低压输水管道农田灌溉技术要点.doc

低压输水管道农田灌溉技术要点（试 行）保定地区水利局1998年3月目 录一、概述1二、基本资料的搜集21、地形资料：22、气象资料：23、作物的种植资料：24、作物需水量资料：25、土壤资料：36、水源和动力资料：4三、管道系统规划51、规划原则：52、确定灌溉流量：53、确定有效灌溉面积64、管网布置7四、管径的确定91、管道压力和流速92、管径的计算选择方法13五：管材的选择211、硬聚氯乙烯管（PVC管）、聚乙烯硬管（PE管）、聚丙烯硬管（PP管）。222、砼或水泥土管，又有离心和挤压成型之区别。223、塑料软管做内衬外护圬工料管道。224、现场浇筑砼管。225、菱镁土管。23六、机泵的选配251、水泵的选配原则252、动力机的选配原则。26七、辅助建筑物的设计271、选用硬PVC管道，在潜水电泵或深井泵出水口处安装一真空泵底阀，水流可直接给管道，减少了枢纽部分的闸阀，弯头，铁管等管件。降低工程造价，减少了水头损失。272、选用砼管道，还要设主水池，分水池和排气孔沉沙池等。27八、效益分析291、还本年限：可用下面公式计算。292、总效益系数：293、益本比29九、管道施工301、管道埋设深度。302、测量放线。303、基坑开挖。304、管道铺设。30十、管理与运用311、全面配套。312、组织管理。313、工程管理。324、运行管理。32前 言我国水资源匮乏，已越来越引起人们的普遍关注。缓解水资源供需矛盾的途径是：全面节流，适当开源，强化管理，加强保护。农业是用水大户，有很大的节潜力。目前，农业节水的出路在于发展节水灌溉，推广先进的灌水技术和措施。管道输水灌溉就是节水的基本措施之一。它具有省水、节能、省地、省工、缩短轮灌周期，受自然和人为破坏因素影响小，便于管理等多方面优点具有显著的经济效益。近几年来，低压管道在冀、鲁、豫、京、津等省、市发展较快，是一项具有广阔发展前景的节水灌溉技术。管道灌溉在发展策略上要注重效益，提高质量，全面配套，稳步发展。目前，我区管道灌溉也和各地一样，发展很快，但是，也还存在着不重视规划设计或管网布局欠合理，管径、管材未经选择等问题。该技术要点就是针对这些问题而编写的。供各县、市水利技术人员和区、乡水利员参考。目的是使管道输水灌溉逐步向正规化、规范化发展。由于水平有限，错误之处难免，望各县在实践中修正、补充和完善。 编者一、 概述管道输水灌溉是利用管道系统把水送到田间的灌溉方法。用管道输水代替明渠输水，可心减少输水损失。管道输水灌溉系统包括引水管道输水系统和田间管道输水系统。完善的引水管道输水系统包括取水结构，输水干管（地下或地面），分水结构、配水管道（地下或地面）、放水口等部分。水从引水管道输水系统的放水口进入田间管道输水系统，可以地下浸润灌溉（渗灌）、喷灌或低压管道灌溉三种灌水法进行灌溉。田间输水管道为带有缝隙或微孔的地下埋管，使水分从管子的缝隙或微孔渗出，借毛细管作用湿润土壤的灌溉方法称为地下浸润灌溉。田间输水管道为能承受较高压力的输水管，将喷头直接装在田间输水支管上进行喷洒灌溉，称为喷灌。通过田间输水暗管或地面移动管和闸管系统将水送到灌水沟或畦田进行地面灌溉称为低压管道输水灌溉。利用管道输水灌溉系统，可以消除蒸发损失和渗漏损失，灌溉水利用系数可以提高到90%以上。与不防渗的渠道系统相比，可以节约灌溉用水30%以上，且还具有输水快，土地利用率高，利于交通和机械化，自动化等优点。管道输水灌溉是一项值得重视的节水措施。二、 基本资料的搜集灌区基本资料的搜集是搞好管道灌溉系统规划设计的必要条件和基础。在进行规划设计之前，应搜集如下基本资料：1、地形资料：一般应有1/10001/5000 的灌区地形图，地形较平坦的小型灌区，可以绘制草图，标明地面高程，机井的垄沟位置，田块长宽距离等数据。以作为输水管道布设、总扬程计算、机泵安装和建筑物高程确定等的依据。2、气象资料：包括湿度、雨量、蒸发量、气温、地温、冻土层等有关农业气象资料，以此作为计算农作物需水量和拟定灌溉制度的依据，冻土层深度则可做为管道埋深的参考。