管道系統設計

第17卷第2期水利科技與經(jīng)濟VoL. 17 No.22011年2月Water Conservancy Science and Technology and EconomyFeb. ,2011管道系統設計宋廣旭',郭麗名2(1. 湯原縣水務(wù)局,黑龍江湯原154700; 2. 大慶市松嫩工程管理處，黑龍江大慶163311)[摘要]結合實(shí)際通過(guò)管材、管徑的選擇,管道剖面設計、管道系統結構設計、管道各控制點(diǎn).壓力的確定等一系列理論數值的確定,并結合工作實(shí)踐經(jīng)驗,著(zhù)重闡述了管道系統結構設計的幾個(gè)要點(diǎn)。[關(guān)鍵詞]噴灌;管道設計;管道連接;管徑 ;埋深[中圖分類(lèi)號] TV212 [ 文獻標識碼] B [文章編號] 1006 -7175(2011 )02 -0038 -02式中h。為同一支管上任意兩噴頭間支管段水頭損失,m;1管材的選擇0Z為該兩噴頭的進(jìn)水口高程差,m;順坡鋪設支管時(shí),Z可用于噴灌的管道種類(lèi)很多,應該根據嗩灌區的具的值為負 值,逆坡鋪設支管時(shí),0Z的值為止;h,為噴頭設體情況,如地質(zhì).地形、氣候.達輸、供應以及使用環(huán)境和工計工作壓力水頭,m。作壓力等條件,結合各種管材的特性及適用條件進(jìn)行選同一支管上工作壓力差最大的兩噴頭間允許的水頭擇。一般情況下,對于地理因定管道，可選用鋼筋混凝土損失即為:管、鋼絲網(wǎng)水泥管.鑄鐵管和硬塑料管。選用塑料管時(shí)- -h.≤0.2h, - 0Z定要注意.不同材質(zhì)的塑料管在幾何尺寸相同的情況F,當一條支管選用同管徑的管子時(shí),可直接用沿程水可承受的工作壓力相差甚遠。特別是在使用低密度聚乙頭損失來(lái)代替其總水頭損失。烯管時(shí),一定要注意管壁的厚度。用于噴灌地埋管道的對于固定管道式噴灌系統,地輝支管的管徑可以不塑料管,最好選用硬聚氯乙烯管( UPVC管)。對于地面移同,但規格不宜太多,同一條支管-一般最多變徑兩次。動(dòng)管道,則應優(yōu)先采用帶有快速接頭的薄壁鋁合金管。2.2支管以 上各級管道管徑的確定2管徑的選擇-般情況下,這些管道的管徑是在滿(mǎn)足下- ~級管道流敏和壓力的前提下按費用最小的原則選擇的。管道的當輪癯編組和輪灌順序確定之后,各級管道在每-費用常用年費來(lái)表示。隨著(zhù)管徑的增大,管道的投資造輪灌組進(jìn)行噴酒時(shí)所通過(guò)的流址即叮知道。通常選用同價(jià)( 常用折舊費表示)將隨之增高.而管道的年運行費隨一級管道在各輪灌組中叮能通過(guò)的最大流量.作為本級之降低。所以應經(jīng)過(guò)比較后再確定管徑。管道的設計流量.依據這個(gè)設計流量米確定管道的管徑。對下規模不算太大的噴灌工程,也可用如下一些經(jīng)2.1支管管徑的確定驗公式來(lái)估算這類(lèi)管道的管徑:支管是指直接安裝豎管和噴頭的那-.級管道,亦稱(chēng)Q =5D2噴酒支管。支管管徑的選擇主要依據噴酒均勻的原則。式中 Q為管道流量,m'/h;D 為管徑,m。管徑選得越大，支管運行時(shí)的水頭損失就越小，同一支管當Q<120 m'/h時(shí),D =51Q"上各噴頭的實(shí)際工作壓力和噴水量就越接近,噴灑均勻當(≥120 m'/h時(shí),D =45Q'2度就越接近設計狀況.但這樣增大了支管的投資。管徑3管道縱剖面設計選得小，支管投資減少,但由于運行時(shí)支管內水頭損失增大,同一支管1.各噴頭的實(shí)際1.作壓力和噴水敏差別增管道縱剖面設計應在系統平面布置圖繪制后進(jìn)行，大,結果造成田面|:各處受水量不一致,影響噴灌質(zhì)量。設計的主要內容是確定各級固定管道在立面上位置及各為了保證同一支管上各噴頭之間的工作壓力差≤20% :同種管 道附件的位置。管逍的縱削面應求平順,減少折-支管上任意兩個(gè)噴頭之間的工作壓力差應在設計工作點(diǎn),有起伏時(shí)應避免產(chǎn)生負壓。壓力的20%以?xún)?。若支管鋪設在地形起伏的地面上,則3.1 埋深及坡度其最大的工作壓力差并不見(jiàn)得發(fā)生在首末噴頭之間?？己奢d和機耕要求慮地形高差0Z的影響時(shí)上述規定表示為:確定。中國煤化工~ 1.2 m;在農村h. + AZ≤0.2h,機桃道CNMHG冷地區,埋深應在[收稿日期] 2010-11-20 .