張毅

摘要：在農(nóng)田水利工程的快速建設(shè)下，長(zhǎng)輸管道的應(yīng)用比較多，長(zhǎng)距離的輸送管道灌溉作為農(nóng)業(yè)灌溉中的一種，管道輸水的方式不僅能夠?qū)φ舭l(fā)的損失進(jìn)行減少，還可以降低滲透量，有效的提升水的使用價(jià)值。輸水管道的灌溉有著較強(qiáng)適應(yīng)性特點(diǎn)，在諸多農(nóng)田灌溉中十分常見(jiàn)。對(duì)于農(nóng)田灌溉工程來(lái)講，因?yàn)槭艿搅说匦畏矫娴挠绊?，我們需要重點(diǎn)考慮長(zhǎng)距離輸送管道實(shí)際應(yīng)用階段存在的問(wèn)題。本文主要基于作者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，探究水利工程的長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)，希望能夠給有關(guān)項(xiàng)目的開(kāi)展帶來(lái)幫助。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利;長(zhǎng)距離;輸水管道;設(shè)計(jì)

前言：長(zhǎng)距離輸送管道有著節(jié)約水資源、節(jié)省人力成本、節(jié)省能量和輸水快的優(yōu)點(diǎn)，就長(zhǎng)距離輸送管道的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，我們必須按照地形現(xiàn)場(chǎng)的情況，準(zhǔn)確的計(jì)算出水利，充分發(fā)揮出輸水管道的自身優(yōu)勢(shì)，下面就以某個(gè)工程作為案例，分析農(nóng)田水利工程的長(zhǎng)距離輸送管道設(shè)計(jì)，以供借鑒。

1 案例工程的概況分析

在M市的A鎮(zhèn)區(qū)中一個(gè)灌溉渠主要是處在半平川與半丘陵的山區(qū)，海拔的實(shí)際高度主要是950米至1000米，屬于干旱、半干旱氣候，然而灌溉區(qū)域中的土質(zhì)是壤土與砂壤土，其中壤土的容量是每立方厘米的容量約1.5g，農(nóng)田的含水量也達(dá)到一定程度，隨著灌溉區(qū)域的特性，整個(gè)工程建設(shè)需要打四眼機(jī)電井，并且還要建立相應(yīng)的井房，然后隨著農(nóng)田灌溉井的測(cè)試資料，單井的實(shí)際出水量最少在100立方米/小時(shí)，最多的出水量達(dá)到160立方米/小時(shí)，動(dòng)水位大約在53米左右，井深差不多達(dá)到65米，不僅達(dá)到水質(zhì)要求，而且還能夠滿足灌溉的需求。通過(guò)實(shí)驗(yàn)灌溉站的相關(guān)資料，大約有42立方米的平均灌水定額有所確定，同時(shí)還要在灌溉站中裝置四臺(tái)30千伏安的變壓器裝置，埋設(shè)的管路深度主要為6045米，設(shè)置出1.4米的低壓線路，一千一百五十畝的灌溉范圍。之后結(jié)合實(shí)際情況，布置好管路，采取單井獨(dú)立的方式，而管路最好是避免耕作地的開(kāi)挖，盡可能的沿著道路進(jìn)行開(kāi)挖埋設(shè)，便于后期的維修和檢修工作開(kāi)展。管道還應(yīng)采取樹(shù)狀管網(wǎng)方式進(jìn)行布置，干支兩級(jí)應(yīng)對(duì)管路進(jìn)行固定好，而毛渠是臨時(shí)修筑的土渠，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，出水口間距設(shè)置在一百米的距離，支管的間距則是在1000米，由于該地塊是以砂土為主的，固定性較差，滲漏問(wèn)題嚴(yán)重，所以我們需要對(duì)單出口的水量進(jìn)行控制，不能太小，避免滲漏。在一個(gè)輪灌組中就需要設(shè)置兩個(gè)出水口，各井出水量需每小時(shí)設(shè)計(jì)125立方米，輪灌組出水口分別設(shè)置在支管上面。

2 水利的計(jì)算方式

水利工程管道水力學(xué)的計(jì)算內(nèi)容包含水頭損失、管道壓力線、水錘的影響和管道的過(guò)流能力。

2.1 流量計(jì)算方式的設(shè)計(jì)

2.2 水頭實(shí)際的損失分析

在本公式中得知，hf沿是指沿程水頭的損失，L指的是管路實(shí)際的長(zhǎng)度，d表示管道內(nèi)徑的長(zhǎng)度為多少米，λ是指摩阻的系數(shù)、m是指流量指數(shù)，n代表著管徑的指數(shù)。λ=0.948×105m=1.77n=4.77。結(jié)合以上公式，對(duì)管網(wǎng)不利管線進(jìn)行確定，計(jì)算沿程水頭實(shí)際的損失量，累積作為總的損失量。

