【摘要】方塘提水节水灌溉工程面积24hm?2，方塘上部尺寸为40m×50m，边坡1：1.5。深度6.0m，底部尺寸为22m×32m。涌水量按半径为15m的大口井近似计算。管网布设干管1条，支管5条。灌溉定额399m?3/hm?2，灌水周期为8d。P340管材性能，未超过0.6MPa×1.5，满足设计要求。

　　【关键词】方塘提水；节水灌溉管网设计

　　Pondwaterwater-savingirrigationpipenetworkdesign

　　FengJiu-long1,ChenChen2,ZhangGeng3

　　(1.LiaoningprovinceFuxinMongoliaAutonomousCountyNurtownwaterstationFuxinLiaoning123100；

　　2.LiaoningprovinceFuxinMongoliaAutonomousCountyofShifushireservoirmanagementFuxinLiaoning123100；

　　3.DalianUniversityofForeignLanguages,LiaoningProvinceDalianLiaoning116044)

　　【Abstract】Pondwaterwater-savingirrigationareaof24hm?2,andthesizeof40m×50m,slope1:1.5.Thebottomdepthof6.0m,thesizeof22m×32m.Approximateyieldby15mradiusbycalculation.Pipenetworklayingpipe1,branch5.Irrigationquotaandirrigationcyclefor399m?3/hm?2,8d.ThepropertiesofP340pipes,notmorethan0.6MPa×1.5,meetthedesignrequirements.?

　　【Keywords】Andproposedwater;Savingirrigation;Pipenetwork

　　项目区位于阜新东南部平原区，方塘提水节水灌溉工程面积为24hm?2，根据灌溉面积和地形条件，布设干管1条，支管5条，灌溉方式为管道灌溉。设计灌水定额399m?3/hm?2，设计灌水周期为8d。?

　　1.方塘结构?

　　（1）方塘上部尺寸为40m×50m，深度6.0m，边坡1：1.5，底部尺寸为22m×32m。采用干砌石护坡，厚度0.4m，铺设两层反滤层，上层厚度10cm为砂砾石垫层，下层铺厚度10cm为中粗砂垫层。在坡脚处设高度0.6m，宽度0.8m的石笼护脚。方塘顶部为砖砌围墙，高度1.0m，宽度0.24m。墙底浆砌石基础，深度0.5m，宽度0.5m。方塘有效容积为2313.13m?3。?

　　（2）在方塘底部设预制混凝土管集水井1眼，井径为1m，井深2m，采用砼管。在护坡上设混凝土水泵管道镇墩，在距地面1.5m处预留1.2m宽矩形槽，以便安装水泵管道。?

　　2.方塘涌水量计算?

　　方塘集水能力近似按大口井涌水量进行计算。根据方塘设计结构型式，底部尺寸为22m×32m。，通过分析，可近似半径为15m的大口井。根据抽水试验资料：含水层厚度2.8m5～6.95m。初见水位3.5m，稳定水位为5.2m，渗透系数115.1m/d。影响半径161.3m。

　　方塘涌水量近似按大口井（潜水、井壁、井底同时进水）非完整井公式计算：?

　　Q=πKs2h?0-S2.31gRr+2rπ2+rm(1+1.185lgR4m)?

　　式中：Q——来水量；?

　　K——含水层渗透系数，115.1m/d；?

　　S——水位降落，1.7m；?

　　h?0——静水位至井底的高度，2.5m；?

　　R——影响半径，161.3m；?

　　r——井的半径，15m；?

　　m——井底至含水层底板的高度，3.1m；计算得?Q=1913.2m?3/d=79.72m?3/h。?Q=1913.2m?3/d=79.72m?3/h。?

　　经计算方塘涌水量79.72m?3/h，大于灌溉设计用水量?78.53?m?3/h。方塘结构尺寸、涌水量满足设计要求。?

　　3.管网流量计算?

　　Q??干管?=Fm/Ttη=359×26.6/8×16×0.95=78.53m?3/h=0.022m?3/s?

　　Q??支管?=Fm/Ttη=9.5×7×26.6/8×16×0.95=14.55m?3/h=0.004m?3/s?

