1、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发布实施中华人民共和国水利部发布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中华人民共和国水利部关于批准发布低压管道输水灌溉工程技术规范井灌区部分的通知水科教号根据年水利水电技术标准的制定修订计划由部科技司主持以中国水利水电科学研究院为主编单位制定的低压管道输水灌溉工程技术规范井灌区部分经审查批准为水利行业标准现予以发布标准的名称和编号为低压管道输水灌溉工程技术规范井灌区部分本标准自年月日起实施在实施过程中各单位应注意总结经验如有问题请函告部科技司并由其负责解释
2、标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九九五年三月二十七日目次总则工程规划工程设计水泵选型与配套管材与连接件附属设备工程施工与设备安装工程验收运行与维护附录术语与符号附录管道径向变形量计算附加说明总则为统一井灌区低压管道输水灌溉工程的技术要求充分发挥工程效益特制定本规范本规范适用于井灌区低压管道输水灌溉工程的规划设计施工安装验收及运行与维护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低压管道输水灌溉工程中的机井新井必须经成井验收合格现有机井必须是符合农用机井技术规范所规定的完好机井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
3、定工程规划规划原则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水源水质应符合农田灌溉用水水质标准的规定主要技术参数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管系水利用系数应不低于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灌溉水利用系数应不低
4、于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式中灌水定额计划湿润层土壤干容重土壤计划湿润层深度适宜含水量重量百分比上限可取田间持水量的适宜含水量重量百分比下限可取田间持水量的水量供需平衡分析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已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需水量中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可采用典型年法进行水量供需平衡计算需水量大于供水量时宜调整种植比
5、例减少灌溉面积或增辟水源管道系统布置与畦沟灌水要素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时可采用一级固定管道系统流量在时可采用干管输水支管配水两级固定管道系统流量大于可采用两级或多级固定管道对于渗透性强的沙质土灌区末级还应增设地面移动管应力求管道总长度短管线平直减少折点和起伏干支两极固定管道在灌区内的长度宜为支管走向宜平行于作物种植行支管间距宜采用单向浇地时取较小值双向浇地时取较大值给水栓或出水口应按灌溉面积均衡布设间距宜为
6、单口灌溉面积宜为单向浇地取较小值双向浇地取较大值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和表选定表畦田灌水要素表地面坡度灌水要素土壤透水性畦长单宽流量畦长单宽流量畦长单宽流量强中弱表沟灌灌水要素表地面坡度灌水要素土壤透水性沟长流量沟长流量沟长流量强中弱规划成果应提交工程规划报告报告内容宜分为下列部分序言基本情况与资料主要技术参数水量平衡计算规划方案及比较田间工程机井装置实施安排投资估算经济效益分析附图附图中应有下列主要图件或水利设施现状图或管道灌溉工程规划图或典型管道系统布置图工程设计设计流量灌溉系统设计流量应按下式计算式中灌溉系统设计流量控制
7、性的作物种植比例灌溉系统设计灌溉面积灌溉水利用系数一次灌水延续时间日工作小时数当大于水泵流量时应取等于水泵流量并相应减小灌溉面积或种值比例树状管网各级管道的设计流量应按下式计算式中管道设计流量管道控制范围内同时开启的给水栓或出水口个数全系统同时开启的给水栓或出水口个数环状管网各级管道设计流量应根据具体情况确定单井单环网管道设计流量可按下式计算管道系统各级管道及给水柱或出水口的实际流量应通过水泵工作点计算确定设计水头管道系统最大和最小工作水头应分别按式和式计算式中管道系统最大工作水头管道系统最小工作水头管道系统进口高程参考点地面高程在平原井区参考点一般为距水源最近的出水口参考点地面高程在平原井区
