給水栓消力池型式與特點(diǎn)探討

仝文紅

（運(yùn)城市水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站 山西運(yùn)城 044000）

給水栓消力池型式與特點(diǎn)探討

仝文紅

（運(yùn)城市水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站 山西運(yùn)城 044000）

就近年來(lái)運(yùn)城市小型農(nóng)田水利高效節(jié)水重點(diǎn)縣建設(shè)中，井灌區(qū)管灌技術(shù)推廣應(yīng)用中出現(xiàn)的多種不同結(jié)構(gòu)形式給水栓消力池的特點(diǎn)進(jìn)行了一一分析探討，從中擇優(yōu)選出了兩種消能效果好、結(jié)實(shí)耐用及造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)突出的消力池形式，以此希望能夠?qū)\(yùn)城市乃至全省的節(jié)水事業(yè)發(fā)展起到一些積極的促進(jìn)和借鑒作用。

管灌；給水栓；消力池；優(yōu)缺點(diǎn)；選擇

0 前言

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)小型農(nóng)田水利工程的重視程度和投資力度不斷增大，尤其是近幾年實(shí)施的小型農(nóng)田高效節(jié)水重點(diǎn)縣建設(shè)項(xiàng)目，在全國(guó)掀起了一股以節(jié)水灌溉為重點(diǎn)的農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)高潮。在這些實(shí)施的工程項(xiàng)目中，以管灌為代表的節(jié)水技術(shù)的實(shí)施面積幾乎占到了整個(gè)實(shí)施面積的一半左右，甚至更高。由于其具有投資省、便管理、易實(shí)施等諸多優(yōu)勢(shì)，尤其適于現(xiàn)行的農(nóng)村生產(chǎn)責(zé)任體制，是一項(xiàng)深受群眾歡迎的節(jié)水灌溉技術(shù)。管灌技術(shù)中的配水建筑物稱之為給水栓（或出水口），其消力池主要承擔(dān)防沖消能作用，雖然其很小，但卻是管灌工程中的一個(gè)重要組成部分。近年來(lái)，在農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉工程的建設(shè)過(guò)程中，廣大基層水利技術(shù)工作者充分發(fā)揮他們勤于思考、善于鉆研和勇于創(chuàng)新的精神，設(shè)計(jì)出了形式多樣的給水栓消力池型式，本文在此將之一并列出，并通過(guò)對(duì)其不同型式特點(diǎn)的分析研究，從中優(yōu)選出一些結(jié)構(gòu)合理、消能效果好、結(jié)實(shí)耐用及造價(jià)低廉的消力池型式，希望以此能夠?qū)\(yùn)城市乃至全省的節(jié)水事業(yè)發(fā)展起到一些積極地促進(jìn)和借鑒作用。

1 消力池型式

目前已在運(yùn)城市小型農(nóng)田水利管灌節(jié)水工程中推廣應(yīng)用的給水栓消力池就其型式主要有八種，分別為：?jiǎn)慰诰匦危p口矩形，單口八字形，單口六邊形，雙口六邊形，雙口Τ字形，單口圓形，雙口圓形等。就其結(jié)構(gòu)主要有兩種，分別為：砼現(xiàn)澆、砼預(yù)制型。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1至圖9。

圖1 單口矩形預(yù)制式給水拴消力池

圖2 單口矩形現(xiàn)澆式給水拴消力池

圖3 雙口矩形給水拴消力池

圖4 單口八字形式給水拴消力池

圖5 單口六邊形給水拴消力池

圖6 雙口六邊形給水拴消力池

圖7 雙口T字形給水拴消力池

圖8 單口圓形給水拴消力池

圖9 雙口圓形給水拴消力池

2 各種型式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）單口矩形。池形為矩形，立管位于后池壁之內(nèi)，池壁亦兼栓體保護(hù)層之用，栓口外露，且面向出水口，池底低于地面，出口處設(shè)有消能坎?？煞譃轭A(yù)制式和現(xiàn)澆式兩種。（1）預(yù)制式。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，消能效果好，便于連接輸水軟管。缺點(diǎn)：池壁較薄，質(zhì)量難以保證，雖便于裝運(yùn)安，但整體強(qiáng)度低，易損壞。（2）現(xiàn)澆式。優(yōu)點(diǎn)：與預(yù)制式同。缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)耐用，但造價(jià)較高，相比預(yù)制式占地面積較大。

