CN110055936A - 一种安装在水库涵管上的输水管道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安装在水库涵管上的输水管道，所述水库涵管包括斜涵、消力箱、平涵和消力池；所述输水管道包括底座、固定扣件、灌溉管道装置、放空管；所述水库涵管按高程从高到低连接顺序为：斜涵连接消力箱、消力箱连接平涵、平涵连接消力池；所述底座设置在斜涵与消力箱同侧，固定在斜涵上并采用相同坡比布置；灌溉管道装置嵌于底座上，通过固定扣件将灌溉管道稳固定于斜涵与底座之上；所述放空管贯穿消力箱与平涵。本发明的优点是：渠道改造为管道输水灌溉后，该输水管道可将水源与渠道进行衔接，能充分利用水库的天然水位差节约能源，做到分层取水，又能加快灌溉输水速度、大幅度提高灌溉水利用系数。
Description
技术领域
本发明涉及一种水利工程节水灌溉领域，具体为一种安装在水库涵管上的输 水管道。
背景技术
高效节水灌溉是农业转型升级的必由之路，是现代农业的必然选择。通过 实施高效节水灌溉来促进农业节水，将农业用水减量置换为工业和城市生活用水 的增量，成为确保社会经济持续健康发展的必然要求。
目前农业灌溉虽然在推行高效节水灌溉，但大部分还是采用传统的渠道工 程，沿线渗漏严重，过水效率低下，灌溉方式粗放，浪费严重。目前我国正在推 进的高效节水灌溉工程建设中，以小面积的田间滴灌、喷灌工程为主，低压管道 灌溉应用较少，从水源到田间输水段等骨干工程，节水建设与改造较少。由于我 国灌溉水源以小型水库占比较大，因此从水源开始采用低压管道是十分必要的。
现有的水库斜涵灌溉方式为斜涵接消力箱、平涵及消力池，再接明渠进入 农田，不但消耗了天然水头，还无法与输水管道连接，难以完成高效节水目标。 同时现有的输水管道灌溉方式，大多需要通过水泵提供压力，增加投资、消耗大 量电能，未能利用水库灌区的天然水位差。本发明对水库输水涵管进行改造，将 水源与低压管道进行衔接，为明渠灌溉形式改造成低压管道输水灌溉提供条件， 实现从水源、渠道到田间全程采用低压管道，既可充分利用水库的天然水位差节 约能源，做到分层取水，又能大幅度提高灌溉水利用系数，还能降低建设投资， 加快灌溉输水速度，从而可大大缩短灌水周期，可实现按作物需水要求及时适量 地进行灌溉，对作物高产稳产及发展高产、优质、高效的节水型灌溉农业有很大 的促进作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装在水库涵管上的输水管道，该输水管道既能充 分利用水库的天然水位差节约能源，做到分层取水，又能为明渠灌溉形式改造成 低压管道输水灌溉提供条件，大幅度提高灌溉水利用系数。
本发明采用如下技术方案：一种安装在水库涵管上的输水管道，所述水库涵 管包括斜涵1、消力箱2、平涵3和消力池4；所述输水管道包括底座5、固定扣 件6、灌溉管道装置9、放空管10；其特征在于：所述水库涵管按高程从高到低 连接顺序为：斜涵1连接消力箱2、消力箱2连接平涵3、平涵3连接消力池4； 所述底座5设置在斜涵1与消力箱2同侧，固定在斜涵1上并与水库上游坝坡相 同坡比布置；灌溉管道装置9嵌于底座5上，通过固定扣件6将灌溉管道9稳固 定于斜涵1与底座5之上；所述放空管10贯穿消力箱2与平涵3。
进一步的，所述消力箱2由箱体2-1与闸门2-2组成；其中闸门2-2设有二 个孔洞，其中一个孔洞放置放空管10，另外一个孔洞放置灌溉管道装置中的第 三管道9-3；其中消力箱2的箱体2-1通过闸门2-2活动固定连接，封堵的目的 是防止水渗漏。
进一步的，所述底座5高度低于斜涵1和消力箱2的高度，用于支撑管道9； 其中底座5坡比与水库上游坝坡坡比相同，范围在1：2.0～1：3.5。
进一步的，所述灌溉管道装置9由三通7、过滤拍门8、灌溉管道和闸阀11 组成，其中灌溉管道由固定在斜涵的第一管道9-1、转角管道9-2及固定在平涵 内的第三管道9-3组成；第一管道9-1通过转角管道9-2与第三管道9-3连接起 来，第三管道9-3穿过消力箱2和平涵3，并固定于平涵3底部，闸阀11置于 第三管道9-3末端；固定在斜涵的第一管道9-1中间通过若干三通7连接，三通 7的顶端设有过滤拍门8，过滤拍门8由拍门8-1、过滤网8-2及法兰8-3组成， 三通7的顶端通过法兰8-3固定于三通7之上，内置过滤网8-2，过滤网8-2上端设有拍门8-1。
进一步的，所述三通7安装在管道9-1上面，按一定距离L与管道9-1相接， 形成梯级，通过操作拍门实现分层取水。
进一步的，所述过滤拍门8中的内置过滤网8-2可拦截漂浮物、防止淤堵， 开启拍门8-1即可取水。
