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第1章 灌溉、排水与供水规划3

1.1 基本资料收集3

1.1.1 灌排区基本资料收集3

1.1.2 供水区基本资料收集4

1.2 设计标准5

1.2.1 灌溉设计标准5

1.2.1.1 灌溉设计保证率5

1.2.1.2 抗旱天数5

1.2.2 灌溉水质标准5

1.2.3 排水设计标准7

1.2.3.1 排涝标准7

1.2.3.2 排渍标准8

1.2.3.3 防治盐碱化的排水标准8

1.2.4 供水设计标准8

1.2.5 供水水质标准8

1.3 需水量分析14

1.3.1 灌溉用水14

1.3.1.1 作物需水量14

1.3.1.2 作物的灌溉制度22

1.3.1.3 盐碱地的冲洗用水32

1.3.1.4 灌溉用水量35

1.3.1.5 灌水率及流量过程线35

1.3.2 工业用水37

1.3.2.1 万元工业增加值用水量法37

1.3.2.2 趋势分析法37

1.3.2.3 弹性系数法37

1.3.3 生活用水38

1.3.4 生态用水38

1.3.4.1 河道内生态用水38

1.3.4.2 河道外生态用水40

1.4 水源工程规划40

1.4.1 水源的选择40

1.4.2 取水方式41

1.4.2.1 地表水取水方式41

1.4.2.2 地下水取水方式41

1.4.3 地表取水工程水利计算41

1.4.3.1 无坝引水41

1.4.3.2 闸坝取水43

1.4.3.3 抽水取水44

1.4.3.4 水库取水44

1.4.3.5 综合取水方式——长藤结瓜式灌溉系统45

1.4.4 地下水资源评价及机井灌溉规划46

1.4.4.1 可开发利用的地下水资源46

1.4.4.2 地下水资源评价51

1.4.4.3 机井灌溉规划55

1.4.4.4 地下水取水建筑物的型式与结构57

1.4.5 水土资源供需平衡分析59

1.4.5.1 供需平衡分析的一般原则59

1.4.5.2 现状水平年水土资源供需平衡分析60

1.4.5.3 规划水平年水土资源供需平衡分析60

1.5 工程总体规划60

1.5.1 系统组成及布置原则60

1.5.1.1 系统组成60

1.5.1.2 布置原则60

1.5.2 灌溉系统的布置61

1.5.3 排水系统的布置62

1.5.3.1 骨干沟道系统的布置62

1.5.3.2 承泄区的布置63

1.5.4 灌排建筑物的布置64

1.5.4.1 建筑物布置及选型的一般要求64

1.5.4.2 建筑物布置和选型应注意的问题65

1.5.5 田间工程65

1.5.5.1 田间工程规划布置65

1.5.5.2 土地平整67

1.5.6 道路、林带及居民点规划69

1.5.6.1 道路规划69

1.5.6.2 林带规划70

1.5.6.3 居民点规划70

1.5.7 排水区规划72

1.5.7.1 圩区规划72

1.5.7.2 平原河网规划74

1.6 灌排渠沟设计流量及水位推算75

1.6.1 灌溉渠道设计流量及水位推算75

1.6.1.1 灌溉渠道流量概述75

1.6.1.2 渠道输水损失估算76

1.6.1.3 渠道与灌溉水利用系数76

1.6.1.4 渠道的工作制度78

1.6.1.5 各级渠道设计流量推算78

1.6.1.6 渠道最小流量和加大流量的计算80

1.6.1.7 渠道流量进位规定80

1.6.1.8 渠道水位推算80

1.6.2 排水沟设计流量及水位推算81

1.6.2.1 排涝设计流量81

1.6.2.2 排渍流量的计算84

1.6.2.3 排水沟水位推算84

参考文献85

第2章 引水枢纽工程89

2.1 引水枢纽工程概况89

2.1.1 引水枢纽工程的作用及类型89

2.1.2 引水枢纽工程的规划设计要求89

2.1.3 引水枢纽工程的设计资料89

2.2 无坝引水枢纽工程91

2.2.1 环流理论91

2.2.1.1 横向水面比降计算91

2.2.1.2 横向流速计算92

2.2.1.3 弯道上的纵向水面比降93

2.2.2 引水口的分流分沙问题93

2.2.2.1 分水角对引水沙量的影响93

2.2.2.2 分流比及分水口型式对分沙比的影响94

2.2.2.3 拦（导）沙坎对防止泥沙的影响94

2.2.3 无坝引水枢纽工程布置及防沙的影响94

2.2.3.1 无坝引水枢纽工程的工作特点及类型94