第二，局部的水頭損失。將10%沿程水頭的損失作為局部的水頭損失，這是hf局=0.1hf沿。

2.3 管道壓力線

農(nóng)田水利工程的長(zhǎng)距離輸水管道應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜地形，總水頭的損失是比較大的，保證正式運(yùn)行過(guò)程的有壓管道所有點(diǎn)不會(huì)存在著負(fù)壓形式。管道內(nèi)部的負(fù)壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)，會(huì)造成管內(nèi)水流釋放氣體，使得管道內(nèi)部集氣運(yùn)行，對(duì)管道運(yùn)行效果有著直接影響，還造成管道供水不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。管道如果說(shuō)產(chǎn)生負(fù)壓的問(wèn)題，就會(huì)使得管道壓力線在管頂線下，在計(jì)算階段的壓強(qiáng)水頭、測(cè)壓管的水頭以及水頭的數(shù)值等，依據(jù)實(shí)際情況，對(duì)基準(zhǔn)面作出計(jì)算，而基準(zhǔn)面的計(jì)算在最早的時(shí)候是出現(xiàn)在管道壓力中的，計(jì)算的結(jié)果可以保證管道所有斷面壓力線高出管頂，以確保高度與規(guī)定要求吻合，使得管道正式運(yùn)行時(shí)候，可以對(duì)壓力變化適應(yīng)。

2.4 水錘影響

水流流速變化是造成水錘問(wèn)題產(chǎn)生的主要因素，制藥管道內(nèi)部流速出現(xiàn)變化，管道系統(tǒng)壓力就相應(yīng)有所變化。水錘大小、水錘波波速呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，若是水錘的波速越大，那么水流流速就會(huì)響應(yīng)有所改變，水錘也就越來(lái)越大。水錘波在管道中較為重要，依據(jù)有關(guān)資料的分析得知，如果說(shuō)管道屬于長(zhǎng)距離低流速管道，理論計(jì)算的正常關(guān)閉檢修，并且水錘的壓力較低，這就表明存在著意外積氣的問(wèn)題，極易產(chǎn)生失誤地問(wèn)題。而誤操作也是造成水錘升壓的主要因素。為有效的避免水錘的升壓會(huì)破壞管道，我們應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行防護(hù)處理。減緩水在管道系統(tǒng)流速變化對(duì)機(jī)械波傳遞的速度進(jìn)行減慢，水錘影響便可得到有效的控制。

3 對(duì)配套關(guān)鍵以及附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)

灌溉區(qū)域的地形坡度差大約在35%，坡度差較大，為實(shí)現(xiàn)對(duì)靜水壓力問(wèn)題的解決，我們可以采取長(zhǎng)輸管道的方式。因此，人們通常需要設(shè)置消能池和減壓閥，對(duì)類似的問(wèn)題進(jìn)行處理。

在各眼井管路首段的位置，安裝安全閥。對(duì)給水栓出水造成的毛渠損壞問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，每個(gè)給水栓位置能夠構(gòu)建一個(gè)消能池，尺寸大小為高度在62厘米，80厘米的內(nèi)徑，壁的厚度為10厘米，底板則是應(yīng)用混凝土實(shí)現(xiàn)密封處理。

另外，因?yàn)檫@個(gè)工程共設(shè)置出33個(gè)給水栓，而給水栓則是采用螺桿的方式，水栓體與豎管之間采用承插連接，并且應(yīng)用鐵絲綁扎好。管道溝的深度則是在1.9米，底部的寬度為0.6米，在開(kāi)挖的過(guò)程中，毛渠應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)其進(jìn)行施工建設(shè)，若是修筑毛渠不能滿足不沖、不淤地要求，還需在管道、水泵連接的位置，對(duì)壓力表和安全閥進(jìn)行設(shè)置。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，使用輸水管道實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的灌溉有著諸多優(yōu)點(diǎn)，在長(zhǎng)距離輸水管道設(shè)計(jì)階段，我們需要分析灌溉區(qū)域地形情況，尤其是水錘影響和管道的壓力，對(duì)水力進(jìn)行精確的計(jì)算，進(jìn)而服務(wù)于廣大的農(nóng)民群眾，做好農(nóng)田的灌溉工作，幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王貝.?農(nóng)田水利工程中長(zhǎng)距離輸水管道設(shè)計(jì)探討[J].?城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（11）：1973-1973.doi：10.3969/j.issn.2095-2104.2015.11.0471.

[2] 劉偉嬪.?淺談水利水電工程中長(zhǎng)距離輸水管道減壓途徑[J].?建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，（3）：613.doi：10.3969/j.issn.2095-6630.2016.03.579.

[3] 康維豐.?長(zhǎng)距離輸水管道工程設(shè)計(jì)若干問(wèn)題探討[J].?文摘版：工程技術(shù)，2015，（007）：114.

[4] 戴萍.?長(zhǎng)距離輸水管道工程設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J].?中國(guó)設(shè)備工程，2017，（24）：168-169.doi：10.3969/j.issn.1671-0711.2017.24.088.

[5] 潘建旭.?長(zhǎng)距離輸水管道工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].?建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019，（30）：797.doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.30.0768.

[6]劉建紅，郭東茹，齊向南等.寒冷地區(qū)供水工程長(zhǎng)距離輸水管道設(shè)計(jì)和施工[J].給水排水，2013，39（5）：98-101.

[7] 戴萍.?長(zhǎng)距離輸水管道工程設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J].?中國(guó)設(shè)備工程，2017，（24）：168-169.doi：10.3969/j.issn.1671-0711.2017.24.088.

[9] 崔友坤，王曉龍，孫靜，甘曉雯.?長(zhǎng)距離輸水管道設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討[J].?城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（9）：4363-4363.doi：10.3969/j.issn.2095-2104.2015.09.3468.