【国家标准】 管道输水灌溉工程技术规范

ICS93.160
中华人民共和国国家标准
GB/T20203—2017
代替GB/T20203—2006
管道输水灌溉工程技术规范
Technicalspecificationforirigationprojectswith pipeconveyance2017-11-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2017-11-01实施
1范围
规范性引用文件
3术语和定义
4工程规划
4.1一般规定
4.2主要技术参数
4.3水量供需平衡分析
4.4管道系统布置
4.5规划成果
5工程设计
5.1水力计算
5.2管道结构计算
5.3设计成果，
6管材与连接件
6.1一般规定
6.2塑料管与连接件
6.3混凝土管与连接件
6.4钢丝网混凝土管与连接件
6.5金属管与连接件
7附属设备及附属建筑物
7.1一般规定
7.2给水装置
7.3安全保护装置
7.4量水设施.
7.5配水控制装置
7.6交叉建筑物
7.7镇墩
8水泵选型及动力机配套
8.1水泵选型
8.2动力机配套
9管道施工与设备安装
9.1一般规定
9.2管沟开挖..
9.3地基与基础
9.4管道系统安装
9.5管沟回填
GB/T20203—2017
GB/T20203—2017
9.6设备安装
9.7附属建筑物施工
10管道水压试验
10.1一般规定
10.2管道耐水压试验
10.3渗水量试验
11工程质量检验与评定
一般规定
11.2管材、管件检验
11.3附属设备检验
11.4施工安装质量检验
11.5管道水压试验
11.6工程质量评定
12工程验收
一般规定
12.2验收内容
13工程运行维护与管理
13.1一般规定
13.2用水管理
13.3运行与维护
14效益分析与经济评价
14.1效益计算
14.2费用计算
14.3经济评价
附录A(规范性附录)
附录B(资料性附录)
多泥沙水源管道输水临界不淤流速的计算运行维护记录表
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。言
GB/T20203—2017
本标准代替GB/T20203一2006《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》。与GB/T20203一2006相比,主要技术变化如下：
一对术语和定义进行了删减,并重新做出规定;界定了管道与出口压力；一适用范围由井灌区以及泵站扬水灌区和丘陵山区自流灌区扩大到所有类型灌区；一取消了系统控制面积不大于80hm?的限制；一增加了管道结构计算内容；
一增加了钢丝网混凝土管与连接件；一增加了金属管与连接件；
一增加了管道水压试验内容；
一增加了工程运行维护内容；
一增加了工程质量检验评定与验收内容；一增加了施工内容。
本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。本标准主要起草单位：中国水利水电科学研究院。本标准起草单位：扬州大学、西北农林科技大学、华北水利水电大学、山东省水利科学研究院、天津农学院。
本标准主要起草人：刘群昌、何武全、丁昆仑、周明耀、件峰、李其光、王仰仁、蔡甲冰、任贺靖、吴彩丽。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：—GB/T 20203—2006。
1范围
管道输水灌溉工程技术规范
GB/T20203—2017
本标准规定了管道输水灌溉工程的规划、设计、管材与连接件、附属设备及附属建筑物、水泵选型及动力机配套、管道施工与设备安装、工程质量检验与评定、工程验收、工程运行维护与管理、效益分析与经济评价等技术要求。
本标准适用于新建、扩建及改建管道输水灌溉工程的建设与管理。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1040(所有部分）塑料拉伸性能的测定GB/T4084自应力混凝土输水管
GB5084农田灌溉水质标准
GB/T9647热塑性塑料管材
环刚度的测定
GB/T10002.1给水用硬聚氯乙烯(PVC-U)管材7混凝土管用混凝土抗压强度试验方法GB/T11837
安全阀　一般要求
GB/T12241
GB/T13295
水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件GB/T13663给水用聚乙烯(PE)管材GB/T13664
低压输水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U)管材GB/T18689—2002农业灌溉设备小型手动塑料阀GB/T 18691. 4
GB/T23241