2.2.3.2 无坝引水口位置选择95

2.2.3.3 无坝引水枢纽工程布置及防沙设施96

2.2.4 引水口附近的河道整治97

2.2.5 无坝引水改建成有坝引水应注意的问题98

2.2.5.1 无坝引水改建成有坝引水后对河道的影响98

2.2.5.2 无坝引水改建为有坝引水应考虑的问题99

2.2.6 都江堰引水枢纽101

2.3 有坝引水枢纽工程101

2.3.1 闸堰引水枢纽工程101

2.3.1.1 沉沙槽式引水枢纽工程101

2.3.1.2 底栏栅式引水枢纽工程103

2.3.1.3 人工弯道式引水枢纽工程106

2.3.1.4 分层式引水枢纽工程107

2.3.2 水库（分层）引水枢纽工程108

2.3.2.1 斜卧管式分层引水结构108

2.3.2.2 竖塔（井）式分层引水结构108

2.3.2.3 浮子式分层引水结构109

2.3.3 其他形式引水枢纽工程109

2.3.3.1 截沙廊道式引水枢纽工程109

2.3.3.2 多种防沙设施的引水枢纽工程109

2.3.3.3 带侧渠间断冲洗的沉沙池式引水枢纽工程110

2.4 沉沙池110

2.4.1 沉沙池的作用及类型110

2.4.1.1 沉沙池的作用110

2.4.1.2 沉沙池的类型110

2.4.2 定期冲洗式沉沙池111

2.4.2.1 定期冲洗式沉沙池的工作特点、布置及构造111

2.4.2.2 定期冲洗式沉沙池的泥沙冲淤计算111

2.4.3 连续冲洗式沉沙池113

2.4.3.1 直线形沉沙池113

2.4.3.2 斜板式沉沙池115

2.4.3.3 曲线形沉沙池115

2.4.4 沉沙条渠116

2.4.4.1 沉沙条渠的布置及要求116

2.4.4.2 沉沙条渠的计算方法116

2.4.5 漏斗式排沙117

2.4.5.1 漏斗式排沙原理117

2.4.5.2 漏斗式排沙设计方法117

参考文献118

第3章 灌排渠沟与输水管道工程设计121

3.1 渠道工程设计121

3.1.1 渠线规划121

3.1.2 渠系建筑物的规划布置121

3.1.2.1 引水建筑物121

3.1.2.2 配水建筑物121

3.1.2.3 交叉建筑物122

3.1.2.4 衔接建筑物122

3.1.2.5 泄水建筑物122

3.1.2.6 量水建筑物123

3.1.3 灌溉渠道纵横断面设计123

3.1.3.1 渠道断面型式123

3.1.3.2 渠道纵横断面设计公式124

3.1.3.3 梯形渠道横断面设计124

3.1.3.4 其他形式断面渠道的水力计算131

3.1.3.5 渠道的横断面结构134

3.1.3.6 渠道的纵断面设计134

3.2 渠道衬砌及防冻胀工程设计136

3.2.1 砌石防渗136

3.2.1.1 干砌卵石防渗136

3.2.1.2 干砌块石防渗136

3.2.1.3 浆砌石防渗136

3.2.2 混凝土防渗137

3.2.2.1 混凝土防渗的特点和适用范围137

3.2.2.2 技术要求与原材料选择138

3.2.2.3 防渗层型式与结构尺寸139

3.2.2.4 伸缩缝设计140

3.2.3 沥青混凝土防渗141

3.2.3.1 沥青材料防渗的特点与适用条件141

3.2.3.2 沥青混凝土防渗的技术要求142

3.2.3.3 沥青混凝土的组成材料142

3.2.3.4 沥青混凝土防渗体设计144

3.2.4 土工膜防渗144

3.2.4.1 土工膜防渗的特点与适用条件144

3.2.4.2 土工膜性能与选用145

3.2.4.3 土工膜防渗结构型式145

3.2.4.4 保护层设计146

3.2.4.5 防渗层设计149

3.2.4.6 过渡层设计151

3.2.5 其他材料护面防渗151

3.2.5.1 人工挂淤防渗151

3.2.5.2 土壤固化剂防渗151

3.2.6 渠道防渗工程抗冻胀技术151

3.2.6.1 渠道衬砌冻胀破坏形式151

3.2.6.2 冻害成因分析152

3.2.6.3 冻胀防治设计方法152

3.2.6.4 冻害防治工程措施157

3.2.7 衬砌渠道稳定与排水设计158

3.2.7.1 衬砌渠道稳定要求158

3.2.7.2 衬砌渠道排水设计158

3.3 特殊地基渠道设计159

3.3.1 软土地基渠道159

3.3.1.1 软土地基工程问题159

3.3.1.2 软土地区的特殊岩土工程问题159

3.3.1.3 软土地区渠道设计原则159

