（正式版）DB65∕T 4747-2024 《地表水自壓滴灌工程設計規范》

2024-09-10實施2024-09-10實施I前言 I 12規范性引用文件 13術語和定義 14一般規定 35灌溉水源與工程規模 6工程布置 47工程設計 139安全防護 附錄A(資料性)過濾器選型參考表 附錄B(資料性)常見管材性能表 參考文獻 17本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起本文件由新疆維吾爾自治區水利廳提出歸口并組織實施。本文件起草單位：新疆水利水電科學研究院。本文件主要起草人：張江輝、白云崗、曹彪、王蓓、盧震林、王新濤、鄭州、才仁加甫、楊開靜、張剛、楊樹紅、楊旭東、劉洪波、加孜拉、劉敏杰、鄭明、崔瑞、牛芳鵬、侯艷娜。本文件實施應用中的疑問，請咨詢新疆水利水電科學研究院。對本文件的修改意見建議，請反饋至新疆維吾爾自治區水利廳(烏魯木齊市黑龍江路146號)、新疆水利水電科學研究院(烏魯木齊市紅雁池北路73號)、新疆維吾爾自治區市場監督管理局(烏魯木齊市新華南路167號)。新疆維吾爾自治區水利廳聯系電話傳真郵編：830000新疆水利水電科學研究院聯系電話傳真郵編：830049新疆維吾爾自治區市場監督管理局聯系電話傳真郵編：8300041僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB50201—2014防洪標準(附條文說明)GB50288灌溉與排水工程設計標準(附條文說明)GB/T50485—2020微灌工程技術標準(附條文說明)DB65/T3055—2010大田膜下滴灌工程規劃設計規范2集中安裝在滴灌系統入口處的過濾器、施肥(藥)裝置及量測、安全和控制設備的總稱。用于首次沉降地表水中泥沙的建筑物，布設在高位沉沙過濾池前面，以減施肥(藥)裝置fertilizer(chemical)injector向灌溉系統中的水加入肥料(藥)的裝置。進排氣閥airreliefandvacuum-breakva具有獨立穩流(或穩壓)裝置控制的灌溉單元，在系統無穩流(或穩壓)裝置時，同時灌水的灌溉3管理房managementroom4.4工程設計前應進行詳細的資料收集工作，資料收集主要包括項目區自然、生產條件和社會經濟情生產現狀、材料與設備生產供應情況以及農田現狀與規劃；社會經濟情況包5.1.1以地表水為灌溉水源時，水5.1.2應開展水源水資源分析與評價，分析項目區地表水數量、質量和開發利用狀況，評價項目區現5.1.3對已建水源工程供水的項目區，供水能力應根據工程設計和運用情況確定。對新建、重建、擴5.1.4項目區以河流為水源時，應計算分析說明項目區供水量占水源來水量的百分比。以水庫為水源5.1.5項目區以小河、山溪或塘壩為水源時，應根據調查資料并參考地區水文手冊和圖集，分析計算5.2.1通過項目區水土平衡分析確定合理的工程規模，當水源為河、渠類水源，在水源供水流量穩定4且無調蓄時，設計灌溉面積應按照GB/T50485—2020中3.2.3規定的公式(3.2.3-1)計算。5.2.2在水源有調蓄能力且調蓄容積已定時，設計灌溉面積計算按照GB/T50485—2020中3.2.3規定的公式(3.2.3-4)計算。5.2.3當設計灌溉面積確定時，計算系統供水流量按照GB/T50計算。若供水方式為續灌渠道，其渠道設計流量采用設計灌水率法計算，參照《灌版)》公式(3-3),且設計灌水率應采用滴灌與地面灌設計灌水率的面積加權平均值。5.2.4工程等級應符合SL252和GB50288的水利水電工程等別和水工建筑物級別的規定。5.2.6建筑物混凝土強度、抗凍等級、防滲等級應符合SL654和SL191的規定。5.2.8工程中水工建筑物的抗震標準應符合GB18306的規定。