3、作物的种植资料：包括作物的种类、播种面积、种植方向和浇地习惯，复种指数及各种作物的生育阶段和根系活动层深度等。4、作物需水量资料：作物田间需水量系指作物叶面蒸腾和棵间蒸发两部分，一般通过田间试验求得，也可参考条件相似地区的资料确定，见表1表1 华北地区冬小麦各生育期需水量生育阶段天数总需水量（mm）占总需水量的百分比（%）日平均需水量(mm)(m3/亩)播种返青13191.119.70.70.47返青拔节4063.413.81.61.07拔节抽穗34149.132.34.42.93抽穗灌浆14104.522.67.55.0灌浆成熟1953.611.62.81.87全生育期238461.71001.941.295、土壤资料：包括土壤质地、持水能力、透水性和土壤厚度等 （1）土壤质地：按我国土壤质地分类标准，将土壤划分为砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土。精确地判定土壤质地需根据土粒分级标准在实验室内进行。也可采用简单的野外手测判定，其方法见表2表2 土壤质地野外鉴定法土壤质地特 征干 时湿 时砂土松散不结块不论加多少水，都不能成块砂壤土松散易碎加水能成块，可搓成拇指粗的土条，再细即散轻壤土土块轻捏即碎可搓成直径3毫米的土条，拿起一端即折裂中壤土土块用力捏可碎可搓成直径3毫米的土条，土条拿一端不断，但不能弯成直径23厘米的小环重壤土土块用力捏可碎但小土粒难粉碎可搓成直径1.52毫米的土条，弯成小环，压扁产生裂纹粘土土块用力不易捏碎可搓成直径1.52毫米的土条，弯成小环，压扁无裂纹（2）土壤容重：自然状态下单位体积干燥土块的重量，称为土壤容重，通常用g/cm3(克/厘米3)表示。土壤容重的大小和土壤质地、土壤中有机质的含量有关，最好通过实测资料来确定。如无实测资料，可参考表3表3 土壤容重及田间持水率土壤质地容重（g/cm3）田间持水率重量（%）体积（%）砂土1.451.6016222632砂壤土1.361.5422303240轻壤土1.401.5222283036中壤土1.401.5522283035重壤土1.381.5422283242粘土1.301.4525353545（3）土壤田间持水率：系指在有良好排水条件下，不受重力影响力而保持在土壤内的水分含量。常用占干土重量或体积的百分数来表示，它是确定灌水时间和灌水定额的一个重要指标。由于各地的情况不同，有条件的地方应对灌区土壤田间持水率进行野外测定，如无实测资料可参考表3。6、水源和动力资料：要了解水源的水质、含沙量、出水量和取水方式以及动力配套情况。机井灌区，要摸清水文地质情况、地下水年内变化规律。调查原井深，现井深、静、动水位埋深、单位涌水量、配套水泵、动力机型号、性能参数、测试综合装置效率等。三、管道系统规划1、规划原则：发展地下管道，要坚持统一规划，合理布局的原则；坚持与机井测改相结合，正确确定压力范围，供水泵剩余扬程与管路输水要求的压力相匹配；在没有富余扬程时，坚持水量减少量不大于10情况下，确定管径和最大铺设长度；坚持优先在井灌区、水资源贫乏、土壤渗漏严重、人多地少、有一定经济基础、干部群众积极性高的乡村发展。坚持因地制宜，就地取材，讲求实效，按自然规律和经济规律办事。要进行多方案比较，以节约材料和投资，并尽量使管材、管件规格化，以省施工，管理与维修。2、确定灌溉流量：灌溉设计流量的大小与机井控制面积、作物灌水定额及灌水周期等有关。可按下式计算：Q=(1)式中Q为设计灌溉系统流量（m3/h），米3/小时；m 设计灌水定额，取作物生育期最大的一次灌水量（米3/亩）；A设计灌溉面积（亩）；T灌水周期（即一次灌水延续时间）（天）；t 每天灌水小时数（小时）管道系统水利用系数。以上参数在无当地试验资料时，可参照表4选择。