3.3.1.4 软土地基处理方法的分类与选择160

3.3.1.5 常用软土地基处理方法163

3.3.2 膨胀土地基渠道168

3.3.2.1 膨胀土的工程特性与渠道病害168

3.3.2.2 膨胀土地区渠道设计原则170

3.3.2.3 膨胀土地区的渠道设计及滑坡治理171

3.3.3 砂土地基渠道173

3.3.3.1 砂土的概念173

3.3.3.2 砂土液化的概念174

3.3.3.3 地震液化的形成条件174

3.3.3.4 砂土地基的抗液化措施175

3.3.4 采空区地基渠道177

3.3.4.1 采空区渠道建设适宜性评价177

3.3.4.2 采空区地基处理措施178

3.3.5 岩石地基178

3.3.5.1 概述178

3.3.5.2 岩石地基设计准则和技术措施178

3.3.5.3 风化岩及残积土地基处理179

3.4 排水沟道工程设计182

3.4.1 田间排水182

3.4.1.1 农作物对农田排水的要求182

3.4.1.2 排除地面水的水平排水系统183

3.4.1.3 控制地下水位的水平排水系统183

3.4.2 控制水田渗漏量要求的排水沟（或暗管）间距185

3.4.2.1 水田暗管排水186

3.4.2.2 明沟冲洗排水186

3.4.2.3 鼠道排水186

3.4.2.4 竖井排水186

3.4.3 排水沟道系统的规划布置187

3.4.3.1 排水方式187

3.4.3.2 布置排水沟的原则188

3.4.4 除涝设计标准188

3.4.4.1 除涝标准的概念188

3.4.4.2 部分地区除涝标准188

3.4.5 排水流量计算189

3.4.5.1 设计排涝流量的计算189

3.4.5.2 设计排渍流量的计算190

3.4.6 排水沟的设计水位和排水沟断面设计191

3.4.6.1 排水沟的设计水位191

3.4.6.2 排水沟断面设计192

3.5 输水管道工程设计194

3.5.1 管网规划布置与基本参数194

3.5.1.1 设计依据194

3.5.1.2 基本参数195

3.5.2 管道系统水力计算196

3.5.2.1 水头损失196

3.5.2.2 管网水力计算工况197

3.5.2.3 恒定流基本方程197

3.5.2.4 树状管网水力计算198

3.5.2.5 环状管网水力计算198

3.5.3 管材选择199

3.5.3.1 输水管材分类及适用条件199

3.5.3.2 管材选择的要求与方法202

3.5.4 管道系统结构设计202

3.5.4.1 管道连接方式202

3.5.4.2 管道纵断面设计202

3.5.4.3 管道附属设施203

3.5.4.4 管道稳定与安全设施204

3.5.5 管道明设208

3.5.6 管道穿越障碍物209

3.5.6.1 跨越河道209

3.5.6.2 穿越铁路213

3.5.7 水锤防护与水锤验算213

3.5.7.1 水锤防护213

3.5.7.2 水锤验算213

3.5.8 管道防腐措施214

参考文献215

第4章 渠系建筑物219

4.1 渡槽219

4.1.1 概述219

4.1.2 渡槽设计的基本资料和总体布置要求221

4.1.3 渡槽水力计算222

4.1.3.1 比降的确定222

4.1.3.2 渡槽过水能力计算222

4.1.3.3 水头损失与水面衔接计算222

4.1.3.4 涵洞式渡槽中涵洞的水力设计223

4.1.4 渡槽槽身的型式223

4.1.4.1 槽身的横断面223

4.1.4.2 槽身纵向的支承型式225

4.1.4.3 预应力混凝土槽身227

4.1.5 渡槽的支承结构228

4.1.5.1 墩式228

4.1.5.2 排架式229

4.1.5.3 混合式墩架及桩柱式槽架230

4.1.5.4 拱式230

4.1.5.5 斜拉渡槽233

4.1.6 渡槽的基础238

4.1.6.1 浅基础238

4.1.6.2 桩基础240

4.1.6.3 沉井基础241

4.1.7 渡槽及其地基的稳定性验算242

4.1.7.1 槽身的整体稳定性验算242

4.1.7.2 渡槽的抗滑稳定性验算243

4.1.7.3 渡槽的抗倾覆稳定性验算243

4.1.7.4 浅基础的基底压应力验算243

4.1.7.5 渡槽基础的沉降计算245

4.1.8 渡槽的细部构造245

4.1.8.1 渡槽与两岸的连接245