8、参考点一般为距水源最远的出水口分别为参考点与参考点处出水口中心线与地面的高差出水口中心线高程应为所控制的田间最高地面高程加分别为管道系统进口至参考点的管路沿程水头损失与局部水头损失分别为管道系统进口至参考点的管路沿程水头损失与局部水头损失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式中管道系统设计工作水头灌溉系统设计扬程应按下式计算式中灌溉系统设计扬程机井动水位分别为水泵吸水管道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水泵运行的扬程流量范围应通过水泵工作点计算确定水头损失管道沿程水头损失应按下式计算式中沿程水头损失管材摩阻系数管长管道内径流量指数管径指数各种管材的值
9、可按表取用表值表管材类别硬塑料管石棉水泥管旧钢管旧铸铁管当地材料管注地埋薄壁塑料管的值宜用表列硬塑料管值的倍为糙率水泥沙土管管道局部水头损失应按下式计算式中局部水头损失局部损失系数管内流速重力加速度为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无资料时可按选用管径与管道工作压力管道系统各管段的直径应通过技术经济计算确定在初估管径时可按表选择管内流速表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
10、水锤压力管道系统设置单向阀时应验算突然停泵时的水锤压力遇到下列情况时应采取水锤防护措施水锤情况下管道内压力超过管材公称压力水锤情况下管内可能出现负压镇墩遇到下列情况时管路应设置镇墩管内压力水头大于等于且管轴线转角大于等于管内压力水头大于等于且管轴线转角大于等于管轴线转角大于等于镇墩应设在坚实的地基上并按受力要求确定尺寸出水口防冲设施出水口处应设置防冲池地面移动管道出口宜有防冲措施防冲池宜就地取材优先采用预制混凝土构件防冲池池底应至少低于地面防冲池占地宜为其他设施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在顺坡管道节制阀下游侧逆坡管
11、道节制阀上游侧以及可能出现负压的管段应设置负压消除设施埋于冻层以下且埋深不少于的管道可不计算温度应力必要时可设伸缩节或柔性接头设计成果应提交工程设计说明书说明书附图应包括下列主要图件或的管道系统平面布置图典型管线纵剖面图必要的连接安装图附属建筑物设计图管槽断面图典型田间工程布置图水泵选型与配套新配水泵的选型与配套低压管道输水灌溉工程的新配水泵宜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应分别校核在管道系统最大工作水头和最小工作水头下水泵的
12、工作点是否在高效区内如偏离过大应重新选择水泵或调整管道系统的设计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应影响水泵的安装和检修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现有机井装置的利用和改造利用现有机井装置建设低压管道输水灌溉工程应收集有关技术资料测试水泵扬程流量转速及动力机能耗等性能参数根据水泵及配套装置的技术指标目前技术状况设计要求等通过技术论证和经济分析确定其利用改造的可行性应制定现有机井装置的具体技术改造方案并据此进行改造检修和验收经检修或技术改造的水泵应符合条和条的规定机井装置效率机井装置效率按下式计算式中机井装置效率水的容重灌溉系统实测流量管
13、道系统实测工作水头动力机输入功率新配机井装置的装置效率应符合农用机井技术规范规定的指标现有机井装置的装置效率电动机配套应不低于柴油机配套应不低于管材与连接件一般规定低压管道输水灌溉工程所用管材与连接件必须符合下列规定非现场制作的管材与连接件应为定型产品或经过技术鉴定并严格按技术要求生产的非定型产品现场制作的管材与连接件应进行技术鉴定并有相应措施保证其质量不低于鉴定时的指标管材的公称压力应大于或等于管道设计工作压力连接件的公称压力应大于或等于管材的公称压力其规格尺寸及偏差应满足连接密封要求水泥预制管和现场浇筑混凝土管不应埋设在硫酸盐浓度超过的土壤中在硫酸盐浓度大于小于的土壤中埋管应选用铝酸三钙含