表4 小麦、蔬菜灌溉指标作 物 名 称灌 溉 面 积 A（亩）最大灌水定 额m（米3/亩）灌 水周 期T（天）日灌水时 间t（小时）灌溉设计 流 量Q （米3/小时）管道水利用系数小 麦14045816500.98玉 米50102850600.983、确定有效灌溉面积 A=（2） 式中：A机井的有效控制面积（亩）； Q机井的出水量（m3/h）； T作物灌水周期（天），小麦一般为710天；t 机井每天浇地时间，一般取1620小时；m 灌水定额，小麦一般取4050米3/亩；管道系统水利用系数，一般取0.950.98，当 输水管道只埋设主干管时，需乘以田=0.9。4、管网布置（1）、布置原则：应力求管线短，控制面积大，少占耕地，并避免弯道和起伏。为适应机械耕作和农业技术措施的要求，管道最好采用双向分水，或结合田间道路布置，尽量做到与道路、林带、供电等相结合，便于管理。（2）、布置要点：（a）、按井控制范围确定管道长度及支管间距。（b）、根据当地作物种植方向，确定干、支管方位走向、移动管的长度不大于100米。确保灌水方向与种植方向一致。（c）、按作物土壤和入畦流量确定畦长的规格尺寸及出水口位置。出水口间距3050米为宜，可采取群井汇流，提高应变能力。（d）、按地形坡度确定出水口分水形式，当纵坡i1/2000时，采用单项出水；当纵坡i1/2000时，采用双向出水。（e）、管道走向平顺，尽量减少弯头，减少水头损失。（f）、据最大冻土厚度及作物根系活动范围，确定管道埋深。（3）、布置形式：按上述原则及要点布置管道，主要有以下五种形式。（a）、“一字”型。条田长宽比3时，采用。设干管一条，垂直等高线间距3050米设一出水口。毛沟垂直于干管，灌水方向平行于作物种植方向。见图1（b）、“梳齿”型。条田长宽比2时采用。设干管一条，支管两条，支管垂直于等高线，每间距3050米设一出水口，毛沟垂直于支管，灌水方向平行于作物种植方向。见图2（c）、“鱼骨”型。2条田长宽比3时采用。设干管一条，间距100米设支管5条，支管首尾设出水口，毛沟与等高线垂直，灌水方向平行于作物种植方向。见图3（d）、“梳齿网”状，条田长宽比=1时采用。在干管上设支管支管间距50米设一出水口，毛沟平行等高线，可双向配水入畦，灌水方向平行作物种植方向。见图4（e）、“鱼骨网”状，条田长宽比同梳齿网，布设干管垂直等高线，间距100米，支管平行等高，支管上设出水口，间距50米，毛沟垂直等高线，灌水方向平行作物种植方向。见图5上述几种形式，当地面坡降i1/2000时，出水口间距可加大一倍。毛沟成双向输水，若新打井，井位布置在田块中心，可缩短输水管长度和缩小管径。固定式管道一次性投资较大。在经济力量比较薄弱的乡村还可搞半固定或移动式管道。主管道（一级）埋入地下，支管道（二级）采用小白龙移动输水入毛沟或直接入畦浇地。如图6、图7。四、管径的确定管径的大小与管道流速有直接关系。管道流量一定时，如断面小则流速大，水头损失大故管道投资少，但运行费大；反之，断面大，流速小，管道投资大，但运行费小。只有当管道流速在某一范围时，管道的年折旧费和年运行费之和为最小时，管径的选择才算合理，这时的流速称为“经济流速”管径即为经济流速。1、管道压力和流速低压输水管道的压力一般在0.22kgfcm2（公斤力/厘米2），适宜流速与管径、材料、动力等因素有关，一般控制在0.51.5m/s。现行采用并被初步验证的地下管道适宜流速值如表5，可供参考。表5 地下管道适宜流速表 单位：m/s管材钢筋混凝土管钢丝网水泥管素混凝土管石棉 水泥管硬塑料管陶瓷管适宜流速0.81.50.81.40.51.10.71.30.61.30.61.1在设计中，如采用的流速值大于表中上限值时，则需进行水锤计算，符合要求方可采用；如采用流速值小于表中下限值时，必须同时满足不淤积的要求，淤积流速一般为0.30.4m/s。2、管径的计算选择方法（1）根据管道设计流量和适宜流速确定管径。计算公式： A=（3） 又 A= 则 D=（4）式中：A与适宜流速相应的管道横断面（m2）； Q管道通过的流量（m3/s）； V适宜的流速（m/s）； D管道内径（m）。