4.1.8.2 渡槽的伸缩缝246

4.1.8.3 槽身的支座247

4.1.8.4 渡槽进出口渐变段的型式与长度249

4.1.8.5 渡槽的超高249

4.1.9 渡槽结构计算249

4.1.9.1 荷载计算249

4.1.9.2 荷载组合252

4.1.9.3 渡槽槽身结构计算253

4.1.9.4 预应力槽身计算253

4.1.9.5 槽墩槽台结构计算254

4.1.9.6 排架结构计算254

4.1.9.7 拱圈结构计算255

4.1.9.8 不等跨拱的布置255

4.1.9.9 装配式渡槽设计应注意的问题255

4.1.10 渡槽的冻害及防冻害设计256

4.1.10.1 渡槽冻害破坏特征256

4.1.10.2 渡槽冻害的防治257

4.2 倒虹吸管260

4.2.1 概述260

4.2.1.1 倒虹吸管的适用条件260

4.2.1.2 倒虹吸管总体布置要求260

4.2.1.3 倒虹吸管设计的基本资料261

4.2.1.4 倒虹吸管的分类261

4.2.1.5 倒虹吸管的布置型式263

4.2.2 进出口段的布置264

4.2.2.1 进口段的布置264

4.2.2.2 出口段的布置266

4.2.3 管道的布置与构造266

4.2.3.1 管道布置266

4.2.3.2 管道支承的型式和构造266

4.2.3.3 管道的细部结构267

4.2.3.4 管道的镇墩268

4.2.3.5 管道上的开孔269

4.2.4 倒虹吸管水力计算270

4.2.4.1 流速和管径的确定270

4.2.4.2 倒虹吸管输水能力计算270

4.2.4.3 倒虹吸管的水头损失及下游渠底高程的确定270

4.2.4.4 进出口水面衔接计算270

4.2.5 倒虹吸管结构计算271

4.2.5.1 作用于管身的荷载及其组合271

4.2.5.2 倒虹吸管结构计算273

4.2.5.3 作用于镇墩上的荷载277

4.2.5.4 镇墩的结构计算277

4.3 涵洞277

4.3.1 概述277

4.3.2 涵洞的分类277

4.3.2.1 按作用分类277

4.3.2.2 按洞身结构布置型式分类278

4.3.2.3 按洞身建筑材料分类279

4.3.3 涵洞洞身的结构布置279

4.3.3.1 矩形箱涵279

4.3.3.2 盖板涵洞279

4.3.3.3 拱涵279

4.3.3.4 圆拱直墙涵280

4.3.3.5 圆管涵280

4.3.4 涵洞进出口连接段布置280

4.3.4.1 八字式洞口280

4.3.4.2 端墙（一字墙）式洞口280

4.3.4.3 扭曲面式洞口280

4.3.4.4 跌水式洞口281

4.3.5 涵洞水力计算282

4.3.5.1 涵洞水流流态的判别282

4.3.5.2 长洞与短洞的判别282

4.3.5.3 无压流水力计算282

4.3.5.4 半压力流过水能力计算282

4.3.5.5 压力流过水能力计算282

4.3.5.6 下游水流衔接计算283

4.3.6 涵洞结构计算283

4.3.6.1 荷载计算283

4.3.6.2 结构计算284

4.4 跌水与陡坡284

4.4.1 概述284

4.4.2 跌水285

4.4.2.1 单级跌水285

4.4.2.2 多级跌水289

4.4.3 陡坡291

4.4.3.1 陡坡构造291

4.4.3.2 陡坡段的水力特性及断面、平面设计291

4.4.3.3 陡坡段的水力计算292

4.4.3.4 陡坡段的消能292

4.4.3.5 陡坡消力池的设计294

4.4.4 跌水和陡坡结构设计要点299

4.4.5 压力管式陡坡简介299

4.4.6 跌井简介301

4.5 渠道上的闸301

4.5.1 概述301

4.5.2 分水闸及斗门301

4.5.2.1 分水闸的型式和构造301

4.5.2.2 分水闸的水力计算302

4.5.2.3 斗门302

4.5.3 节制闸302

4.5.4 泄水闸及溢流侧堰302

4.5.4.1 泄水闸的位置302

4.5.4.2 泄水闸的型式和构造303

4.5.4.3 泄水闸的水力计算303

4.5.4.4 溢流侧堰303

4.6 量水设施304

4.6.1 概述304

4.6.1.1 灌区量水的几种常用方法304

4.6.1.2 量水设施的分类305

4.6.2 量水堰306

4.6.2.1 三角形量水堰306

