摘要：在管道输水灌溉工程规划设计过程中，笔者通过对比项目规划设计和组织施工实施阶段的具体参与和资料收集整理，总结和分析从以下几方面提出问题探讨。
关键词：工程规划；灌溉工程；设计
一、各方面调配方面
经批复的项目区作物种植结构、节水灌溉方式，任何一方不能随意改变，因为一旦改变，整个管道布局和相关技术指标会受影响。种植结构调整，应该组织多部门充分论证，并且各方须在项目设计之前达成共识，确定好科学合理的方案，因为项目工程方案决定项目工程的总投资，项目实施后再调整种植结构势必会造成一系列的不良后果。
设备和管材是节水灌溉的重中之重，建议全部统一招标（包括管件，对一些规格多、品种杂的管件进行标准统一化），按照国标和行标执行，特殊设备既无国标又无行标的情况下，参考选用口碑较好的厂家提供的产品，并且为确保设备质量可靠稳定，采购来的设备必须送检，
检验单位应该具有相应的资质。在设备安装和调试过程中一定要根据产品说明书的步骤进行，技术含量高的关键设备现场须有技术指导人员全程参与并调试设备，确保安装到位技术指标达到设计要求方可离开现场。管材进场前，生产厂家须提交管材的质检报告和产品合格证，并且甲方和监理方可就管材质量委托有资质的单位对每一批次产品抽检，指标达到要求后准许使用。
在施工过程中应该有质量监督单位的参与，进行工程质量的全程监督和检查，尤其有特殊地质要求的处理问题或相关技术标准重点进行质量监督和检查，而且在项目预算费用中包含有质量监督费。
工程实施后最终的目的是充分发挥工程的效益，满足农业灌溉要求，方便用户运行管理。
在规划设计与各衔接方对接时，各衔接方都应该协调配合，充分考虑到项目实施后工程能够正常运行和管护并能满足用户的需求。
二、规划设计过程中应该注意的几点
1、整合项目的合理衔接是关键
现有实施项目，尤其是重大项目，灌溉面积比较大，建设内容比较多，一般由不同的政府部门合力实施完成。例如项目区水源工程由水利部门实施，田间输水工程由国土部门实施，
地面灌溉工程又由农业部门实施。类似这样的整合项目，如何做到部门之间的互相配合、合理衔接、是项目顺利实施的关键。
2、规划要有经济合理的思路
规划要把握高水高用、低水低用的基本原则。合理划分灌溉区域和灌溉单元，才能保证合理的压力分区，在保证灌溉所需的工作水头的前提条件下，只有管道灌溉系统在合适的中低压工况下运行，才能保证系统安全稳定地运行。
3、节水灌溉设备选型是关键
管道输水灌溉规划设计，设备的选型是关键，也是保证灌溉系统正常运行的核心。例如过滤器、减压阀、排气阀等设备的选择，一定要及时联系生产厂家，全面了解设备的技术参数，再根据工程设计要求工况，选择经济实用的设备。
三、管道规划
1、管道的布置形式
在一个低压管道输水灌溉系统中，管道布置形式以地下固定管道与地面移动管道所占的比例和平均密度不同，可区分为：固定式、半固定式、一级固定管道和移动式4种；以固定管道在平面上的几何图形特征来分，又可以区分为分支状管网（树状管网）和环状管网两种。
（1）固定式
亩均固定管道长度大于5m，移动管道或土垅沟长度小于50m。它建设投资高，但运行费较省。
（2）半固定式
亩均固定管道长度一般2—4m，移动管道长度大于100m。它建设投资较省，但运行费较高。
（3）一级固定管道
亩均固定管道长度一般2——4m，土垅沟长度大于100m。它投资较省，但效益较低。
（4）移动式
当输水管道均为移动管道时，称为移动式。它管道短，管件少，一般建设投资少，但运行费高。
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（5）分支状管网（树状管网）
如果只有一条管道，或由一条管道连接数条管道组成呈分支状态的管网，统称为分支状管网。分支状管网工作时，水量只通过给水栓上游一侧管道输送。
（6）环状管网