（2）通过水头损失计算确定管径。即选择水头损失在一定范围内的管径。（a）喷灌技术规范（GBJ85-85）确定的计算管道沿程水头损失通用公式：hf=（5） 式中：hf沿程水头损失（米）； f摩阻系数，与摩阻损失有关； L管长（米）； Q流量（米3/时）； d管内径（毫米） m流量指数，与摩阻损失有关； b管径指数，与摩阻系数有关。各种管材的 f、m及b值可按表6确定。表6 f、m及b数值表管材fmb混凝土管、钢筋混凝土管n = 0.013n = 0.014n = 0.015旧钢管、旧铸铁管石棉水泥管硬塑料管铝管、铝合金管1.312×1061.516×1061.749×1066.25×1051.455×1050.948×1050.861×1052221.91.851.771.745.335.335.335.14.894.774.74注：n为粗糙系数。（b）硬塑料管、软塑管（小白龙）常用哈威公式计算沿程水头损失：hf=1.13×109（6） 式中： D管内径（毫米） Q管内流量（米3/时）； C沿程摩擦系数，见表7。表7 常用管材的沿程摩擦系数（C）值表管 材 种 类C塑料管（如PVC、PE等等）150石棉水泥管、新钢管、铸造很好的新铁管130镀锌钢管、锦塑软管、涂油瓦管120半旧钢管、铸铁管110旧钢管、旧铸铁管、离心浇筑的混凝土管100普通混凝土管90（C）用达西韦斯巴赫公式计算沿程水头损失：hf=（7）式中：hf 管道沿程水头损失（m）； L 管道输水长度（m）； D 管道内径（m）； V 管道流速（m/s）； g 重力加速度（m/s2）； 管道摩阻系数。对于塑料管，由于内壁光滑，在使用流速范围内（一般V小于3米/秒），水流一般都在光滑紊流区，可近似用下式计算： = （8）式中Re雷诺数，适用范围3000<Re<105；圆管输水，Re<2320（或2000）为层流；Re>2320（或2000）为紊流。在实际计算中，应考虑管道产品质量、管道接头及挠曲因素时，沿程水头损失的影响，增加一个安全系数，取1.15。（d）用谢才公式计算沿程水头损失：hf=（9）式中：hf-沿程水头损失（m）;L-管道长度（m）;v-管道平均流速 (m/s)R-水力半径，对于圆管R=D/4，D为圆管内径（m）;C-谢才系数（m1/2/s）;常用曼宁公式计算C=R1/6（10）n为糙率系数，与管材有关。把R和C值代入（9）式可得到沿程损失与流量和管径有关的表达式：hf=10.29 (11)式中:Q-管道流量(m3/s)D-管道内径(m);其它符号意义同上.此公式在计算较粗糙的管材，如砼管、石棉水泥管和陶醉管时常用。表8 各种管材的糙率（n）表管材各类n各种光滑的塑料管（如PVC、PE管材）0008玻璃管0009挤压砼管0011石棉水泥管、新钢管、铸造很好的新铁管0012铝合金管、镀锌钢管、锦塑软管、涂釉瓦管0013旧钢管、旧铸铁管、离心砼管0014普通砼管0015注：PVC即聚氯已烯管，PE为聚已烯管。采用上面几个公式计算，百米水头损失一般选用0.8-1.0米。关于局部水头损失，低压输水管道是均匀长管，可依照沿程损失的510%估算。由于局部水头损失数值较小，因此，管径设计可依据沿程水头损失计算结果选择。表9 百米管道水头损失表管材硬塑料管砼管（挤压管）内径（mm）75100125150150200250水头损失（m）流量(m3/h)199049017201040354017706002503800850090037059013601260520850188021508815103301100134051016若实际计算局部水头损失，可按下式：h局 =（12）式中：h局局部水头损失（m）；局部损失系数；“”是总或和的意思；V流速（m/s）；g重力加速度（m/s2）； g9.8米/秒2。根据试验资料，塑料输水管道水流呈光滑紊流态，适宜流速为11.5m/s。