4.6.2.2 矩形薄壁堰306

4.6.2.3 梯形薄壁堰307

4.6.3 量水槽307

4.6.3.1 长喉道槽307

4.6.3.2 短喉道槽308

4.6.4 其他量水设备310

4.6.4.1 量水喷嘴310

4.6.4.2 量水套管311

4.6.5 水工建筑物量水312

4.6.5.1 水工建筑物量水的基本要求312

4.6.5.2 涵闸量水313

4.6.5.3 跌水量水317

4.6.5.4 渡槽量水317

4.6.5.5 倒虹吸管量水318

4.6.5.6 水工建筑物自动化量水318

参考文献318

第5章 节水灌溉工程设计323

5.1 概述323

5.1.1 灌水方法的分类323

5.1.1.1 全面灌溉323

5.1.1.2 局部灌溉323

5.1.2 常用节水灌水方法的适用条件324

5.2 地面节水灌溉工程设计325

5.2.1 地面节水灌溉方法分类、参数及灌水质量指标325

5.2.1.1 地面节水灌溉方法分类325

5.2.1.2 田间灌水参数及灌水质量指标325

5.2.1.3 田间灌水质量参数选择328

5.2.2 地面节水灌溉系统的稳定流设计方法328

5.2.2.1 设计中常用参数的计算329

5.2.2.2 沟灌系统设计331

5.2.2.3 畦灌系统设计331

5.2.2.4 淹灌系统设计332

5.2.3 地面节水灌溉系统的非稳定流设计方法333

5.2.3.1 非稳定流设计的基本方程与其应用特点333

5.2.3.2 数学模型及其功能333

5.2.3.3 求解方法333

5.2.4 波涌灌溉技术333

5.2.4.1 波涌灌的优缺点334

5.2.4.2 波涌灌的理论与术语334

5.2.4.3 波涌灌的数学模型337

5.2.4.4 波涌灌设计与管理337

5.2.4.5 波涌灌评价339

5.2.4.6 波涌灌的田间控制设备340

5.2.5 地膜覆盖节水灌溉技术340

5.2.5.1 地膜覆盖灌溉的特点341

5.2.5.2 地膜覆盖灌溉方法341

5.2.5.3 膜孔灌溉技术要素的确定344

5.2.5.4 膜孔灌溉应注意的问题344

5.2.6 稻田节水灌溉344

5.2.6.1 稻田节水灌溉概念344

5.2.6.2 水稻旱育稀植技术345

5.2.6.3 水稻控制灌溉345

5.2.6.4 “浅—湿—晒”交替间断灌水技术346

5.2.6.5 间歇灌溉347

5.2.6.6 水稻非充分灌溉347

5.3 喷微灌工程规划与专用设备347

5.3.1 喷微灌工程规划原则及内容347

5.3.1.1 喷微灌灌水技术适用条件、规划原则及内容347

5.3.1.2 管道系统规划布置348

5.3.1.3 规划设计成果要求348

5.3.2 喷微灌灌水器及其性能349

5.3.2.1 灌水器349

5.3.2.2 微灌灌水器的结构参数和水力性能参数351

5.3.3 喷微灌工程管材及其选择352

5.3.4 喷微灌专用设备352

5.3.4.1 喷微灌专用泵及其性能和造型352

5.3.4.2 净化设备与设施353

5.3.4.3 施肥（农药）装置354

5.3.4.4 控制件及连接件355

5.4 喷灌工程设计356

5.4.1 喷灌系统的组成与分类356

5.4.2 喷灌灌水技术要素356

5.4.2.1 组合平均喷灌强度356

5.4.2.2 容许喷灌强度356

5.4.2.3 喷灌均匀度357

5.4.2.4 水滴打击强度357

5.4.3 喷灌设计标准与灌溉制度357

5.4.3.1 设计标准357

5.4.3.2 设计灌溉制度的拟定358

5.4.4 喷灌用水量及设计流量的计算359

5.4.4.1 设计年用水量计算359

5.4.4.2 喷灌设计流量计算359

5.4.4.3 按随机用水流量计算喷灌设计流量360

5.4.5 管道式喷灌系统设计360

5.4.5.1 喷头的选择与组合形式360

5.4.5.2 喷灌系统工作制度的拟定362

5.4.5.3 喷灌管网水力计算363

5.4.5.4 喷灌管网结构设计365

5.4.6 山丘区管道式喷灌系统设计367

5.4.6.1 山丘区喷灌系统的类型367

5.4.6.2 自压喷灌系统设计367

5.4.6.3 机压喷灌系统设计要点370

5.4.6.4 提水蓄能式喷灌系统设计要点370

5.4.7 水泵及动力选配370

5.4.7.1 水泵及动力类型370

