給水栓型式與特點(diǎn)

給水栓前言

近年來，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，在農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉工程的

建設(shè)過程中，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。

給水栓消力池型式

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?，雙口矩形，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)

給水栓結(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 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。

給水栓特點(diǎn)分析選擇

從以上羅列出的八種消力池型式來看，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。

給水栓結(jié)語

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 m”，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。

給水栓1給水栓特點(diǎn)

給水栓系采用不飽和聚酯樹脂為集體材料，玻璃纖維為增強(qiáng)材料，在特定的模具中一次性固化成型的高分子復(fù)合材料產(chǎn)品。

1.1 品形式

農(nóng)田灌溉管道給水栓形式一般分為單向和雙向玻璃鋼給水栓。 上下栓體由法蘭連接，故又稱為法蘭式玻璃鋼給水栓。 上栓體采用玻璃鋼材料生產(chǎn)，下栓體及進(jìn)水立管采用 PVC 材料制作。 上法蘭和下法蘭通過緊固螺釘和密封圈連接于一體， 止水壓盤設(shè)于上栓體內(nèi)，止水壓盤上設(shè)有連接件，螺桿與上栓體螺接，其內(nèi)端活動(dòng)地與連接件相連，其外端與手柄連接，需供水時(shí)，只需將上栓體上的螺桿往上擰即可出水， 供水結(jié)束后只需將螺桿往下擰，即可停水。玻璃 鋼 給 水 栓 主 要 口 徑 規(guī) 格 有準(zhǔn)90mm，準(zhǔn)110mm，準(zhǔn)125mm 和準(zhǔn)160mm 等型號(hào)。

1.2 主要性能指

玻璃鋼給水栓具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗老化、表面光潔美觀等特點(diǎn)。在-40 ～70 環(huán)境中使用壽命可達(dá)30 年以上。其最大特點(diǎn)是因玻璃鋼材料無任何回收價(jià)值，故安裝后不易被盜，可解決傳統(tǒng)的鐵制給水栓易被盜的問題，也彌補(bǔ)了塑料給水栓易老化的缺陷，是目前農(nóng)田低壓管道輸水灌溉項(xiàng)目中最理想的替代產(chǎn)品。

玻璃鋼給水栓適用環(huán)境溫度：-40 ～70 ；

工作壓力：>5.0MPa；

使用壽命：>30 年。

玻璃鋼給水栓力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果（如表1）表明，產(chǎn)品密度、公稱壓力、巴克爾硬度、彎曲強(qiáng)度和沖擊韌性等指標(biāo)完全能夠滿足使用要求。

1.3 主要 點(diǎn)

玻璃鋼給水栓采用優(yōu)質(zhì)專用模壓樹脂、 專用無堿優(yōu)質(zhì)紗、低收縮添加劑及助劑制造，與現(xiàn)有傳統(tǒng)管道給水栓性能比較，具有強(qiáng)度高、重量輕、防盜、防滲漏、輸水性能好、環(huán)保性能好、耐老化使用壽命長(zhǎng)、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

（1）強(qiáng)度高。玻璃鋼給水栓系經(jīng)過機(jī)械模具高溫模壓而成，密度大，強(qiáng)度高，無砂眼氣孔，外觀規(guī)整、美觀大方。

（2）重量輕。一般只有同口徑鐵制管的1/4~1/6，混凝土出水口的1/10。

（3）防盜。玻璃鋼沒有回收再利用價(jià)值，可防止給水栓破壞性盜賣。

（4）防滲漏。富樹脂內(nèi)襯層和襖致密度結(jié)構(gòu)層，里外防滲漏；上下法蘭連接采用O 型膠圈密封，不漏水。

（5）防損壞。玻璃鋼出水口表面光亮，色彩艷麗，特別是晚上在農(nóng)田作業(yè)燈光的照射下，異常顯眼，從而有效防止了機(jī)耕作業(yè)時(shí)的無意損壞。

（6）輸水性能好。給水栓內(nèi)外壁光滑，通水順暢，水力摩擦系數(shù)小且長(zhǎng)期穩(wěn)定。

（7）環(huán)保性能好。給水栓生產(chǎn)材料無毒、無味、無污染。（8）使用壽命長(zhǎng)。在-40 ～70 環(huán)境中反復(fù)試驗(yàn)，物理性能毫無改變，抗老化程度高，適用于各種氣候農(nóng)灌區(qū)。

給水栓安裝事項(xiàng)

玻璃鋼給水栓具有安裝便捷、使用方便的特點(diǎn)，并具有省工、省時(shí)、省錢等優(yōu)點(diǎn)。由于上下栓體采用法蘭連接，無需施工安裝時(shí)再另組裝。

（1）安裝時(shí)只需將工程所用規(guī)格的PVC 管套進(jìn)下栓體用膠粘上即可。當(dāng)PVC 管套進(jìn)下栓體時(shí)，須在下栓體內(nèi)和PVC 管外部涂上PVC 專用膠。

（2）用戶使用時(shí)比傳統(tǒng)的出水口操作方便，其只需用T 型19mm 的套筒扳手或用手將上栓體頂部的螺絲往上擰即可打開。

（3）為防止出水口安裝后在田地里被機(jī)器碰壞，安裝時(shí)須在出水口外面套上一個(gè)準(zhǔn)50cm×80cm 或100cm 的水泥管，水泥管頂部留一個(gè)準(zhǔn)10 的圓孔為套筒扳手?jǐn)Q螺桿之用。

（4）套在出水口外面的準(zhǔn)50cm 水泥管中間須留（單向或雙向）準(zhǔn)25cm 的圓孔為出水口出水之用和澆地時(shí)農(nóng)戶套塑料輸水管之用（這個(gè)孔必須留大一點(diǎn)，因套塑料輸水管時(shí)還需用鐵絲將輸水管固定?。?。

給水栓應(yīng)用示范

玻璃鋼給水栓作為目前農(nóng)田低壓管道輸水灌溉項(xiàng)目理想的替代產(chǎn)品，適用于各種規(guī)模的農(nóng)田低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)，在節(jié)水灌溉項(xiàng)目、土地開發(fā)整理項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項(xiàng)目、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目和高效農(nóng)業(yè)生態(tài)園區(qū)建設(shè)等項(xiàng)目中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

因其具有防盜、防滲漏、重量輕、強(qiáng)度高、抗老化、輸水性能好、方便安裝等優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)上市就受到廣大農(nóng)民用戶的青睞。近年來，玻璃鋼給水栓已在河南、山東的高標(biāo)準(zhǔn)水利項(xiàng)目、千億斤糧食項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項(xiàng)目、國(guó)土資源高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目中大量使用，并在河北、甘肅等地進(jìn)行了廣泛推廣。目前河北省趙縣、永年縣、雞澤縣、肥鄉(xiāng)縣、館陶縣、邱縣等市縣的水利、土地整理和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項(xiàng)目已大量使用，已取得明顯的示范推廣效益。

給水栓結(jié)語

2012 年全國(guó)水利工作會(huì)議后，農(nóng)田節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展迅猛，以農(nóng)田低壓管道輸水為主要建設(shè)內(nèi)容的節(jié)水灌溉技術(shù)被各地廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)見，井灌區(qū)農(nóng)田低壓管道輸水玻璃鋼給水栓將有廣闊的應(yīng)用前景。 2100433B

由于其導(dǎo)向和轉(zhuǎn)接給水栓自動(dòng)化難度較大，且回程又往往不能進(jìn)行噴灌作業(yè)，就整體來說。自動(dòng)化程度不如時(shí)針式噴灌系統(tǒng)，因而發(fā)展較慢。