5.2.9灌溉設計保證率介于85%～95%,灌溉水利用系數不低于0.9,管道水利用系數不低于0.95。6.1.1完整的自壓滴灌工程包括：取水工程、引水工程、沉沙工程、輸配水管網、首部樞紐、田間管6.1.2工程布置主要考慮水源、地形、農田三者之間6.1.3灌溉管網根據水源位置、地形、地塊等情況分級，宜分為干管、支管和毛管三級。灌溉面積較6.1.4工程布置中宜充分利用山區、丘陵地區地形落差形成的勢能資源稟賦，同時應進行多方案的技6.1.5工程布置應與道路、林帶、渠道生活供水等相統一，與居民點的規劃相協調，充分考慮工程建6.2.1對于直接從水庫引水或水源水質條件較好的設計工程，設高位過濾沉沙池。對于直接從河道取6.2.3高位沉沙過濾池與主干管相接，宜布置在位置相對高處，最低高程由管網水力計算確定，水流6.2.4高位沉沙過濾池位置宜綜合考慮引水樞紐位置、清淤排水、排沙區域以及灌溉區域，平衡管道56.2.5高位沉沙過濾池位置需結合輸水管道管徑、地形以及灌溉面積等因素進行綜合考量6.2.6布置高位沉沙過濾池宜采用定期沖洗式設計，高位沉沙過濾池選址宜考慮6.2.8沉沙池工程地基應穩定，避免沉沙池工程建在大孔6.3.1干管和分干管考慮水源在灌溉區的具體位置6.3.2干管、分干管布置需進行多路徑比選，規劃2個~3個布置方案，根據工程造價、管理是否方6.3.5地埋管道埋深可根據土壤凍層深度、地面載荷和機耕要求確定。干、支管6.4.1根據管道布置情況、地形條件、管道受力狀徑大于50mm的管道末端、變坡、轉彎、分叉和閥門處，宜設鎮墩。當地面坡度大于20%或管徑大于6.4.2控制井宜布置在主干管分叉、主干管與分干管分水處，主要布設閥門、計6.4.3排水井宜布置在干管或分干7.1.3管網布置中，毛管鋪設方向必須順延作物種植方向。主干管沿地形大坡度方向布置，7.1.4遵循管網壓力均衡、流量均衡的總體布局原則。分合理能坡法，保障分干管上各支管入口壓力和流量均相等，減少壓力調節裝67.1.6自壓滴灌管網的水力計算，從壓力前池→主干管→干管→分干管→支管→毛管→滴頭，根據滴頭所需工作水頭、各級管道損失及地形坡差逆7.1.7田間干管供水出口壓力水頭應依次從毛管、支管倒推計算，確保干管首末端凈水7.1.8當灌溉系統極端壓力大于等于管道承壓能力的0.75倍時，需在管道設置減壓井或安裝壓力器對管網進行調壓。7.2.2河道引水宜評估地表水中的有機和無機雜質，避免雜質進入取水口，或者在取水口安裝初級過7.2.3引水時應利用棄混水取清水、分層取水等技術或手段。河道、水庫引水，可在取水口設置過濾7.2.4采用河道或渠道引水時，當最大引水量大于河道或渠道水量的75%時，宜建設水庫或塘壩，作為水源調節工程，保障田間灌溉。7.3沉沙池設計7.3.1.1設計最小沉降粒徑宜小于等于07.3.1.2沉沙池主要水力斷面尺寸可根據地形、地質條件擬定不同方案，通過水力設計，經技術經濟7.3.1.3沉沙過濾池設計可參考SL/T269—2017.3.1.4地表水雜質含量較高時，應設置一級沉沙池，去除水中小型懸浮物、全部推移質以及80%粒徑大于等于0.5mm的泥沙。響。7.3.1.6根據運行、檢修的需要，對沉沙池設置必要的爬梯、工作橋、進入孔等，沉沙池周邊應設安7.3.2矩形沉沙池設計7.3.2.1沉沙池表面積按照公式(1)進行計算：A——沉沙池表面積，單位為平方米(m2);……7按照公式(2)進行計算：L——沉沙池沉沙段長度，單位為米(m);V——沉沙池水平流速，單位為米每小時(m/h);T——泥沙隨水流在沉沙池停留時間，單位為按照公式(3)進行計算：按照公式(4)進行計算：H炬—沉沙池有效深度，單位為米(m);A——沉沙池表面積，單位為平方米(m2)。