5.4.7.2 水泵及动力选配371

5.5 微灌工程设计371

5.5.1 微灌系统的组成与分类372

5.5.1.1 微灌系统的组成372

5.5.1.2 微灌系统的分类372

5.5.2 微灌工程规划设计参数372

5.5.2.1 作物需水量与作物耗水强度372

5.5.2.2 设计灌水均匀度376

5.5.3 微灌系统首部与田间管网布置377

5.5.3.1 微灌系统首部377

5.5.3.2 微灌系统田间管网布置377

5.5.4 微灌系统设计378

5.5.4.1 灌水器的选择378

5.5.4.2 微灌灌溉制度的确定380

5.5.4.3 微灌管网水力计算381

5.5.4.4 水源工程与首部枢纽385

5.5.4.5 微灌管道系统结构386

5.6 低压管道输水灌溉系统386

5.6.1 管灌系统的组成与类型386

5.6.1.1 管灌系统的组成386

5.6.1.2 管灌系统类型387

5.6.2 管灌系统的技术特点387

5.6.2.1 管灌系统的优点387

5.6.2.2 渠灌区管灌系统的技术特点388

5.6.3 管灌系统规划布置388

5.6.3.1 管灌系统布设的基本原则388

5.6.3.2 管灌系统的布设形式388

5.6.3.3 地面移动管网的布设和使用390

5.6.3.4 管网布置优化及管径优选391

5.6.4 管灌系统的管材与管件391

5.6.4.1 地埋管管材391

5.6.4.2 地面移动管材392

5.6.4.3 管件392

5.6.4.4 管径的初选及管道的水力计算392

5.6.5 低压管灌系统建筑物的布设393

5.6.5.1 渠灌区低压管灌系统的引取水枢纽布设393

5.6.5.2 渠灌区管灌系统的分、配水393

5.6.5.3 量测建筑物的布设393

5.6.5.4 给水装置的布设393

5.6.5.5 管道安全装置的布设394

5.7 其他节水灌溉措施395

5.7.1 激光平地技术395

5.7.2 农艺节水措施396

5.7.3 塑料大棚节水灌溉397

参考文献398

第6章 泵站401

6.1 设计依据和资料401

6.1.1 设计依据401

6.1.2 设计基本资料401

6.1.3 主要设计参数401

6.1.3.1 设计流量401

6.1.3.2 特征水位401

6.1.3.3 特征扬程403

6.2 主机组404

6.2.1 主水泵404

6.2.1.1 水泵选型原则和主要要求404

6.2.1.2 水泵类型404

6.2.1.3 传动方式407

6.2.1.4 模型水泵408

6.2.1.5 水泵参数计算409

6.2.1.6 大、中型泵站水泵参数412

6.2.2 电动机412

6.2.2.1 电动机型式412

6.2.2.2 电动机主要参数413

6.2.2.3 电动机结构413

6.3 辅助设备416

6.3.1 供水系统416

6.3.1.1 供水用途416

6.3.1.2 供水量416

6.3.1.3 对水温、水压及水质的要求416

6.3.1.4 供水方式417

6.3.1.5 供水设备及管道选择417

6.3.1.6 技术供水系统的布置与要求417

6.3.2 排水系统419

6.3.2.1 排水项目及排水情况419

6.3.2.2 排水泵选择419

6.3.2.3 排水管道选择及排水系统图419

6.3.3 透平油系统419

6.3.3.1 用油量419

6.3.3.2 油系统设备配置421

6.3.3.3 油系统的布置及防火要求421

6.3.4 压缩空气系统421

6.3.5 大型泵站辅助设备综合系统423

6.4 泵站选址与枢纽布置423

6.4.1 站址选择423

6.4.2 泵站枢纽布置424

6.4.2.1 灌溉泵站枢纽布置424

6.4.2.2 排涝泵站枢纽布置425

6.4.2.3 闸站结合的排涝泵站及灌排结合的泵站枢纽布置425

6.4.2.4 供水泵站枢纽布置431

6.5 泵房434

6.5.1 分基型泵房434

6.5.1.1 结构特点及适用条件434

6.5.1.2 泵房内部布置434

6.5.1.3 泵房尺寸435

6.5.1.4 卧式机组机墩436

6.5.1.5 泵房上部结构和基础438

6.5.2 干室型泵房438

6.5.2.1 结构特点及适用条件438

6.5.2.2 泵房布置及尺寸439