14、量小于的水泥塑料管与连接件低压输水塑料管宜选用薄壁或双壁塑料管其性能指标及检测应符合相应标准的规定地埋塑料管由静荷载和动荷载引起的总径向变形率即径向变形量与外径比值不得大于当埋深大于时动荷载可忽略管道径向变形量计算方法见附录塑料连接件材质宜与管材相同焊接成型的硬聚氯乙烯或高密度聚乙烯连接件应符合下列力学性能要求高度自由坠落不破裂倍公称压力保压不渗漏当管道采用粘接剂连接时粘接剂的性能应符合下列基本要求固化时间应与施工条件相适应粘附力强易于涂在接合面上粘接强度应满足管道使用要求当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拉断强度大于等于伸长率大于等于邵氏硬
15、度为度永久变形小于老化系数大于在温度下历时水泥预制管与连接件管材及连接件的工作压力应不大于抗渗试验压力的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管材内壁应光滑内外壁无裂缝壁厚允许偏差为内径允许偏差为在不均匀沉降地段应采用柔性连接现场浇筑混凝土管管体混凝土抗压强度应符合下列要求管径小于等于时不低于管径大于时不低于管道外压强度安全系数应不小于管道最小壁厚应为内径的加管道内径允许偏差为附属设备一般规定在管道系统中根据运行的实际需要应配置分水给水泄水安全保护量水等设备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必须密封坚固附属设备应有相应的保护措施并便于管理养护和维修附
16、属设备应为定型产品或经技术鉴定的非定型产品并应有产品出厂合格证给水栓或出水口给水栓或出水口应结构合理坚固耐用密封性好操作方便且水流阻力小有足够的过流能力给水栓或出水口应有密封水压值和局部水头损失资料安全保护装置安全保护装置应结构合理运转灵活牢固耐用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其内径应不小于管道内径管顶高出设置点设计水位应不小于进排气阀应铅垂安装通气孔直径应按下式计算确定式中进排气阀通气孔直径排出空气流速可取安全阀的排放能力在管道压力上升但未超过管材公称压力倍时应达到管道的设计流量量水设备管道系统应设量水设备并应按产品说明书要求进行安装量水设备规格应与管道流量相适
17、应量水设备应水头损失小牢固耐用维修方便田间量水计量精度应不低于工程施工与设备安装一般规定工程施工与设备安装应按已批准的设计进行不得自行修改设计或更换材料设备在施工过程中应做好施工记录隐蔽工程必须经验收合格后方能进入下道工序施工中应成立质量检查组对工程质量进行检测和评价确保施工质量施工中应执行机械电器设备安全生产的有关规定施工准备物料准备要求应根据设计备足工程物料管材连接件及附属设备在运输装卸过程中严禁抛扔或剧烈碰撞塑料管材和连接件在贮存时应避免阳光暴晒施工前应编制施工计划施工人员应通过技术培训应根据设计核对工程物料的数量规格并检查质量施工环境要求施工宜避开雨季在地下水位较高地段应备好排水设备物
18、料场地应开阔便于运输和操作管槽开挖施工现场应设置测量控制网点宜在管道中心线上每隔打一木桩并在管线的转折点出水口闸阀等处或地形变化较大的地方加桩桩上应标注开挖深度管槽开挖应按下列要求进行根据当地土质管材地下水位冻土层深度及施工方法等确定断面开挖型式根据管材规格施工机具操作要求确定管槽开挖宽度槽底宜挖弧型管床管床对薄壁塑料管的包角应不小于管槽开挖深度宜使管道工作在冻层以下且埋深不小于如在冻层中埋设应经技术经济论证并有相应措施管材与管件连接处管槽开挖尺寸可适当加大管槽弃土应堆放在管槽一侧以外处槽底应平直密实并清除石块与杂物排除积水如超挖则应回填夯实至设计高程遇软弱地基应采取加固措施管槽开挖完毕经检查
19、合格方可敷设管道管道系统安装管道安装前应对管材管件进行外观检查清除管内杂物不合格者不得就位管道安装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管道中心线应平直管底与槽底应贴合良好塑料管应按下列要求连接热扩口承插应将插口处挫成坡口承口内壁和插口外壁均应涂粘接剂其搭接长度应大于倍外径带有承插口的塑料管应按厂家要求连接塑料管连接后除接头外均应覆土水泥预制管应按下列要求连接平口包括企口式接头宜采用纱布包裹水泥砂浆法连接要求砂浆饱满纱布和砂浆结合严密严禁管道内残留砂浆承插式接头承口内应抹水泥砂浆插管后再用水泥砂浆抹带封口接管时应固定管身预制管连接后接头部位应立即覆厚湿土现场浇筑混凝土管施工施工应
20、按有关操作规程进行管内壁必须灰浆饱满均匀光滑初凝后应立即回填湿土至管顶以上施工暂时中断时应安排在连接件处建筑物施工管道系统的所有建筑物都必须按设计要求施工建筑物的地基应坚实必要时应进行夯实或铺设垫层出地竖管的底部和顶部应采取加固措施管道穿越道路或其他建筑物时应增设套管等加固措施试水回填管道系统和建筑物达到设计强度后方可试水安装结束后必须对每条管道进行水压试验管道系统试水前应做好下列准备工作安装好测压仪表认真检查被测管道系统设备是否安全进排气阀是否通畅安全阀给水栓是否启闭灵活认真检查被测管段覆土固定情况管道试水时环境气温应不低于试水压力应为管道系统的设计工作压力保压时间塑料管和预制管不小于现场浇