进一步的，所述第一管道9-1、转角管道9-2、第三管道9-3可采用钢管等 金属管、PE管等塑料管，具有一定抗压力能力；同时采用抗紫外线材质，具有 较长使用寿命；第一管道9-1、转角管道9-2、第三管道9-3公称直径为R；所 述闸阀11置于第三管道9-3末端，用于控制取水时段，当作物需要灌溉时才开 启闸阀11，闸阀11后接低压管道，将水库表层水输送至农田进行灌溉。
进一步的，所述放空管10与灌溉管道9材质相同，上游一端设置拍门8-1， 贯穿消力箱2与平涵3，并固定于平涵3底部，通过开启拍门8-1可降低水库水 位至消力箱2底高程，实现水库清淤、除险加固等活动。
进一步的，在实际上的应用中，根据水库涵管的整个结构关系，其中具体设 置时，斜涵、灌溉管道装置中的第一管道、底座和放空管、灌溉管道装置中的第 三管道为垂直关系。
本发明的优点是：渠道改造为管道输水灌溉后，该输水管道可将水源与渠道 进行衔接，能充分利用水库的天然水位差节约能源，做到分层取水，又能加快灌 溉输水速度、大幅度提高灌溉水利用系数。
附图说明
图1为本发明水库涵管平面布置剖示图。
图2为本发明水库涵管输水管道平面布置剖示图。
图3为本发明的三通及过滤拍门连接示意图。
图4为本发明的消力箱封堵示意图。
图5为本发明的管道固定示意图。
图6为本发明的闸阀安装示意图。
在图中，1为斜涵、2为消力箱、3为平涵、4为消力池、5为底座、6为固 定扣件、7为三通、8为过滤拍门、9为灌溉管道装置、10为放空管、11为闸阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，以 江西省安福县某水库涵管改造为例，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以 方便技术人员理解。
如图1-4所示，本发明是这样来工作的，一种安装在水库涵管上的输水管道， 所述水库涵管包括斜涵1、消力箱2、平涵3和消力池4；所述输水管道包括底 座5、固定扣件6、灌溉管道装置9、放空管10；其特征在于：所述水库涵管按 高程从高到低连接顺序为：斜涵1连接消力箱2、消力箱2连接平涵3、平涵3 连接消力池4；所述底座5设置在斜涵1与消力箱2同侧，固定在斜涵1上并采 用相同坡比布置；灌溉管道装置9嵌于底座5上，通过固定扣件6将灌溉管道9 稳固定于斜涵1与底座5之上；所述放空管10贯穿消力箱2与平涵3；所述消 力箱2由箱体2-1与闸门2-2组成；其中闸门2-2设有二个孔洞，其中一个孔洞 放置放空管10，另外一个孔洞放置灌溉管道装置中的第三管道9-3；其中消力箱 2的箱体2-1通过闸门2-2活动固定连接，封堵的目的是防止水渗漏。
一种在水库斜涵上安装输水管道的方法，其特征在于：
第一步封堵消力箱闸门；
第二步平整场地，安装底座；
第三步安装灌溉管道、三通7、拍门8-1及放空管10，加设固定扣件6；
第四步安装闸阀11；
第五步开启闸阀11；
第六步开启拍门即可取水灌溉。
进一步，所述第一步封堵消力箱2闸门2-2，消力箱2及闸门2-2为混凝土 结构，采用混凝土封堵；封堵前开启闸门2-2，放空水库水量；封堵时新老混凝 土接触面须凿毛，并钻孔扦插钢筋以增加其整体性，同时预留放空管10与管道 9-3孔洞。
所述第二步安装底座，底座坡比与水库上游坝坡坡比相同，为1：2.8。
所述第三步，灌溉管道均采用抗紫外线黑色PE管，公称直径R为300mm， 三通7及过滤拍门8直径与管道9相适应；
安装灌溉管道具体步骤为：
(1)安装第三管道9-3，使其贯穿平涵3及消力箱2；
(2)安装转角管道9-2，转角管道9-2末端与第三管道9-3首端连接；
(3)安装第一管道9-1，第一管道9-1末端与转角管道9-2首端连接；
(4)安装三通7，三通7末端与第一管道9-1首端连接；
(5)安装过滤拍门8，过滤拍门8置于三通7之上，通过法兰8-3采用螺 丝拧紧；
(6)重复(3)～(5)步骤，所述三通7安装在第一管道9-1上面，相邻两 个三通7间距L为1200mm，形成梯级，通过操作拍门8-1取水库表层水，实现 分层取水；表层水水温较高，有利于农作物生长。
所述第三步加设固定扣件6，将第一管道9-1固定于斜涵1与底座5之上， 将转角管道9-2固定于底座5之上，将第三管道9-3固定于平涵3与底座5之上。
所述第四步安装闸阀11，闸阀11后须接管道9，将水输送至农田进行灌溉， 方可取得最大效益。
所述第六步开启拍门8-1，可开启单个拍门8-1，也可开启多个拍门8-1， 满足灌溉需求。