6.5.2.3 泵房整体稳定及基底应力计算440

6.5.2.4 矩形泵房主要构件结构计算440

6.5.2.5 圆筒形泵房主要构件结构计算443

6.5.3 湿室型泵房447

6.5.3.1 结构特点及适用条件447

6.5.3.2 泵房布置及尺寸447

6.5.3.3 泵房整体稳定及基底应力计算449

6.5.3.4 主要构件受力分析449

6.5.4 块基型泵房451

6.5.4.1 结构特点、适用条件及结构型式451

6.5.4.2 主泵房主要尺寸确定452

6.5.4.3 辅机房、安装检修间及其他设备布置456

6.5.4.4 泵房整体稳定及基底应力计算457

6.5.4.5 主要构件受力分析460

6.5.4.6 整体式底板的少缝或无缝设计与施工465

6.6 进水和出水建筑物466

6.6.1 前池466

6.6.1.1 前池型式466

6.6.1.2 正向进水前池466

6.6.1.3 侧向进水前池467

6.6.2 进水池467

6.6.2.1 进水池的形状467

6.6.2.2 进水池尺寸的确定469

6.6.2.3 连接进水流道的进水池尺寸的确定470

6.6.3 前池和进水池的消涡措施470

6.6.3.1 前池中设导流隔墩（导流栅）470

6.6.3.2 设立柱、底坎470

6.6.3.3 在进水管附近设隔板、隔墙471

6.6.4 出水池471

6.6.4.1 出水池型式472

6.6.4.2 出水池尺寸的确定473

6.6.4.3 出水池与渠道的连接475

6.6.5 压力水箱475

6.6.6 出水管道476

6.6.6.1 管道材质476

6.6.6.2 管线选择476

6.6.6.3 管道布置476

6.6.6.4 管道敷设477

6.6.6.5 管道根数与管径477

6.7 进水和出水流道477

6.7.1 进水流道478

6.7.1.1 肘形进水流道478

6.7.1.2 钟形进水流道479

6.7.1.3 簸箕形流道481

6.7.1.4 关于进水流道选择的几点说明481

6.7.2 出水流道481

6.7.2.1 型式481

6.7.2.2 关于出水流道选择的几点说明483

6.7.3 工程实例483

6.8 泵站水锤及防护486

6.8.1 水锤波的传播速度486

6.8.1.1 水锤波的基本公式486

6.8.1.2 弹性变形小的输水管路的水锤波传播速度486

6.8.1.3 弹性变形大的橡胶等软管的水锤波传播速度486

6.8.1.4 不同管路支承型式下的水锤波传播速度486

6.8.1.5 水中混入空气时的水锤波传播速度486

6.8.2 水锤电算方法（特征线法）487

6.8.2.1 水锤基本方程487

6.8.2.2 事故停泵水锤的电算方法488

6.8.2.3 水泵出口阀门关闭的影响489

6.8.3 泵站水锤防护及其计算489

6.8.3.1 泵站规划设计中的水锤防护489

6.8.3.2 空气罐防护490

6.8.3.3 双向调压塔防护491

6.8.3.4 单向调压水箱防护491

6.8.3.5 水泵出口阀门的水锤防护492

6.8.3.6 空气阀493

6.8.3.7 水锤泄放阀494

6.8.3.8 压力波动预止阀494

6.8.3.9 金属爆破膜片494

6.8.3.10 惯性飞轮495

6.9 断流装置495

6.9.1 真空破坏阀495

6.9.1.1 设计要求495

6.9.1.2 结构及工作原理495

6.9.1.3 真空破坏阀设计496

6.9.2 拍门497

6.9.2.1 类型497

6.9.2.2 拍门开启角计算498

6.9.2.3 拍门撞击力计算500

6.9.2.4 拍门选用应注意的问题500

6.9.3 快速闸门500

6.9.3.1 设计要求500

6.9.3.2 快速闸门的几种型式501

6.9.3.3 启闭装置501

6.10 其他型式泵站502

6.10.1 浮船式泵站502

6.10.1.1 适用条件及位置选择502

6.10.1.2 船体502

6.10.1.3 输水斜管505

6.10.1.4 附属设备506

6.10.2 缆车式泵站507

6.10.2.1 适用条件及位置选择507

6.10.2.2 缆车507

6.10.2.3 坡道509

6.10.2.4 输水管及活动接头509

6.10.3 潜水泵站510

6.10.3.1 机组选型及安装510