表10 PVC管不同直径（D）不同流量（Q）下的流速表流量流速管内径30405060708090100110702.111050.951.271.591.902.221250.951.131.361.581.821540.740.891.041.191.341.481.621940.941.03表11 低压输水PVC管道输水要素表流量m3/h管内径(mm)平均流速(m/s)最大可能工作压力(kgf/cm2)30501050.951.591.9850701251.131.581.90701001541.041.481.80表12 砼（挤压管）水力计算表输水量管道内径（cm）流速(m/s)百米水头 损失(m)最大输水距离(m)备注L/sT/h8.3330150.470.25400200.270.058150011.1140150.630.44200200.350.09790013.8950200.440.151500250.280.047190016.6760200.530.22400250.340.069130019.4470200.620.296300250.40.095100022.2280200.710.377240250.450.12770（3）根据剩余扬程选择管径利用成井和已有配套机泵，将原有不合理渠系改造为输水管道，在这种情况下，首先应复核水泵有无剩余扬程，剩余扬程的大小是确定田间输水管道铺设长度和管径的主要因素。剩余扬程可按下式计算：hp=H总-h1- h2- h3（13）式中：hp剩余扬程（m）；H总指水泵标定扬程，系高效运行时的总扬程。考虑水泵运行中应有折损安全系数，可采取（0.750.95）标定扬程(m)；h1动水位至出水管口中心线的垂直高度差（m）；h2水泵进水管至出水管中心线段内的水头损失（m），通常情况下水泵进出水管多为铁管，硬塑料管或胶管，可按哈威公式计算。h3水泵出水管口中心至田间末级出水管口中心高差，可按灌水深度或软管引水所要求的水头大小而定（m）。根据剩余扬程计算百米水头损失（可认为水泵剩余扬程全部用于克服沿程水头损失）和百米水头损失系数，再查表配适宜输水管径。=104（14）式中：百米水头损失系数；hf 百米沿程水头损失（m）。Q 管道流量（m3/s）。表13 常用管径的百米水头损失系数值（硬塑料管）输水管内径（mm）84105125156175200百米水头损失系数49.616.87.22.471.420.72（4）用经验公式估算管径：（a）PVC管径估算（i）D13.5 式中：D管道内径（mm）； Q管道流量（m3/h）。（ii）D=3.15(N.T.t)（15）式中：D 管道内径（mm）； N 管道使用年限，塑料管取20年； T 管道系统每年最大净工作天数，按100天计；t 系统每日净工作小时，取20小时； Q 管道流量（m3/h）。（b）水泥炉渣管和薄壁砼管计算公式 D=3.5(N.T.t)（16） 式中符号意义同（11）式，N值取：水泥炉渣管和砼管均取15年。五：管材的选择选择管材应首先考虑管道的工作压力，满足从干管首端至输水尾端沿程水头损失和局部水头损失之总水头损失。单井控制面积50300亩，输水管道长200600米，水头损失一般取百米0.51米，设计工作压力12kgf/cm2。当前，用做低压输水管道的管材主要有以下八种：1、硬聚氯乙烯管（PVC管）、聚乙烯硬管（PE管）、聚丙烯硬管（PP管）。优点是重量轻、运输方便、安装简便可靠，输水防渗效果好。缺点是价格较贵。由于原料紧缺，货源紧张，价格上涨。管材型号多为3、4、5、6时，输水流量为3080T/h，目前我区用的最多是再生PVC管。2、砼或水泥土管，又有离心和挤压成型之区别。多为一米一节。优点，制管口径大，可满足大流量输水之要求，原材料较便宜，造价较低。缺点，运输笨重，施工接头多，费工费时，管本身密实度，易渗水。3、塑料软管做内衬外护圬工料管道。软管做内模防渗，污工料做外壳保护，提高了软管使用寿命，造价低，施工简单，易掌握，就地取材，刚柔相济，能抵抗不均匀沉陷，是现阶段较理想，具有一定推广价值的管材。但使用寿命尚待时间考验。