7.3.2.5沉沙池存泥區深度按照公式(5)進行計算：8A——沉沙池表面積，單位為平方米(m2);7.3.2.6沉沙池工作段縱向底坡確定7.3.2.7沉沙池的長寬比沉淀池沉淀區的長度和寬度之比不宜小于4,若計算得出沉淀池的寬度較大時，需進行分格，每格7.3.3.1梯形沉沙池有效水深按照公式(6)進行計算：B——梯形沉沙池底寬，單位為米(m);按照公式(7)進行計算：B——梯形沉沙池底寬，單位為米(m);F存—矩形沉沙池存泥區斷面面積，單位為平方米(m2)。97.3.3.3梯形沉沙池設計底寬按照公式(8)進行計算：b——梯形沉沙設計底寬，單位為米(m);7.3.3.4總池深按照公式(9)進行計算：7.3.4.1沉沙池水力條件復核采用雷諾數和弗勞德數兩個參數，其中水流雷諾數宜介于4000～15000,弗勞德數不宜大于10-。7.3.4.2沉沙池水流紊動性雷諾數計算按照公式(10)進行計算：R水——水力半徑，單位為米(m);μ——水的運動粘滯系數，單位為米每平方秒(m/s2)。7.3.4.3水流穩定性指標按照公式(11)進行計算：V——水平方向平均流速，單位為米每秒(m/s);R水——水力半徑，單位為米(m);g—重力加速度，單位為米每平方秒(m/s2)。7.4.1.2土壤濕潤比由作物類型、土壤特性、灌水器的設計參數和田間布置確定，一般取257.4.3.1田間灌溉系統中壓力差保持在規定的范圍內使得灌水均勻，控制灌水器流量在額7.4.3.2灌水小區允許水頭差根據GB/T50485—2020中5.2規定的灌水器工作水頭偏差率與流量偏差7.4.3.3灌水小區允許水頭偏差由支管水頭差和毛管水頭差兩部分組成，《滴灌工程規劃設計原理與應用》第十三章第四節。7.4.3.4毛管極限長度計算可根據GB/T50485—2020中附錄B的方法，通過平坡和均勻破毛管極限7.4.3.5田間管網布置時，受田塊尺寸限制和工作制度輪灌組數的要求，7.5.1.2各級管道系統流量宜按照GB7.5.3管網管徑計算7.5.3.1總干管、干管管徑采用許用能坡法計算，干管為支管提供勢能。根據干管縱剖面式(12)計算總干管、干管內徑。D-—總干管、干管的管道內徑，單位為毫米(Q——計算管道的設計流量，單位為立方米每小時(m3/h);許——許用能坡；Zg——總干管進口水頭，單位為米(m);Z干——干管出口水頭，單位為米(m);Hp支—支管需要的壓力水頭，單位為米(m);hf折——首部損失的壓力水頭，單位為米(m);L——管道長度，單位為米(m)。7.5.3.2分干管采用合理能坡法計算管徑，分水管的地形落差勢能全部用于克服分干管水頭損失干管工作壓力線平行于地面線，保證分干管上的各支管入口壓力相等，管徑按照公式(14)進行計算：d——分干管管道內徑，單位為毫米(mm);DB65/T4747—20247.5.3.3支管管徑按灌水小區允許壓力偏差計算確定，可按照DB65/T3055—2010中9.7.3的公式(26)計算。7.5.4節點壓力復核7.5.4.1滴灌管網必須進行節點的壓力均衡驗算，按照GB/T50485—2020中5.4或DB65/T3055—2010中9.8.4規定的方法進行計算。7.5.4.2同一節點取水的各條管線同時工作時，按最大水頭要求作為節點的設計水頭，其余管線進口宜根據節點設計水頭與該管線要求的水頭差設置自動調壓裝置。7.5.4.3對于灌溉水源保障率不高的自壓滴灌工程，需考慮引水不足工況，宜取小于等于0.6倍設計流量對管網節點進行壓力復核，根據計算結果，必要時需增大下游管段壓力等級。7.5.5水錘壓力驗算7.5.5.1各級管道系統水錘壓力驗算按照GB/T50485—2020中5.5或DB65/T3055—2010中9.8.5規定的方法計算。7.5.5.2對于規模較大、復雜管網工程，應對工程水錘防護措施和設備布設開展水錘數值模擬計算，優化管網水錘防護措施，合理設置進排氣閥、安全閥等管網水錘防護設備，保證工程的安全。