统各管段的设计工作压力，可取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出现的各种情况比较确定。5.4.3 正常运用情况下管道的工作压力(不含冲击压力)不应为负值。5.5 水锤压力5.5.1 管道系统设置单向阀时，应验算突然停泵时的水锤压力。5.5.2 遇到下列情况时，应采取水锤防护措施:a) 水锤情况下，管道内压力超过管材公称压力;b) 水锤情况下，管内可能出现负压
23、。5.6 设计成果5.6.1 应提交工程设计说明书。5.6.2 说明书附图，应包括下列主要图件:a) 1: 1 000或1: 2 000的管道系统平面布置图;b) 管线纵剖面图;c) 必要的连接安装图;d) 附属建筑物设计图;7 G/T 20203-2006 e) 管槽断面图;f) 典型田间工程布置图。6 水泵选型及动力机配套6. 1 水泵选型6. 1. 1 低压管道输水灌溉工程的配套水泵，应选用国家公布的定型产品。6. 1. 2 选用水泵的流量应满足灌溉系统设计流量的要求;扬程应根据灌溉系统设计扬程合理选定;在灌概系统设计流量下，水泵应工作+肯品】位埋深较大的地下水源宜大的可选离心泵或混流泵
24、;对于水机潜水泵。增大宝径，但应不影响水泵的安装和垣行。6.2 动力机配套及传动方式等条件来6.2.3 水泵配的机型，并根6.2.4 动力泵特性曲线相适应、Jn/ 咽i，、. . . . . . . . . . . . . . . 式中:Kp-一动P，一一水?一一水泵可c一一一传动动力机类型100 电动机柴油机1. 1O 1. 05 1. 05 1. 21. 15 1. 15 动力机转速配套时，间接传动的皮带轮，考虑皮带打滑的因素，转速和轮径的关系可由式(13)确定。也可根据水泵说明书或铭牌上标定的数据进行配套。Dd = KnDpnp / nd ( 13 ) 式中:Dd一一动力机的皮带轮直径，
25、单位为米(m); Dp一一水泵的皮带轮直径，单位为米(m); d一一动力机的转速，单位为转每分钟(r/min); np一一水泵的转速，单位为转每分钟(r/min); Kn一一打滑系数，当传动皮带为三角皮带时，Kn取1.011.02;为平皮带时，Kn取1.021.05。8 GB/T 20203-2006 7 管材与连接件7.1 -般规定7.1.1 低压管道输水灌溉工程所用硬聚氯乙烯管应符合GB/T10002. 1、GB/T13664、QB/T1916的规定;聚乙烯管应符合GB/T13663的规定;涂塑软管应符合JB/T8512的规定;石棉水泥管应符合GB/ T 3039的规定;自应力混凝土管应符
26、合GB4084的规定。管材的公称压力应大于或等于管道设计工作压力。单位为毫米、皂，/hu 7. 2.3 7.2.4 薄膜闸管性能协入旺(沟)阔的要求，且咐飞符合下列开子a) 1 m高度自由坠落不破裂ib) 聚氯乙烯管件4.2倍公称压力保压111不该漏;聚乙烯管件3倍公称压力保压1h不渗漏。7. 2. 6 管道采用粘接剂连接时，粘接剂应由管材生产厂配套供应。粘接剂的固化时间应与施工条件相适应，粘结强度应满足管道使用要求。7.2.7 管道采用橡胶圈作接口密封材料时，所用橡胶圈不应有气孔、裂缝或接缝。其性能应符合下列基本要求:a) 拉断强度大于等于16MPaj b) 伸长率大于等于500%j c)
27、邵氏硬度为45度55度;d) 永久变形率小于20%j e ) 老化系数大于o.趴在700C下，144h)。9 GB/T 20203-2006 7.3 混凝土曾与连接件7.3. 1 昆凝土管的外观、规格尺寸及力学性能应符合下列要求:a) 制管用混凝土强度等级应不低于C15，强度检测应按国家标准GB/T11837的规定进行。管体的抗渗性能检测应按国家标准GB4084的规定进行，试验水压必须大于管道系统工作压力的2倍。b) 管的内壁应光滑，内外壁应无裂缝，公称直径小于300mm的管内径允许偏差为:l:3mm，壁厚允许偏差为士2mm;公称直径大于等于300mm的管内径允许偏差为+6mm、一8mm，壁厚
28、允许偏差为+8mm、一3mm。7.3.2 用三点荷载试验数据确定管上的允许填土荷载时，安全系数应不小于1.25。7.3.3 连接件应符合下列要求:a) 连接件的内径应为连接管材外径加上填料厚度pb) 连接件的壁厚应大于管壁厚度;c) 刚性连接时，水泥砂浆的强度等级应大于M10，柔性连接可采用塑料油膏gd) 连接件应在承受管道的最大工作压力时不漏水。8 附属设施8. 1 一般规定8. 1. 1 附属建筑物应满足相应的规范要求。8. 1. 2 承压附属设备的公称压力应不小于所接管材的公称压力，与管道连接应密封、坚固。8. 1. 3 附属设备应为定型产品或经技术鉴定的产品，并应有产品出厂合格证。8.
29、 1.4 附属设备应有相应的保护措施，并便于管理、养护和维修。8.2 给水栓8.2. 1 给水栓应结构合理、坚固耐用、密封性好、操作灵活、运行管理方便，水力性能好。8.2.2 给水栓应有密封水压值和局部水头损失资料。8.2.3 在高寒地区给水栓和出水立管应有防冻保护措施。8.2.4 不连接地面移动管的给水栓出口应设置防冲池。防冲池宜就地取材，优先采用预制混凝土构件;地面移动管出口宜有防冲措施。8.3 安全保护装置8.3. 1 安全保护装置应结构合理、运转灵活、牢固耐用。8.3.2 限压通气管应设置在管道系统进口或可能发生危害性水击压力的位置。限压通气管内径应不小于管道内径，管顶高出设置点设计水
30、位应不小于30cm。8.3.3 在山丘区，管线地形高差变化较大或管道直径较大的管网系统中，可采用调压井(管)等安全建筑物。调压井(管)一般设在干管与支管连接处并宜与分水建筑物统一考虑，调压井(管)顶高程或溢流口高程应根据管道的保护压力确定。8.3.4 在管道轴线起伏段的高处和顺流向下弯处，应设置进排气设施，其通气孔直径应按式(14)计算确定:10 =1mDJE 式中:d25%其细颗粒含量12%不穷实回填35 70 140 务实程度85%140 280 700 W值可根据水利电力出版社排水手册中提供的马斯敦公式进行计算。柔性管计算公式见式(A. 3);刚性管计算公式见式(A.的。W = Cd r
31、Bc Bd/100 W = Cd rB/ /100 式中tW一一管上荷载，单位为牛每厘米(N/cm); Cd一一荷载系数，根据回填土种类及H/Bd值，由国A.1选取;一一填土容重，单位为牛每立方米(N/m3); Bd一一一管顶处沟宽，单位为米(m); .( A.3 ) .( A.4 ) 15 GB/T 20203-2006 Bc -管外径，单位为米(m); H一一管埋深，单位为米(m)。5 A喧qdd巅隐秘爆16 CON-gNONH筒。华人民共和国家标准农田低压管道输水灌溉工程技术规范GB/T 20203-2006 国中 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 印张1.5字数35千字2006年7月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2006年7月第一版唔定价14.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-27762 GB/T 20203-2006