4、现场浇筑砼管。20米长橡胶带充气做内模，钢模板做内模，装填入砼后震捣，立时拆模前移。优点是没有搬运损坏问题，接头处理工序简便。缺点是质量不易保证，往往漏水又不好处理。5、菱镁土管。菱镁土，加磠水和玻璃纤维，手工或机制的一种新型防渗管材，优点是造价比较低，有发展前景。管材的选择要本着坚固，耐用，防渗抗冻输水性能好，并尽量就地取材，成本低廉，施工简单，为推广的原则。要下功夫研究开发新的管材，争取在防渗材料上有新的突破。表14 硬聚氯乙烯管（PVC管）材规格表外 径（mm）外径公差(mm)轻 型参考价格(元/米)壁厚及公差(mm)近似重量(mm)50±0.42.0+0.40.451.3563±0.52.5+0.50.712.1375±0.52.5+0.50.852.5590±0.73.0+0.61.233.69110±0.83.5+0.71.755.25125±1.04.0+0.82.296.87140±1.04.5+0.92.888.64160±1.25.0+1.03.6512.05180±1.45.5+1.14.5214.92200±1.56.0+1.15.4818.08225±1.87.0+1.27.2023.76250±1.87.5+1.38.5628.25280±2.08.5+1.510.9035.97355±3.010.5+1.817.0056.10注：规格尺寸为轻工业部标准。 每公斤参考价格为3.03.3元。工作压力为6kgf/cm2，每根长4米。表15 聚乙烯（PE）软管规格性能与参考价格表折径（mm）直径建议厚度(mm)近似 重量(kg/m)工作 压力(kgf/cm2)破坏 压力(kgf/cm2)参考 价格 (元/米)(mm)吋80512.00.200.250.0340.40.51.01.20.15100642.50.200.250.0420.40.51.01.20.19120763.00.200.250.0500.40.50.81.00.22140893.50.250.300.0720.40.50.81.00.321601024.00.250.300.0830.40.50.81.00.371801154.50.250.300.0940.40.50.81.00.412001275.00.300.350.1230.40.50.81.00.542401536.00.300.350.1470.30.40.70.80.652801787.00.350.450.2080.30.40.70.80.923001917.50.350.450.2230.30.40.70.80.983202048.00.350.450.2380.30.40.70.81.053602309.00.450.550.3350.30.40.70.81.4740025510.00.450.550.3720.30.350.60.71.6448030612.00.550.700.5622.4750031812.50.550.700.5862.5856035614.00.700.7293.2160038215.00.700.7813.4464040816.00.700.8333.6770644617.50.700.9114.01注：目前国家对聚乙烯软管尚无统一的规格标准。六、机泵的选配1、水泵的选配原则水泵的选配必须满足如下要求：（1） 水泵必须满足流量和扬程的要求；（2）要求水泵效率高、能耗少，使水泵的工作点尽量在高效区内运行。扬程的确定可按下式计算：H=H净+h输式中：H水泵的总扬程（米）； H净水泵的净扬程，指动水位至压力池或出水口水面的垂直高度（米）； h输井泵输水管中水头损失（米）。井泵输水管水头损失通常按输水管长的5-9%估算。当管径小于100毫米时，可按9%估算；管径大于100毫米时，可按5%估算。为保证农田供水可靠，一般所选扬程应加大10%。根据扬程，参照水泵规格性能表选择水泵型号。流量则根据水泵型号中的流量参数与灌溉设计流量进行对比，试算，直到近似相等。