以江西省安福县某水库为例，灌溉面积1500亩，坝顶高程95m，水面水位 90m，消力池底高程60m，总水头30m。若采用传统的水库斜涵放水，经过斜涵、 消力箱、平涵与消力池，总水头减少至2m，采用明渠输水至农田，输水速度为 0.5m/s，灌溉水利用系数为0.5。若改造为管道输水，经过拍门、三通、管道与 闸阀，总水头减少至28m，闸阀后接管道输水至农田，输水速度为1.5m/s，灌溉 水利用系数为0.95。通过对比可以发现，该输水管道既能充分利用水库的天然 水位差节约能源，做到分层取水，又能为明渠灌溉形式改造成低压管道输水灌溉 提供条件，又能加快灌溉输水速度、大幅度提高灌溉水利用系数。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽 管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当 理解，可以在形式上和细节上对其作改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的 范围。
Claims (9)
1.一种安装在水库涵管上的输水管道，所述水库涵管包括斜涵、消力箱、平涵和消力池；所述输水管道包括底座、固定扣件、灌溉管道装置、放空管；其特征在于：所述水库涵管按高程从高到低连接顺序为：斜涵连接消力箱、消力箱连接平涵、平涵连接消力池；所述底座设置在斜涵与消力箱同侧，固定在斜涵上并采用相同坡比布置；灌溉管道装置嵌于底座上，通过固定扣件将灌溉管道稳固定于斜涵与底座之上；所述放空管贯穿消力箱与平涵；
其中所述灌溉管道装置由三通、过滤拍门、灌溉管道和闸阀组成，其中灌溉管道由固定在斜涵的第一管道、转角管道及固定在平涵内的第三管道组成；第一管道通过转角管道与第三管道连接起来，第三管道穿过消力箱和平涵，并固定于平涵底部，闸阀置于第三管道末端；固定在斜涵的第一管道中间通过若干三通连接，三通的顶端设有过滤拍门，过滤拍门由拍门、过滤网及法兰组成，三通的顶端通过法兰固定于三通之上，内置过滤网，过滤网上端设有拍门。
2.根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：所述消力箱由箱体与闸门组成；其中闸门设有二个孔洞，其中一个孔洞放置放空管，另外一个孔洞放置灌溉管道装置中的第三管道；其中消力箱的箱体通过闸门活动固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：所述底座高度低于斜涵和消力箱的高度，用于支撑管道。
4.根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：所述三通按一定距离L与第一管道相接，形成梯级。
5.根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：所述第一管道、转角管道、第三管道采用金属管、塑料管，闸阀后接低压管道，将水库表层水输送至农田进行灌溉。
6.根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：所述放空管上游一端设置拍门，贯穿消力箱与平涵，并固定于平涵底部。
7.根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：斜涵、灌溉管道装置中的第一管道、底座和放空管、灌溉管道装置中的第三管道为垂直关系。
8.一种根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，在水库斜涵上安装输水管道的方法，其特征在于：
第一步封堵消力箱闸门；
第二步平整场地，安装底座；
第三步安装灌溉管道、三通、拍门及放空管，加设固定扣件；
第四步安装闸阀；
第五步开启闸阀；
第六步开启拍门即可取水灌溉；
其中，第一步消力箱及闸门为混凝土结构，采用混凝土封堵；封堵前开启闸门，放空水库水量；封堵时新老混凝土接触面须凿毛，并钻孔扦插钢筋以增加其整体性，同时预留放空管与管道孔洞；
第二步底座坡比与水库上游坝坡坡比相同，为1：2.8；
第三步管道均采用抗紫外线黑色PE管，公称直径R为300mm，三通及过滤拍门直径与管道相适应。
9.一种根据权利要求1所述的一种安装在水库涵管上的输水管道，其特征在于：安装灌溉管道具体步骤为：
(1)安装第三管道，使其贯穿平涵及消力箱；
(2)安装转角管道，转角管道末端与第三管道首端连接；
(3)安装第一管道，第一管道末端与转角管道首端连接；
(4)安装三通，三通末端与第一管道首端连接；
(5)安装过滤拍门，过滤拍门置于三通之上，通过法兰采用螺丝拧紧；
(6)重复(3)～(5)步骤，所述三通安装在第一管道上面，相邻两个三通间距L为1200mm，形成梯级，通过操作拍门取水库表层水，实现分层取水；表层水水温较高，有利于农作物生长；
其中，第三步加设固定扣件，将第一管道固定于斜涵与底座之上，将转角管道固定于底座之上，将第三管道固定于平涵与底座之上；
第四步安装闸阀，闸阀后须接管道，将水输送至农田进行灌溉，方可取得最大效益；
第六步开启拍门，可开启单个拍门，也可开启多个拍门，满足灌溉需求。
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