2）雙口矩形。池形為矩形，立管位于后池壁之內(nèi)，池壁亦兼栓體保護(hù)層之用，栓口外露，兩出水口各位于栓口的一側(cè)，池底低于地面，出口處設(shè)有消能坎。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配水靈活，可根據(jù)不同方向的配水要求為毛渠配水，消能效果好。缺點(diǎn)：一般為現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，造價(jià)較高，占地面積較大。由于兩出口位于給水栓側(cè)邊，不易連接輸水軟管。

3）單口八字形。池形為八字形，立管位于八字頂端的后池壁之內(nèi)，池壁兼栓體保護(hù)層之用，栓口外露，且面向出水口，無(wú)消能坎，水流出池后直接與灌溉渠道相連。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，便于連接輸水軟管，占地面積小。缺點(diǎn)：無(wú)消能坎，消能效果較差。

4）單口六邊形。池形為規(guī)整六邊形結(jié)構(gòu)，立管位于一邊的池壁之內(nèi)，池壁兼栓體保護(hù)層之用，栓口外露，且面向出水口，無(wú)消能坎，口外設(shè)有導(dǎo)流槽與灌溉渠道相接。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，造價(jià)低，便于連接輸水軟管，消能效果較好。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

5）雙口六邊形。池形為規(guī)整六邊形結(jié)構(gòu)，立管位于其中兩邊的交角外側(cè)，栓口被完全澆筑于池壁之內(nèi)。兩出口分別位于與其軸線相平行的左右兩邊中部，出口形狀為圓形，口外設(shè)有導(dǎo)流槽與灌溉渠道相接。優(yōu)點(diǎn)：占地面積較小，造價(jià)較低，配水靈活，消能效果較好。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，池壁較薄，整體強(qiáng)度低。不能連接輸水軟管。

6）雙口Τ字形。池形為T(mén)字形，給水栓位于T字形下端的后槽壁之內(nèi)，槽壁兼栓體保護(hù)層之用，栓口外露。栓口正面通過(guò)一段導(dǎo)流槽將水分向前方與其垂直的分流槽左右兩個(gè)出水口。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配水靈活。缺點(diǎn)：占地面積較大，消能效果差，造價(jià)較高。由于給水栓出口方向與水流出口向相垂直，加之導(dǎo)流槽較窄，不便于連接輸水軟管。

7）單口圓形。池形為圓形，給水栓栓體位于池壁之外，栓口被完全澆筑于池壁之內(nèi)，出水口為圓形，位于栓口的正前方，口外設(shè)有導(dǎo)流槽與灌溉渠道相連。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，造價(jià)低，消能效果較好。缺點(diǎn)：池壁較薄，整體強(qiáng)度低，不能連接輸水軟管。

8）雙口圓形。池形為圓形，給水栓位于池壁之外，栓口被完全澆筑于池壁之內(nèi)，出水口為圓形，兩出水口軸線均與栓口中心線相垂直，口外設(shè)有導(dǎo)流槽與灌溉渠道相連。優(yōu)點(diǎn)：配水靈活，占地面積較小，造價(jià)低，消能效果較好。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，池壁較薄，整體強(qiáng)度低，不能連接輸水軟管。

3 特點(diǎn)分析與選擇

不同型式給水栓消力池綜合性能對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 不同型式給水栓消力池綜合性能對(duì)比表

從以上羅列出的八種消力池型式來(lái)看，各有其特點(diǎn)。上表就其消能效果、造價(jià)、整體強(qiáng)度及施工難易程度等方面予以綜合對(duì)比分析。以便從中選擇出綜合性能較強(qiáng)的消力池型式。

