白银市平川区水泉镇地表水大田作物管灌工程设计

雷宏刚

（甘肃省庆阳水文水资源勘测局，甘肃庆阳745000）

水泉镇地表水大田作物管灌工程位于甘肃省白银市平川区北部，水泉尖山北面，地处北纬36°37′～36°38′、东经 105°08′～105°09′，主要种植粮食作物为玉米和小麦，经济作物为枣树。

项目区供水水源为月河泵站和牙沟水泵站。月河泵站扬程70 m，设计引水流量280 m3/h，灌溉面积100 hm2；牙沟水泵站设计引水流量700 m3/h，灌溉面积233.33 hm2。各项目区灌溉水源均有保证。

1 项目总体布置

月河村灌片干管平行等高线布置，共2条φ160PVC管，总长1 003 m，分干管垂直等高线布置，共5条φ160PVC管，总长1 617 m。牙沟水村灌片干管平行等高线布置，共2条φ160PVC管，总长1 256 m，分干管垂直等高线布置，共6条φ160PVC管，总长1 412 m。各灌片支管平均间距80 m，支管上每隔30米设出水口1个。月河村灌片共布置出水口117个，牙沟水村灌片共布置出水口95个，出水口上安装多功能给水栓。

为了便于冲洗管道和排空管道内的积水，在分干管及支管末端设置排水井，共67座，其中：月河村灌片38座，牙沟水村灌片29座。在干管首端、干管与分干管连接处、分干管与支管连接处共设置闸阀井38座，其中：月河村灌片19座，牙沟水村灌片19座，并安装控制闸阀。各连接段在地形明显变化处应设镇墩。

2 管网布置与选择

2.1 管道流量分级

牙沟水村地表水大田管灌管网设干管、分干管、支管共三级管道。管道流量分为二级。干管、分干管为续灌，支管轮灌。

2.2 管道布置

遵循因地制宜的原则进行设计，合理利用有限的水资源。牙沟水村灌片呈矩形，东高西低，平均坡度4%，自泵站引水管上建闸阀井1座，内设节制阀以控制水流向项目区供水。项目区2条φ160干管通过闸阀井直接在水泉村引水管上取水，6条分干管垂直等高线布设，平均间距200 m。

月河村灌片呈矩形，东北高西南低，平均坡度3%。项目区直接自月河泵站引水管上建闸阀井1座，内设节制阀以控制水流向项目区供水。项目区2条φ160干管通过闸阀井直接在水泉村引水管上取水，5条分干管垂直等高线布设，平均间距200 m。

为防止出水口水流冲刷耕地，每个出水口设防冲池，防冲池底低于地面15 cm。每条干管首端安装进排气阀和限流阀，末端安装安全阀和排水阀，以防管道超压破坏和冬季冻坏。管道埋设深度根据冻土深度按1.43 m设计。

2.3 管材选择

根据管网系统工作压力和实际地形情况，按照经济可靠、运行安全、安装方便的原则，管道全部采用0.40 MPa的PVC管。

3 管槽设计

当地最大冻土层深度为1.43 m。因此，管道埋设深度应不小于1.43 m，以防冬季冻坏。此外，管道开挖是临时性的，安装完毕后应回填，开挖边坡选定为1∶0.25。底部宽度以便于施工为主，槽底宽取管道直径D+0.5 m，并以此为开挖与回填的依据。

4 附属工程设计

管灌附属工程主要包括干管、支管的镇墩与支墩、防冲池、进排气阀、安全阀等的设置。遇到下列情况之一时应设置镇墩：管内压力水头大于等于6 m且管轴线转角大于等于15°；管内压力水头大于等于3 m且管轴线转角大于等于30°；管轴线转角大于等于45°。镇墩设在坚实的地基上，用砼构筑，管道与沟壁间的空隙用砼填充到管道外径的高度，镇墩最小厚度15 cm，并有规定的支撑面积，共设置17个。管段过长或基础较差时在镇墩之间按要求设置支墩，同时在干支管交叉处和各竖管下端设置支墩，共设置212个。

设置进排气阀和限流阀，以保障干管安全运行。出水口防冲池根据多功能给水栓水头和水流方向设计。在干管末端设排水井，排水井内安装安全阀和排水阀。安全阀以防止管道压力超限，保障管道安全运行，排水阀排出管道存水，以便于检修或防止冬季冻坏。

5 结论

水泉镇位于白银市平川区北部，属黄土高原干旱区，农业用水主要以灌溉为主，由于灌溉设施老化等原因，灌溉水利用率低。因此，对该区域进行大田作物管灌工程建设是完全必要的。