GB/T50123
农业灌溉设备灌溉阀第4部分：进排气阀灌溉用塑料管材和管件基本参数及技术条件土工试验方法标准
GB50203砌体结构工程施工质量验收规范GB50231机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50235
工业金属管道工程施工规范
GB50236
现场设备、工业管道焊接工程施工规范电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254
GB50268
给水排水管道工程施工及验收规范GB50288
灌溉与排水工程设计规范
GB50332给水排水工程管道结构设计规范9节水灌溉工程验收规范
GB/T50769
DL499农村低压电力技术规程
JB/T8512输水用涂塑软管
QB/T1130塑料直角撕裂性能试验方法QB/T1916
硬聚氯乙烯(PVC-U)双壁波纹管材1
GB/T20203—2017
SL72水利建设项目经济评价规范SL255泵站技术管理规程
SL317泵站设备安装及验收规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
管道输水灌溉工程irigationprojectswithpipeconveyance由水泵加压或自然落差形成的有压水流，通过管道输送到田间给水装置，采用地面灌溉的工程。输水管道设计工作压力不宜大于1.0MPa,最不利点给水装置出口压力不宜大于0.02MPa。3.2
管道输水灌溉系统irigationnetworkswithpipeconveyance通过管道将水从水源输送到田间进行灌溉的各级管道及附属设施组成的系统。3.3
自压管道输水灌溉系统gravityirigationnetworkswith pipeconveyance利用地面自然高差形成水流压力的管道输水灌溉系统。3.4
机压管道输水灌溉系统irigationnetworkswithpumpingpipeconveyance利用水泵加压的管道输水灌溉系统。3.5
开散式管道输水灌溉系统irigationnetworkswithopenpipeconveyance沿管线不同部位设有自由水面调压井(池)的管道输水灌溉系统。3.6
半封闭式管道输水灌溉系统irigationnetworkswithsemi-closedpipeconveyance管道系统不完全封闭，输水过程中出现自由水面的管道输水灌溉系统。3.7
封闭式管道输水灌溉系统irigationnetworkswithclosedpipeconveyance水流在全封闭的管网中流动，输水过程中不出现自由水面的管道输水灌溉系统。3.8
多水源汇流管道输水灌溉系统confluenceinflow converged pipeirigationnetworks2个及以上的水源汇流进入管网的管道输水灌溉系统。3.9
闸管gatedpipewww.bzxz.net
沿管道按一定间距安装闸门直接放水进入沟睦的可移动管道，分为硬闸管和软闸管。3.10
管道水利用系数
wateruseeficiencyofpipe
管道出口水量与其进口水量的比值。3.11
管道系统水利用系数
wateruseeficiencyofpipelinesystem设计工况下，管道系统出口总水量与其进口总水量的比值，也为各级管道水利用系数的乘积。2
田间固定管道长度lengthofon-farmfixedpipe系统控制范围内，单位面积田间固定管道的用量，以m/hm?计。经济管径
经economicalpipesize
投资偿还期内，管道年费用最小的管道内径。3.14
管道经济流速
economicalflow velocity
灌溉管道在设计流量下对应经济管径的管内平均流速。3.15
管道临界不淤流速
criticalnon-siltingvelocityofpipeGB/T20203—2017
保证含沙水流挟带的泥沙能稳定地随水流输送而不致在管道中淤积时的管道水流最小平均流速。3.16
给水装置Watersupplydevice
从输配水管网向田间供水进行灌溉的控制装置，包括给水栓和出水口。3.17
给水栓hydrant
从输配水管网向田间地面移动管道供水进行灌溉的给水装置。3.18
出水口outlet
从输配水管网直接向田间毛渠或格田供水进行灌溉的给水装置。4工程规划
4.1一般规定
4.1.1应收集项目所在地的水源、水文地质与工程地质、气象、地形、土壤、作物，以及水利、农业、交通、电力、社会经济和生态环境等方面的基本资料。4.1.2规划应符合当地农业发展规划、水利发展规划及现代灌溉发展规划。4.1.3规划应与道路、林带、供水、供电、通信以及居民点等相协调，并充分利用已有水利工程设施。4.1.4应将水源、输水管道系统及田间灌排工程作为一个整体统一规划，并进行多方案技术经济比较。4.1.5山区、丘陵地区宜利用地形落差进行自压输水灌溉。4.2主要技术参数