給水栓消力池作為管灌工程中的一種管道附屬建筑物，雖然其結(jié)構(gòu)尺寸不大，但對(duì)于保護(hù)給水栓的安全、消除水流動(dòng)能、防止局部沖刷、保證水流平順銜接卻發(fā)揮著不可或缺的重要作用。根據(jù)其所承擔(dān)的作用，選擇時(shí)應(yīng)注重的主要性能為：消能效果好、結(jié)實(shí)耐用、造價(jià)低廉等。其次應(yīng)考慮其施工的難易程度、給水栓與軟帶的連接情況等。但在一種型式的消力池上不可能完全具備其所有的優(yōu)點(diǎn)，因此需作全面分析，綜合擇優(yōu)選擇。從表1各種型式消力池的綜合性能對(duì)比中可以看出，如擬采用單口式結(jié)構(gòu)的消力池，則以單口矩形現(xiàn)澆式為佳，該形消力池具有消能效果好、整體強(qiáng)度高、便于與軟帶連接，且栓體為內(nèi)藏式結(jié)構(gòu)亦便于保護(hù)立管和給水栓的安全，雖造價(jià)較高，但其整體強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，綜合分析其綜合性能占優(yōu)。如擬采用雙口式結(jié)構(gòu)的消力池，則以選擇雙口矩形現(xiàn)澆式為佳，其綜合性能除不便于與軟帶連接外，其余均與單口矩形現(xiàn)澆式相同，不再贅述。其他型式的消力池，雖然有些造價(jià)低廉，消能效果較好，但池壁較薄，整體性較差，不耐用，壽命短。有些型式的消力池雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但卻存在消能效果較差等致命弱點(diǎn)，故經(jīng)過(guò)綜合分析與比較，單口和雙口砼現(xiàn)澆式消力池相對(duì)綜合性能比較占優(yōu)，應(yīng)優(yōu)先選擇。

4 結(jié)語(yǔ)

目前在管灌工程建設(shè)中還有很多不同型式的給水栓消力池，其均具有不同的特點(diǎn)和特色，本文僅就運(yùn)城地區(qū)應(yīng)用到的各種型式進(jìn)行了分析，并從中優(yōu)選了兩種較佳的型式，以供參考或選用。需要說(shuō)明的是，規(guī)范上（稱防沖池）對(duì)消力池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亦有明確的規(guī)定：“防沖池池底，應(yīng)至少低于地面15 cm；防沖池占地宜為0.1～0.25 m2”，上述選擇的單、雙口砼現(xiàn)澆式消力池正是體現(xiàn)了這一基本要求。而單口預(yù)制砼消力池雖與之結(jié)構(gòu)相同，但由于其池壁較薄，預(yù)制砼的質(zhì)量難以保證，往往在運(yùn)輸安裝過(guò)程中即出現(xiàn)破損現(xiàn)象，故未列入本次優(yōu)選范圍。如其質(zhì)量能得以保證，或采用新的高強(qiáng)度建筑材料，則單口預(yù)制砼消力池仍不失為一種不錯(cuò)的選擇。

Discussion on Types and Characteristics of Stilling Basin for Hydrant

TONG Wen-hong

In recent years，during the key county construction of small-scale irrigation and high-efficient watersaving in Yuncheng City，characteristics of several types of stilling basins for hydrant with different structures appeared in popularization and application of pipe irrigation in well irrigation area were analyzed and discussed one by one.Two types of stilling basins were selected，which have good effect of energy dissipation，solid and durable，low in cost and other advantages.The results could be expected to actively promote the development of water saving in Yuncheng City and even in Shanxi Province.

pipe irrigation；hydrant；stilling basin；advantage and disadvantage；select

TV93

B

1006-8139（2017）02-035-03

2017-02-20

2017-02-22

仝文紅（1970-），女，2006年畢業(yè)于太原理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，工程師。