　　Q??给水栓?=Fm/Ttη=9.5×26.6/8×4×0.95=8.31m?3/h=0.0023m?3/s

　　?

　　4.管网管径选择?

　　按公式选管网管径：D=1.13Q/V?

　　式中：D——输水管道内径，m；?

　　Q——管道设计流量，m?3/s；?

　　V——管道内适宜流速，m/s。?

　　D??干管?=1.130.022/1.5=?136.8?mm，选择公称外径D=160mm，0.6MPa?

　　D??支管?=1.130.004/1.3=62.73mm，选择公称外径D=75mm，0.6mpa?

　　D??给水栓?=1.130.0023/1.3=47.5mm，选择公称外径D=63mm，0.4mpa

　　?

　　5.水力计算?

　　5.1水头损失。

　　沿程水头损失H?f=fLQ?m/d?b，局部水头损失按H?f=15%H?f，给水栓局部水头损失按0.5m。采用P??340?管，典型管路最末一条支管长320m，干管长340m。?

　　5.1.1沿程水头损失。?

　　H?f=0.948×10?5×340×78.53??1.77?/143/143.4??4.77?+0.948×10?5×320×14.55??1.77?/67.2??4.77?=10.42m?

　　5.1.2局部水头损失。?

　　H?j=0.42×15%=1.56m?

　　5.1.3水头损失。?

　　∑H?f=10.42+0.51+1.56=12.48m?

　　5.2设计总扬程。?

　　H?p=Z?d+H+Z+ΔH?

　　H?p——设计总扬程，m；?

　　Z?d——水源动水位与首部管路中心线之间的高差，m；?

　　H——管路总水头损失，m；?

　　Z——管路中心线水平面与地面最高处出水口之间的高差，m；?

　　ΔH——0.3m(出水口富余水头取0.3m)。?

　　Z?d=5.5m?

　　H=12.48m?

　　Z=-1.2m?

　　ΔH=0.3m?

　　H?p=5.5+12.48+0.3-1.2=17.08?

　　5.3水锤压力验算。

　　典型管路选取最末一条支管，验算水锤压力

　　水锤波传播速度?

　　C=1435/(1+ad)/δ?

　　C——水击波速度；m/s；?

　　a=R/E——水的弹性系数与管壁材料的弹性系数。?

　　a=0.53?

　　d——管道内径，cm；?

　　δ——管壁厚度，cm；?

　　C=1453/(1+0.53×14.34)/0.83=450.26m/s?

　　水锤压力计算：事故发生在停机的瞬间，需验算直接水锤压力。

　　计算如下：?

　　V?0=Q/W=0.022/πR?2=0.022/3.14×0.0717×0.0717=1.36m/s?

　　Ha=CV?0/g=450.26×1.36/9.8=62.49m?

　　H??总压力?=H?p=Z?d+H+Z=62.49+5.5+12.48=80.47m?

　　5.4压力复核。

　　选择管材压力等级0.6MPa，根据P??340?管材材料性能，H??总压力?未超过0.6MPa×1.5，满足设计要求。?

　　6.结语?

　　6.1方塘结构。

　　方塘上部尺寸为40m×50m，深度6.0m，边坡1：1.5，底部尺寸为22m×32m。方塘有效容积为2313.13m?3。?

　　6.2方塘涌水量。

　　方塘涌水量近似按大口井非完整井公式计算，方塘涌水量79.72m?3/h大于灌溉设计用水量78.53m?3/h，方塘结构尺寸、涌水量满足设计要求。?

　　6.3管网设计。

　　设计总扬程17.08m，水锤压力80.47m。采用P340管，选择管材压力等级0.6MPa，

　　未超过0.6MPa×1.5，满足发表文章设计要求。

　　?

　　参考文献?

　　［1］张贵轩，张赓.电法勘探找水技术方法研究与实际应用.中华建设科技，2013（10）.

　　［2］岳景阳，张宇，张赓.花生节水灌溉项目水资源供需平衡分析.中华建设科技，2014（4）.

　　［文章编号］1619-2737（2014）06-28-851

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