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