4.2.1灌溉设计保证率应根据当地自然条件和经济条件，按GB50288的要求确定，且不应低于50%。4.2.2管道系统水利用系数设计值不应低于0.95。4.2.3田间水利用系数取值应符合GB50288的规定值。4.2.4灌溉水利用系数应根据GB50288中规定的方法计算。4.2.5计划湿润层深度宜根据当地灌溉试验资料确定。无试验资料时，粮食、棉花、油料作物宜取0.4m~0.6m,蔬菜宜取0.2m~0.3m,果树宜取0.8m~1.0m。4.2.6土壤适宜含水率上下限应根据当地灌溉试验资料确定。无试验资料时，上限宜为由间持水率的85%~95%，下限宜为田间持水率的60%～70%;粮食、棉花、油料作物和果树宜取小值，蔬菜和保护地作物宜取大值。
GB/T20203—2017
设计耗水强度应根据当地灌溉试验资料确定。无试验资料时，应依据气象资料采用作物系数方4.2.7
法分作物分生育阶段计算，从中选择灌水临界期内作物最大日需水量值。缺乏气象资料时，可按表1取值。
表1设计耗水强度
葡萄、瓜类
蔬菜(保护地）
耗水强度
蔬菜(露地)
粮食、棉花作物
油料作物
单位为毫米每天
耗水强度
4.2.8哇田与灌水沟的规格及适宜流量应根据当地试验资料确定。无试验资料时，可分别按表2和
表3取值。
表2眭田灌水要素表
地面坡度
透水性
透水性
单宽流量
L/ (sm)
4.3水量供需平衡分析
0.002~0.005
单宽流量
L/ (s m)
表3沟灌灌水要素表
沟底坡度
0.002~0.005
80~100
0.005~0.01
单宽流量
L/ (s: m)
80~100
0.005~0.01
80~100
90~120
应利用长系列资料进行水量供需平衡分析，提出灌溉设计保证率下的可供水量和需水量。4.3.11
4.3.2应根据规划区水资源评价成果，结合配套设施能力确定可供水量。地下水源的可供水量应是可开采水量和开采能力两者中的较小值，深层地下水不应计入可供水量。已建井灌区应根据地下水的多
年开采与回补的监测资料，对地下水可供水量进行复核。4.3.3可供水量的计算应考虑水质状况灌溉水质应符合GB5084的要求，4.3.4灌溉需水量应根据作物组成、复种指数、作物需水量、降水量，并考虑作物种植结构调整规划等4
计算确定。
GB/T20203—2017
4.3.5无长系列资料时，可选择典型年计算可供水量和需水量，并进行水量平衡计算。当项目在原有灌溉工程控制范围内时，可通过现状供水调查分析，进行水量平衡计算。4.3.6当供水量小于需水量时，应调整作物种植结构、减小灌溉面积或进一步采取节水措施。4.4管道系统布置
4.4.1管道系统类型及管网布置形式应根据水源位置、地形、地貌和田间灌溉型式等合理确定；管道系统结构类型应采用敬式管道输水灌溉系统、半封闭式管道输水灌溉系统或全封闭式管道输水灌溉系统。
4.4.2管道系统宜采用单水源系统布置。当采用多水源汇流管道系统时，应经技术经济论证。4.4.3管道布置宜平行于沟、渠、路，应避开填方区和可能产生滑坡或受山洪威胁的地带。当管道穿越铁路、公路或构筑物时，应采取保护措施；当管道铺设在松软基础或有可能发生不均匀沉陷的地段时，应对管道基础进行处理或增设支墩。4.4.4管道级数应根据系统控制灌溉面积、地形条件等因素确定。土壤渗透性强的宜增设田间地面移动管道；山丘区的田间地面移动管道宜布置在同一级梯田上。4.4.5管道布置应与地形坡度相适应。在平坦地形区，干管或支管宜垂直于等高线布置;山丘区，干管宜垂直于等高线布置，支管宜平行于等高线布置。当地形复杂需要改变管道纵坡时，管道最大纵坡不宜超过1：1.5,且倾角应小于土壤的内摩擦角，并在其拐弯处或直管段长度超过30m时设置镇墩。4.4.6管道布置宜总长度短、管线平直，并应减少折点和起伏；当转弯部分采用圆弧连接时，其弯曲半径不宜小于130倍的管外径；当采用直线段渐近弯道时，每段水流的折转角不应大于5°，且渐近弯道半径不宜小于10倍的管外径。
4.4.7由间固定管道长度宜为90m/hm2~180m/hm2；山丘区可依据实际情况适当增加。4.4.8支管走向宜平行于作物种植行方向。平原区支管间距宜为50m~150m，单向灌水时取小值，双向灌水时取大值;山丘区可依据实际情况适当减少。4.4.9给水装置间距应根据哇田规格确定，宜为40m~80m;经济作物取小值，粮食作物取大值。4．4.10管道系统首部及干支管进口应安装控制和量水设施；管道最高处、管道起伏的高处、顺坡管道节制阀下游、逆坡管道节制阀上游、逆止阀的上游、压力池放水阀的下游以及可能出现负压的其他部位应设置进排气阀；管道低处、管道起伏的低处应设置排水泄空装置；寒冷地区应采用防冻害措施。4.4.11管道埋深应大于冻土层深度，且不应小于700mm。4.5规划成果