[作者簡(jiǎn)介]米廣旭(1982 - ).男,黑龍匯湯原人,助理工.程師;郭麗名( 1976-),男,黑龍江大慶人, T.程師.一38-宋廣旭，等:管道系統設計第2期最大凍土層深度以下。管道坡度不得超過(guò)1:1,常用的是了依據,更重要的是為指導系統正確運行提供了基礎數控制在1:1.5-1:3以下。若為土基,應視土質(zhì)的均勻密居。實(shí)程度來(lái)定,盡量采用原土基或進(jìn)行夯實(shí)后冉鋪管。若根據國家標準(GBJ 85 - 85)中任何噴頭的實(shí)際工作土質(zhì)很差,管徑義大,還應設置由漿砌磚石或混凝土砌筑壓力不得低于設計L作壓力的90%的規定,以及同- -支的支墩支撐管道。管上兩噴頭間允許的最大壓力降為噴頭設計工作壓力的3.2管道連接及 附件20%的規定,支管入口壓力應保證任-噴頭的實(shí)際工作壓地埋管道的連接多采用承插或粘接的形式,轉向處力在噴頭設計工作壓力的90% ~ 110%的范圍之內。用彎頭,分水處用三通或四通,管徑改變處用異徑接頭，確定入口壓力常用卜面介紹的計算方法近似確定。管道末端用堵頭。為方便施T.和安裝,同類(lèi)管件應考慮5.1 按支管 上工作壓力最低的噴頭推算其規格盡量統一。計算公式為:為了按計劃進(jìn)行輸水、配水,管道系統上應裝置必要H生=H', + 0Z +0.9h,的控制閥。各級管道的首端應設進(jìn)水閥或分水閥;當管式中H&為支管人口的壓力水頭,m;H",為用多口系數法道過(guò)長(cháng)或壓力變化過(guò)大時(shí),應設-一個(gè)節制閥。自樂(lè )噴灌計算的支管相應管段的沿程水頭損失,m;OZ為支管入口系統的進(jìn)水口和各類(lèi)水泵吸水管的底端應分別設置欄污地面高程到1.作壓力最低的噴頭進(jìn)水口的高程差,順坡柵和濾網(wǎng),管道起伏的高處應設排氣裝置,管道起伏的低時(shí) 為負值,m;h,為噴頭設計[.作壓力水頭,m。處及管道術(shù)端應設泄水裝置,管道可能發(fā)生最大水錘壓5.2按降低 0. 25h盾r,未來(lái)計算力處應設置安全閥。Hx=H',+ 0Z +h, -0. 25hm.*管道縱剖面設計后應繪出管道縱剖面圖。在管道縱式中hm.為支管上首末兩噴頭間管段的沿程水頭損失,剖面圖中,通常高程比例尺取1: 100或1: 200;水平距比n。例尺取1:1 000或1:2 000。此方法適用于支管沿線(xiàn)地勢平坦且支管上噴頭數較4管道系統結構設計多(N>5)的情況。各級管道的半面位置和立面位置確定后,即可進(jìn)行計算出支管入口的壓力后.即可根據系統在各輪灌組運行時(shí)的流量，分別計算各分干管、干管的沿程水頭損管逍系統的結構設計。設計時(shí)應注意:失,最后計算出各控制點(diǎn)在各輪濰組作業(yè)時(shí)的壓力。(1)豎管的高度應以作物植株不阻礙噴頭的正常噴灑為最低限。6結論(2)管道的適當位置應留有安裝壓力表的測壓孔,以管道式噴灌系統在早田節水灌溉工程中應用廣泛。監測管網(wǎng)壓力是否達到設計要求。(3)地埋管道的閥門(mén)處建閥[ J井,閥門(mén)井的尺寸以便較好地掌握管道系統結構設計要點(diǎn),叮以降低系統工程造價(jià)，確保工程充分發(fā)揮效益,加快早田噴滯節水灌溉技于操作檢修為宜。術(shù)的全面推廣。(4)對溫度和不均勻沉陷比較敏感的固定管道應設柔性接頭。柔性接頭間隔距離應視管材.管徑、地形.地基[參考文獻]等情況確定。[1]施金亮.竇以松.朱堯洲.噴灌設備與噴灌系統規劃(5)對于管徑較大或管坡較陡的固定管道,為了穩定設計[ M].北京:中國水利電力出版社,1979.管道位置,在管道的變坡.轉彎的分界處應設鎮墩。[2]劉耀泉。噴灌微灌設備使用與維修[M].北京:中5管道系統各控制點(diǎn)壓力的確定國農業(yè)出版社,2000.[3] GBJ 81 - 85 ,噴灌工程技術(shù)規范[S].管道系統各控制點(diǎn)的壓力是指支管、分干管、干管入[4] 劉耀泉.噴灌與微灌設備[M].北京:中國水利水電口和其他特殊點(diǎn)的側管水壓力。通常設有調節閥門(mén)和壓出版社1998.力表,以保證系統正常運行。計算各控制點(diǎn)在不同輪灌[5] SL 207 -98,節水灌溉技術(shù)規范[S].組作業(yè)時(shí)的壓力水頭并列表表示,不僅為選撣水泵提供(編輯:楊文)中國煤化工MYHCNMHG-39-