6.10.3.2 泵室设计510

6.10.3.3 适用于水位变幅大的两种潜水泵站512

参考文献513

第7章 村镇供水工程517

7.1 工程规划517

7.1.1 工程型式及特点517

7.1.1.1 集中式供水工程517

7.1.1.2 分散式供水工程519

7.1.2 工程规划基本原则519

7.1.3 工程规划建设模式520

7.1.3.1 延伸已有可靠水厂的供水管网520

7.1.3.2 建规模化供水工程520

7.1.3.3 建小型集中供水工程521

7.1.3.4 建分质供水工程521

7.1.3.5 建分散式供水工程521

7.1.4 区域供水工程总体规划521

7.1.4.1 基本要求521

7.1.4.2 注意事项522

7.1.4.3 典型实例523

7.2 集中式供水工程设计基本要求525

7.2.1 设计供水规模及用水量确定525

7.2.1.1 基本要求525

7.2.1.2 各种用水量确定方法525

7.2.1.3 计算实例528

7.2.2 供水水质和水压529

7.2.3 主要设计依据529

7.3 水源及取水构筑物530

7.3.1 水源选择与保护530

7.3.1.1 水源选择530

7.3.1.2 水源保护531

7.3.2 地下水取水构筑物532

7.3.3 地表水取水构筑物535

7.4 输配水管网及调节构筑物和泵站537

7.4.1 输配水管网537

7.4.1.1 管线布置537

7.4.1.2 管材选择537

7.4.1.3 管道水力计算538

7.4.1.4 附属设施布置540

7.4.1.5 管道敷设541

7.4.2 调节构筑物542

7.4.2.1 选型及布置542

7.4.2.2 容积确定543

7.4.2.3 结构设计要点543

7.4.3 泵站543

7.4.3.1 分类及设置543

7.4.3.2 设计基本要求544

7.4.3.3 气压供水、变频调速供水和无负压供水545

7.5 常规水处理547

7.5.1 常规水处理工艺的选择548

7.5.2 凝聚剂和助凝剂的投加与混合548

7.5.2.1 药剂的选用548

7.5.2.2 药剂的投加548

7.5.2.3 药剂与水的混合550

7.5.3 絮凝池551

7.5.3.1 基本要求551

7.5.3.2 穿孔旋流絮凝池551

7.5.3.3 网格（栅条）絮凝池551

7.5.4 预沉池、沉淀池552

7.5.4.1 预沉池552

7.5.4.2 沉淀池552

7.5.5 澄清池553

7.5.5.1 水力循环澄清池553

7.5.5.2 机械搅拌澄清池554

7.5.6 粗滤池和慢滤池555

7.5.6.1 粗滤池555

7.5.6.2 慢滤池555

7.5.7 过滤池556

7.5.7.1 普通快滤池556

7.5.7.2 微絮凝接触滤池557

7.5.7.3 重力式无阀滤池557

7.5.7.4 虹吸滤池559

7.5.8 超滤559

7.5.8.1 超滤膜形式及选用559

7.5.8.2 总体设计要求560

7.5.8.3 压力式超滤膜单元的设计560

7.5.8.4 浸没式超滤膜的设计561

7.6 生活饮用水消毒561

7.6.1 水中病原微生物的检测与控制561

7.6.2 常见消毒方法及适用条件562

7.6.3 消毒设计基本要求563

7.6.4 常见消毒方法的设计要点564

7.6.4.1 氯消毒564

7.6.4.2 二氧化氯消毒565

7.6.4.3 紫外线消毒565

7.6.4.4 臭氧消毒565

7.7 特殊水质处理566

7.7.1 地下水除铁、除锰566

7.7.2 地下水除氟568

7.7.3 地下水除砷570

7.7.4 反渗透脱盐570

7.7.5 微污染水处理574

7.8 水厂总体设计576

7.8.1 厂址选择及占地面积576

7.8.2 厂区布置576

7.8.2.1 总平面布置576

7.8.2.2 高程布置577

7.8.2.3 管线布置578

7.8.3 检测与控制设计578

7.8.3.1 水质检测579

7.8.3.2 自动化监控582

7.9 分散式供水工程583

7.9.1 分散式供水工程设计基本要求583

7.9.2 雨水集蓄供水工程583

7.9.3 引蓄灌溉水供水工程587

7.9.4 引泉供水工程587

7.9.5 分散式供水井588

参考文献588