21、筑混凝土管不小于应检查管道系统的渗漏情况并做好标志和记录渗漏损失应符合管道水利用系数要求不允许有集中渗漏试水不合格时应采取修补措施在修补处达到预期强度后重新试水直至合格管道试水合格后方可进行回填回填应按设计要求和程序进行有条件时宜采用水浸密实法采取分层压实法时回填密实度应不低于最大夯实密实度的初始回填应在管道两侧同时进行回填材料应不含直径大于的石块和直径大于的土块回填达到管顶以上后再进行最终回填回填料应不含直径大于的石块对管道系统的关键部位如镇墩竖管周围及防冲池地基等的回填应分层夯实严格控制施工质量工程验收一般规定工程验收前应提交下列文件规划设计报告和图纸工程预算和决算试水和试运行报告施工期间
22、检查验收记录运行管理规程和组织竣工报告和竣工图等工程施工结束后应由主管部门组织设计施工使用单位组成工程验收小组对工程进行全面检查验收工程未验收移交前应由施工单位负责管理和维护验收内容应审查技术文件是否齐全技术数据是否正确可靠应审查管道铺设长度管道系统布置和田间工程配套管道系统试水及试运行情况是否达到设计要求机泵选配是否合理安装是否合格建筑物是否坚固工程验收后应填写工程竣工验收证书由验收组负责人签字加盖设计施工使用单位公章方可交付使用运行与维护应成立管理机构或明确专管人员制订运行操作规程和管理制度操作人员应培训后上岗应根据灌溉制度制订科学的用水计划运行前应检查机井装置管道系统和附属设施是否齐全完
23、好灌水时应先开启出水口后启动水泵改换出水口时应先开后关停灌时应先停泵后关出水口停灌期应把地面可拆卸的设备收回经保养后妥善保管在冻害地区冬季应及时放空管道应根据管理制度定期检查工程及配套设施的状况并及时进行维护修理或更换附录术语与符号术语低压管道输水灌溉工程以管道输水进行地面灌溉的工程简称管道灌溉工程管道系统工作压力一般不超过管道系统进口管道系统与泵管的连接处管系水利用系数设计工况下管道系统出口流量与进口流量的比值多井汇流系统眼及以上的水源井同时以压力管流方式汇流的管道系统给水栓向地面管道提供压力水源的节制装置出水口管道系统向田间毛渠或畦沟供水的节制装置限压通气管连通管道与大气的竖管管内水面可随
24、管内压力而波动过高溢流过低补气以此限制管内压力升高和防止负压进排气阀充水时排除管内空气负压时能自动补气的装置安全阀当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阀门泄水阀排空管道的阀门符号水头管道系统设计工作水头管道系统最大工作水头管道系统最小工作水头管道系统实测工作水头水头损失沿程水头损失局部水头损失水泵吸水管进口至管道系统进口之间的沿程水头损失水泵吸水管进口至管道系统进口之间的局部水头损失管道系统进口至参考点之间的沿程水头损失管道系统进口至参考点之间的局部水头损失管道系统进口至参考点之间的沿程水头损失管道系统进口至参考点之间的局部水头损失摩阻系数局部阻力系数
25、扬程灌溉系统设计扬程流量灌溉系统设计流量灌溉系统实测流量管道设计流量速度与加速度管内流速排气流速重力加速度容重水的容重土壤干容重灌水参系数灌水定额流量指数计划湿润层深度适宜土壤含水量重量百分比上限适宜土壤含水量重量百分比下限系统设计灌溉面积控制性的作物种植比例日工作小时数一次灌水延续时间灌溉水利用系数某级管道控制范围内同时开启的给水栓或出水口个数糙率全系统同时开启的给水栓或出水口个数高程与高差参考点地面高程参考点地面高程管道系统进口高程机井动水位参考点处出水口中心线与地面的高差参考点处出水口中心线与地面的高差管径与管长管道内径进排气阀通气孔直径管长其他机井装置效率机井装置输入功率管径指数附录管
26、道径向变形量计算管道径向变形量计算选用美国材料试验协会标准所推荐的修正的斯潘格勒公式式中管子水平和垂直变形量即直径变化变形滞后系数最大值取基底常数根据基底支撑角度自表选取填土反作用模量管材刚度变形时管上荷载值随着土壤质地和回填情况的不同变化很大很难准确确定可参考美国管道手册中给出的由哈沃德进行多个室内试验和野外试验得到的不同的值见表表基底常数值基底支撑角度表哈沃德的值土壤类型回填情况液限小于的细粒土其粗颗粒含量液限小于的细粒土其粗颗粒含量粗粒土其细颗粒含量不夯实回填夯实程度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适用于柔性管适用于刚性管式中荷载系数根据回填土种类及值由图选取填土容重管顶处沟宽管外径管埋深图用来计算回填料重量的荷载系数附加说明主编单位中国水利水电科学研究院参加单位山西省水利科学研究所天津市水利科学研究所山东省水利科学研究院河北农业大学北京市水利科学研究所主要起草人金永堂张国祥朱利贞杨振刚赵竞成余玲张兰亭张盛宏包水林