若分支状管网的两端连接起来，形成环形闭合状态，则称为环状管网。环状管网在同时开启一个给水栓时，往往是所有的管道均发挥输水作用，这就是说，环状管网的水量至少由两条管道从两侧向给水栓输送。
两个条件完全相同的地块，按同一标准而置成两种不同的管网时，分支状管网管道总长度较短，但管径需要较大；环状管网总长度较长，但管径可以较小。
2、管道布置形式的选择
（1）单井出水量小，控制面积小，宜选用移动式。
（2）在经济条件较差的地区，宜选用半固定式。
（3）当经济条件较好，单井出水量较大，灌水时同时开启两个或两个以上的给水栓，并分别由两条或两条以上管道同时供水时，宜选用固定式，布置成分支状管网。
四、管道设计
1、管道的设计工作压力
管道的设计工作压力，即管道正常工作时首端最大的工作压力，它等于管道的沿程水头损失与局部水头损失之和，再加减管道首尾两端的高差。
管道的设计工作压力，是选择管材、管径、调压排气装置和井泵的依据之一，在平川地区，一般小于5m水柱高，通常为2—3m水柱高。
2、管材的选择
目前，用于低压输水灌溉的管材主要有薄壁，PVC塑料管、再生塑料管及地埋塑料软管。薄壁PVC管和再生塑料管强度高，抗渗性能好，搬运方便，施工简易。
地埋塑料软管，价格低廉，施工省工。但塑料软管必须在5—6m水柱的压力下滴水不漏。
3、管件选择
管件主要是给水栓、安全保护装置和连接装置。给水栓又分为固定给水栓和移动给水栓两种。移动给水栓由上栓体和下栓体两部分组成，上栓体一般一眼井只需要两个，浇地时临时套在下栓体上，连接移动管道，经济条件好，管道密度大，浇地启闭频繁，社会秩序好的地方，一般只用固定给水栓，否则，选用移动给水栓。
在管道运行中，为消减或避免突然开机停机与开关给水栓产生的水击，排除管道中的气体，需在管道首端设置安全保护装置。安全保护装置主要有：GD空气阀、调压排气阀和调压排气井。
GD空气阀主要由阀体、浮子阀、操作杆组成。其优点是造价低廉，缺点是不能有效地防止开泵时的水击和彻底排气。适用于强度较大的塑料输水管道。
调压排气阀由长方体的水箱与排气竖管两部分组成。与GD空气阀比，它可以较彻底的排气和消减开机的水击，缺点是造价较高，有一根长4——6m的竖管，适用于工作压力大于3m水柱的输水管道。
调压排气井由直径0.4—0.8m的混凝土管砌筑而成。它的优点是能够彻底的排气和消除水击；缺点是不宜修筑得过高。适用于工作压力小于3m水柱的混凝土输水管道、地埋塑实软管或其它强度较低的管材。
4、管道水力计算
管道水力计算是管道水头损失的计算，其目的是计算管道的设计工作压力。管道的水头损失分为沿程水头损失和局部水头损失的两类。管道沿程水头损失的大小，与管道长度、内径、流量及管道的沿程阻力系数有关。由于低压输水灌溉管道均系长管，局部水头损失可按沿程水头损失的5%—10%进行估算。
5、管径设计
当设计流量和管道长度一定时，选择较小的管径，建设投资较省，但运行费用较高；相反，若选择较大管径，建设投资较高，但运行费用较省。把不同时间发生的投资和年运行费换算成折算年费用进行比较，不同管径的折算年费用曲线连接起来，必定有一个中间最小值。当管道设计流量、控制面积、管道规划布置等一定时，其效益是一定的，那么，折算年费用最小的方案即为最优方案。管径设计即设计与选择折算年费用最小的经济管径。
设计与选择经济管径，最少要假定三个相近的管径，分别求出它们的折算年费用，如果中间一个管径折算年费用最小，那么，它就是所求的经济管径。如果三个管径的折算年费用随着管径的递增而递增或递减，那么，还需要继续假定更小或更大的管径进行试算，直至求出中间最小值为止。
论文作者:李宗健
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
标签：管道论文; 管网论文; 水头论文; 管径论文; 管材论文; 环状论文; 项目论文; 《基层建设》2017年2期论文;