白銀市平川區(qū)水泉鎮(zhèn)地表水大田作物管灌工程設(shè)計(jì)

雷宏剛

（甘肅省慶陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局，甘肅慶陽(yáng)745000）

水泉鎮(zhèn)地表水大田作物管灌工程位于甘肅省白銀市平川區(qū)北部，水泉尖山北面，地處北緯36°37′～36°38′、東經(jīng) 105°08′～105°09′，主要種植糧食作物為玉米和小麥，經(jīng)濟(jì)作物為棗樹。

項(xiàng)目區(qū)供水水源為月河泵站和牙溝水泵站。月河泵站揚(yáng)程70 m，設(shè)計(jì)引水流量280 m3/h，灌溉面積100 hm2；牙溝水泵站設(shè)計(jì)引水流量700 m3/h，灌溉面積233.33 hm2。各項(xiàng)目區(qū)灌溉水源均有保證。

1 項(xiàng)目總體布置

月河村灌片干管平行等高線布置，共2條φ160PVC管，總長(zhǎng)1 003 m，分干管垂直等高線布置，共5條φ160PVC管，總長(zhǎng)1 617 m。牙溝水村灌片干管平行等高線布置，共2條φ160PVC管，總長(zhǎng)1 256 m，分干管垂直等高線布置，共6條φ160PVC管，總長(zhǎng)1 412 m。各灌片支管平均間距80 m，支管上每隔30米設(shè)出水口1個(gè)。月河村灌片共布置出水口117個(gè)，牙溝水村灌片共布置出水口95個(gè)，出水口上安裝多功能給水栓。

為了便于沖洗管道和排空管道內(nèi)的積水，在分干管及支管末端設(shè)置排水井，共67座，其中：月河村灌片38座，牙溝水村灌片29座。在干管首端、干管與分干管連接處、分干管與支管連接處共設(shè)置閘閥井38座，其中：月河村灌片19座，牙溝水村灌片19座，并安裝控制閘閥。各連接段在地形明顯變化處應(yīng)設(shè)鎮(zhèn)墩。

2 管網(wǎng)布置與選擇

2.1 管道流量分級(jí)

牙溝水村地表水大田管灌管網(wǎng)設(shè)干管、分干管、支管共三級(jí)管道。管道流量分為二級(jí)。干管、分干管為續(xù)灌，支管輪灌。

2.2 管道布置

遵循因地制宜的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理利用有限的水資源。牙溝水村灌片呈矩形，東高西低，平均坡度4%，自泵站引水管上建閘閥井1座，內(nèi)設(shè)節(jié)制閥以控制水流向項(xiàng)目區(qū)供水。項(xiàng)目區(qū)2條φ160干管通過閘閥井直接在水泉村引水管上取水，6條分干管垂直等高線布設(shè)，平均間距200 m。

月河村灌片呈矩形，東北高西南低，平均坡度3%。項(xiàng)目區(qū)直接自月河泵站引水管上建閘閥井1座，內(nèi)設(shè)節(jié)制閥以控制水流向項(xiàng)目區(qū)供水。項(xiàng)目區(qū)2條φ160干管通過閘閥井直接在水泉村引水管上取水，5條分干管垂直等高線布設(shè)，平均間距200 m。

為防止出水口水流沖刷耕地，每個(gè)出水口設(shè)防沖池，防沖池底低于地面15 cm。每條干管首端安裝進(jìn)排氣閥和限流閥，末端安裝安全閥和排水閥，以防管道超壓破壞和冬季凍壞。管道埋設(shè)深度根據(jù)凍土深度按1.43 m設(shè)計(jì)。

2.3 管材選擇

根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)工作壓力和實(shí)際地形情況，按照經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行安全、安裝方便的原則，管道全部采用0.40 MPa的PVC管。

3 管槽設(shè)計(jì)

當(dāng)?shù)刈畲髢鐾翆由疃葹?.43 m。因此，管道埋設(shè)深度應(yīng)不小于1.43 m，以防冬季凍壞。此外，管道開挖是臨時(shí)性的，安裝完畢后應(yīng)回填，開挖邊坡選定為1∶0.25。底部寬度以便于施工為主，槽底寬取管道直徑D+0.5 m，并以此為開挖與回填的依據(jù)。

4 附屬工程設(shè)計(jì)

管灌附屬工程主要包括干管、支管的鎮(zhèn)墩與支墩、防沖池、進(jìn)排氣閥、安全閥等的設(shè)置。遇到下列情況之一時(shí)應(yīng)設(shè)置鎮(zhèn)墩：管內(nèi)壓力水頭大于等于6 m且管軸線轉(zhuǎn)角大于等于15°；管內(nèi)壓力水頭大于等于3 m且管軸線轉(zhuǎn)角大于等于30°；管軸線轉(zhuǎn)角大于等于45°。鎮(zhèn)墩設(shè)在堅(jiān)實(shí)的地基上，用砼構(gòu)筑，管道與溝壁間的空隙用砼填充到管道外徑的高度，鎮(zhèn)墩最小厚度15 cm，并有規(guī)定的支撐面積，共設(shè)置17個(gè)。管段過長(zhǎng)或基礎(chǔ)較差時(shí)在鎮(zhèn)墩之間按要求設(shè)置支墩，同時(shí)在干支管交叉處和各豎管下端設(shè)置支墩，共設(shè)置212個(gè)。

設(shè)置進(jìn)排氣閥和限流閥，以保障干管安全運(yùn)行。出水口防沖池根據(jù)多功能給水栓水頭和水流方向設(shè)計(jì)。在干管末端設(shè)排水井，排水井內(nèi)安裝安全閥和排水閥。安全閥以防止管道壓力超限，保障管道安全運(yùn)行，排水閥排出管道存水，以便于檢修或防止冬季凍壞。

5 結(jié)論

水泉鎮(zhèn)位于白銀市平川區(qū)北部，屬黃土高原干旱區(qū)，農(nóng)業(yè)用水主要以灌溉為主，由于灌溉設(shè)施老化等原因，灌溉水利用率低。因此，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行大田作物管灌工程建設(shè)是完全必要的。