7.5.6首部樞紐7.5.6.1首部樞紐可配置控制閥、施肥(藥)裝置、過濾器組、壓力表、進排氣閥、流量計和安全閥等設備。7.5.6.2施肥(藥)裝置的下游設置過濾器，并可在過濾進口、出口安裝壓力表。7.5.6.3施肥(藥)裝置的上游設置防回流裝置(逆止閥)。清洗過濾器、施肥(藥)裝置的廢水不應排入原水源中。7.5.6.4施肥(藥)裝置宜根據滴灌系統設計流量大小、肥料和化學藥物的性質及其灌溉植物要求選擇。施肥(藥)裝置設計參考GB/T50485—2020中6.2.5～6.2.9施肥裝置設計。7.5.6.5過濾系統可根據水質狀況和灌水器的流道尺寸進行選擇。過濾系統應能過濾掉大于灌水器流道尺寸1/10～1/7粒徑的雜質，根據雜質濃度及粒徑大小，其設計可參考GB/T50485—2020中6.2.3~6.2.4水質凈化和過濾系統設計內容，選型的相關信息見附錄A。7.5.6.6流量計安置在管道平直段，確保流量計監測水流盡量為穩定水流，保證計量準確。7.5.6.7壓力表、進排氣閥、控制閥、流量計和安全閥設計和選型可參考GB/T50485—2020中6.2~6.3控制、測量和保護設備內容。7.6.1考慮水錘和負壓的情況，管網應安裝安全閥、減壓閥、進排氣閥、逆止閥等安全防護裝置，根據實際需要，進行排氣、排水、調壓、止水等操作。7.6.2考慮檢修維護需求，管網應設置排水閥和檢修閥。7.6.3減壓閥的功能為降壓穩壓，在進口端壓力增大時，減壓閥可使出口端保持恒壓值不變。管道壓力增大或管道流量較小時，水頭損失減少，產生剩余能量，則設置減壓閥，保持出口恒壓值，減小管道運行下游段產生的富余能量。7.6.4地埋管道的閥門處設控制井，干支管的末端、低點處設沖洗排水閥和控制井。DB65/T4747—20247.6.5主管道及分干管上的閘閥及末端排水井閘閥，宜采用法蘭閘閥7.6.6根據地形高低起伏實際情況，進排氣閥布置在滴灌系統管網的高7.6.7壓力輸水管道上的隆起點設進7.6.9控制井和鎮墩可參考GB/T50485—2020中6.3閥門井和鎮墩設計內容，內設進排氣閥的控制井連接管道相匹配。當地埋管管徑≥160mm時，宜選用蝸輪式蝶閥。當90mm≤地埋管管徑<160mm時，宜選用蝶閥。當管徑<90mm時，宜選用球閥。7.6.11壓力表選用精度適中，靜負荷下工作值不宜超過刻度值的2/3,在波動負荷下，工作值不宜超過刻度值的1/2,最低工作值不宜低于刻度值的1/3。8管材選擇8.1.1管材的選擇要因地制宜、因材施用，根據每個工程實8.1.2管材選擇應符合GB/T20203—2017和SL/T281中的相關規定。8.1.3管道材料首先要滿足使用要求和保證管道運行安全，8.1.4地埋管道材料選擇時需綜合考慮管材承壓行優選。8.2.1干管材料選擇需要進行技術、經濟綜合比選，在滿足使用要求的前8.2.3干管常見管材性能見附錄B。9.1設計時應對閘閥關閉和開啟可能引起水錘的管段進行分析計算，以保證管道系統安全正常運行。9.2當壓力管道內水的流速發生急劇變化時，將發生水錘，應分析管路中有無可能產生水擊壓力，直接水錘的壓力水頭增加值按照GB/T50485—2020中5.5.3中的公式(5.5.3-1)和(5.5.3-2)進行計算。9.3當計入水錘后的管道最大壓力(最大動水壓與最大靜水壓中最大值加水錘壓)大于塑料管允許壓力1.5倍或超過其他管材的試驗壓力時，應采取水錘防護措施。在難以獲得間接水錘壓力時，間接水錘壓力可按最大動水壓與最大靜水壓中的最大值的1/2倍計算。9.4每個首部控制系統宜安裝減壓閥和進排氣閥，防止操作不當導致的壓力升高或負壓，確保系統正9.5安全閥啟動壓力宜介于1.05倍～1.5倍最大工作壓力，管網運行前組織專業調試人員按照規范要求進行安全閥啟動壓力調試。9.6管網注水時，應確保準備灌水管道上的所有進排氣