CN110055936B - 一种安装在水库涵管上的输水管道 - Google Patents

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

一种安装在水库涵管上的输水管道

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。本实用新型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

本实用新型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。

本实用新型采用如下技术方案：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。

本实用新型的优点是：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为本实用新型水库涵管平面布置剖示图。

图2为本实用新型水库涵管输水管道平面布置剖示图。

图3为本实用新型的三通及过滤拍门连接示意图。

图4为本实用新型的消力箱封堵示意图。

图5为本实用新型的管道固定示意图。

图6为本实用新型的闸阀安装示意图。

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

为了使本实用新型的目的、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，对本实用新型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，本实用新型是这样来工作的，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实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，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，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

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；

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；

所述底座高度低于斜涵和消力箱的高度，用于支撑管道；

所述三通按一定距离L与第一管道相接，形成梯级。

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。

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。

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：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。

5.一种根据权利要求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。

6.一种根据权利要求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。