这样得出的设计流量才是选定输水管径的依据。2、动力机的选配原则。水泵选好后，必须合理的选配动力机，即以泵配机，防止出现泵小动力大的“大马拉小车”或泵大动力小的“小马拉大车”等不合理现象。动力机的型号（电动机或内燃机）应根据当地供电和柴油情况选定，使设备功率，设备投资，运行费最小为好。 配套动力机的功率可按下式计算： N配=K=（千瓦）（18） N配= K=（马力）（19）式中：N配动力机配套功率（千瓦或马力）； N轴水泵传动轴输入功率（千瓦或马力）； r 水的容重 （Kg/l）; Q 水泵流量 （l / s）; 泵水泵效率； 传传动效率（直接传动传=1，皮带间接传动时传=0.950.98） H 净扬程( m) ; K大于1的安全系数 ; (见表16)表16 安全系数(K)表水泵轴功率(千瓦或马力)<5510105050100K(电动机)21.31.31.151.151.101.101.05K(内燃机)1.51.31.31.21.21.5七、辅助建筑物的设计1、选用硬PVC管道，在潜水电泵或深井泵出水口处安装一真空泵底阀，水流可直接给管道，减少了枢纽部分的闸阀，弯头，铁管等管件。降低工程造价，减少了水头损失。出水口目前有用铸铁、铁管焊接等材料的适宜形式。2、选用砼管道，还要设主水池，分水池和排气孔沉沙池等。（1）主水池。主水池的高度要适当，过低了水的压力小，流速慢。过高了加大提水高度，能耗增加，效率降低也不经济。主水池的高度要以管道最末一级出水口的水位为准，按水力坡降向推算，再加0.2米的超高。主水池底部设有进水口和盖板式阀门，制做时要严格掌握质量，关闭要严密。结构形式因地制宜，可单向或双向输水。（2）分水池。主管道向两条支管道送水时，要修建分水建筑物，包括分水池和进出水口。（3）出水口。出水口是管道与田间垄沟相联接的建筑物。是数量多，运用管理上的重要部位，形式又有接不接软管和单向或双向输水之分。要选用造价低，操作简便，易保护的形式。（4）排气孔。当水从主水池进入管道时，由于旋涡的作用，带着一些空气进入管道。空气在管道的高处存留，影响管道的进水能力。如管路超过300米没有出水口时，在地形较高处设排气孔，排气孔兼有调压作用，可缓和突然关闭或开启出水口时可能产生的水击现象，也可以消除管道内的负压。（5）沉沙池。机井水一般含沙量小，有压管道水流流态一般为紊流，固态物质能随着水流冲出管口，一般可不设沉沙池。需要时也可考虑沉沙池，位置可设在管道末端，可在放冻水后冲洗管道。 八、效益分析1、还本年限：可用下面公式计算。 T=（20）式中：T 还本年限 K 管道工程总投资（元） B 年增收总值（元） C 年运行费用（元）2、总效益系数：又称绝对投资效益系数（或称投资效益比），它是还本年限的倒数，即： E=（21） 式中：E 为总效益系数；其它符号意义同上式。我国对还本年限和投资效益系数没有统一规定。在水利工程中一般采用还本年限515年，投资效益系数为0.20.07。3、益本比 =B/C （22）式中：益本比 ， >1 且越大越好； B 年净效益（元）； C 年成本（元）， （硬PVC管使用20年），每年粗分滩成本）。九、管道施工1、管道埋设深度。埋设深度要适当，一般埋在冻土层以下，埋深0.81米为宜。2、测量放线。在施工时要放出管线及标出建筑物的位置，开挖基坑，用水准仪按设计比降放线，每隔1020米打一木桩，中心线撒上白灰做标记。3、基坑开挖。基坑开挖可为矩形或梯形，宽度以铺设管道时操作方便为原则。要沟直底平，沿管道中心线上下，左右不得偏移大于±3度，基坑挖好后要测量验收。4、管道铺设。硬PVC管接口，一般用加热对口插接。加热方法可用喷灯，火烤，石蜡或废机油加热烫管，承插前涂抹粘合剂，封闭严密不漏水。承插长度是管径的1.21.5倍。砼管道铺设成败的关键，是接口处理。铺设前，应将管端刷洗干净，铺设时，边摆放管道接头。接口方法一是接口摸盆现浇工艺，二是用塑料布带或麻袋片摊一层厚2厘米的水泥沙浆，附于接缝处，将沙浆压紧