4.5.1规划成果应包括规划报告、投资估算书及规划布置图等。4.5.2灌溉面积大于或等于333hm2的工程规划布置宜绘制在1/5000~1/10000的地形图上，面积小于333hm2的宜绘制在1/2000~1/5000的地形图上。5工程设计
5.1水力计算
5.1.1灌溉制度
5.1.1.1设计灌溉定额应依据当地灌溉试验资料、水量平衡计算结果或地方相关定额标准确定。5.1.1.2设计净灌水定额应按当地灌溉试验资料确定。无试验资料时，可参考邻近地区资料确定，也可按式(1)或式(2)计算确定：
GB/T20203—2017
式中：
m = 0. 1yz(01-02)
m = 0. 1z('; -0'2)
m一设计净灌水定额，单位为毫米（mm）；一计划湿润层土壤的干容重，单位为克每立方厘米（g/cm2）；z一计划湿润层深度，单位为厘米（cm）；θ1一按重量百分比确定的土壤适宜含水率上限；日2一按重量百分比确定的土壤适宜含水率下限；e'1一按体积百分比确定的土壤适宜含水率上限；e'2一按体积百分比确定的土壤适宜含水率下限。.（1）
：（2）
5.1.1.3设计灌水周期应根据当地灌溉试验资料确定。无资料试验时，可参考邻近地区试验资料确定，也可按式(3)计算：
T。 :
式中：
T。一计算灌水周期，单位为天（d）；T一设计灌水周期，单位为天（d）;,T ≤ T。
E。一灌溉控制区内作物最大日需水量，单位为毫米每天（mm/d）。5.1.1.4一个给水装置的灌水时间宜按式(4)计算：t=
式中：
1000qng
t一给水装置的灌水延续时间，单位为小时(h）;a一支管布置间距,单位为米(m）;b一给水装置布置间距，单位为米(m）;q一给水装置设计流量,单位为立方米每小时(m2 /h)；n—田间灌溉水利用系数。
5.1.1.5给水装置设计流量应与地面灌水技术要素相匹配。5.1.1.6给水装置一天工作的数量宜按式(5)计算：nd =
式中：
nd一给水装置一天工作的数量,单位为个;ta一系统日工作小时数，单位为小时每天(h/d）。5.1.1.7灌溉系统同时工作给水装置数宜按式(6)计算：N.
式中：
n。一灌溉系统同时工作给水装置数，单位为个；N。一灌溉系统布设的给水装置总数，单位为个。5.1.1.8灌溉系统宜采用轮灌方式进行灌溉，轮灌组划分宜符合下列规定：同一轮灌组内作物种类和种植方式宜相同；a)
（3）
.（4）
...（5）
..（6）
每个轮灌组内工作的管道宜集中；b）
GB/T20203—2017
各个轮灌组的总流量宜接近，离水源较远的轮灌组总流量可小些，但变动幅度应平稳；地形地貌变化较大时，可将高程相近地块分在同一轮灌组，同组内压力宜相近；同一轮灌组内各给水装置出口压力宜相近；轮灌组数目应根据管网系统灌溉设计流量、给水装置的设计流量及整人系统的给水装置总数按式(7)计算确定：
(Ng）
N=intu
5.1.2设计流量
灌溉系统的设计流量应由调整后的灌水率确定，或按式(8)计算：5.1.2.1
(am:)A
Q= ≥
T：Jhan
式中：
Q一灌溉系统设计流量，单位为立方米每小时（m2/h）；α；一灌水高峰期第种作物的种植比例；m一灌水高峰期第种作物的灌水定额，单位为立方米每公项（m2/hm2）；T一灌水高峰期第种作物的一次灌水延续时间，单位为天（d）；A一设计灌溉面积，单位为公（hm2）；n一灌溉水利用系数；
e一灌水高峰期同时灌水的作物种类数，单位为个。5.1.2.2树状管网各级管道或管段的设计流量，应按式(9)计算：Q =\ Q。
式中：
Q一某级管道的设计流量，单位为立方米每小时（m3/h）；n一管道控制范围内同时开启的给水装置个数单位为个；ng一全系统同时开启的给水装置个数，单位为个(个）。5.1.2.3环状管网管道流量应按式(10)计算。Q:+ Mqi= 0
式中：
Q一节点的节点流量，单位为立方米每小时（m2/h）；..（7)
...（8）
（9）
（10）
qi一连接节点的第j管段流量（流入节点的流量为正，流出为负），单位为立方米每小时（m2 /h）。5.1.2.4管道系统、各级管道或管段及给水装置的流量，应在管道布置及管径已定的条件下，通过水力计算确定;水泵加压的管道系统，应通过水泵工作点计算确定。管网系统水力设计，应使同时工作各给水装置的流量满足式(11)的要求：5.1.2.5
Qmin ≥ 0.75Qmax
式中：
Qmax一同时工作各给水装置中的最大流量，单位为立方米每小时（m3/h）；Qmin一同时工作各给水装置中的最小流量，单位为立方米每小时（m3/h）。5.1.3设计水头
.. （11)
5.1.3.1管道系统的设计工作水头，应按式(12)计算。对于地形复杂的灌区，或同时开启1个以上给水7