更新时间：2022-08-25 19:31
给水栓是一种给水装置，可以向地面管道提供压力水源。给水栓作为各用水单位的出水口 , 其布置与用户需水情况密切相关, 在布置给水栓时应考虑在布置给水栓之前, 必须在地形图上划清用水单位的边界。原则上一个用水单位应由一个给水栓的一个出水口供水 ; 若用水单位较大 , 也可由多个出水口或多个给水徐供水 , 以避免供水时各用水单位之间发生矛盾 , 也便于用水单位和供水单位的统一管理。
近年来，国家对小型农田水利工程的重视程度和投资力度不断增大，尤其是近几年实施的小型农田高效节水重点县建设项目，在全国掀起了一股以节水灌溉为重点的农田水利高效节水灌溉工程建设高潮。在这些实施的工程项目中，以管灌为代表的节水技术的实施面积几乎占到了整个实施面积的一半左右，甚至更高。由于其具有投资省、便管理、易实施等诸多优势，尤其适于现行的农村生产责任体制，是一项深受群众欢迎的节水灌溉技术。管灌技术中的配水建筑物称之为给水栓（或出水口），其消力池主要承担防冲消能作用，虽然其很小，但却是管灌工程中的一个重要组成部分。近年来，在农田水利高效节水灌溉工程的
建设过程中，广大基层水利技术工作者充分发挥他们勤于思考、善于钻研和勇于创新的精神，设计出了形式多样的给水栓消力池型式，本文在此将之一并列出，并通过对其不同型式特点的分析研究，从中优选出一些结构合理、消能效果好、结实耐用及造价低廉的消力池型式，希望以此能够对运城市乃至全省的节水事业发展起到一些积极地促进和借鉴作用。
目前已在运城市小型农田水利管灌节水工程中推广应用的给水栓消力池就其型式主要有八种，分别为：单口矩形，双口矩形，单口八字形，单口六边形，双口六边形，双口Τ 字形，单口圆形，双口圆形等。就其结构主要有两种，分别为：砼现浇、砼预制型。其结构
1）单口矩形。池形为矩形，立管位于后池壁之内，池壁亦兼栓体保护层之用，栓口外露，且面向出水口，池底低于地面，出口处设有消能坎。可分为预制式和现浇式两种。（1）预制式。优点：结构简单，消能效果好，便于连接输水软管。缺点：池壁较薄，质量难以保证，虽便于装运安，但整体强度低，易损坏。（2）现浇式。优点：与预制式同。缺点：结实耐用，但造价较高，相比预制式占地面积较大。
2）双口矩形。池形为矩形，立管位于后池壁之内，
池壁亦兼栓体保护层之用，栓口外露，两出水口各位于栓口的一侧，池底低于地面，出口处设有消能坎。优点：结构简单，配水灵活，可根据不同方向的配水要求为毛渠配水，消能效果好。缺点：一般为现浇砼结构，造价较高，占地面积较大。由于两出口位于给水栓侧边，不易连接输水软管。
3）单口八字形。池形为八字形，立管位于八字顶端的后池壁之内，池壁兼栓体保护层之用，栓口外露，且面向出水口，无消能坎，水流出池后直接与灌溉渠道相连。优点：结构简单，造价较低，便于连接输水软管，占地面积小。缺点：无消能坎，消能效果较差。
4）单口六边形。池形为规整六边形结构，立管位于一边的池壁之内，池壁兼栓体保护层之用，栓口外露，且面向出水口，无消能坎，口外设有导流槽与灌溉渠道相接。优点：占地面积小，造价低，便于连接输水软管，消能效果较好。缺点：结构较复杂。
5）双口六边形。池形为规整六边形结构，立管位于其中两边的交角外侧，栓口被完全浇筑于池壁之内。两出口分别位于与其轴线相平行的左右两边中部，出口形状为圆形，口外设有导流槽与灌溉渠道相接。优点：占地面积较小，造价较低，配水灵活，消能果较好。缺点：结构较复杂，池壁较薄，整体强度低。不能连接输水软管。
6）双口Τ字形。池形为T 字形，给水栓位于T 字形下端的后槽壁之内，槽壁兼栓体保护层之用，栓口外露。栓口正面通过一段导流槽将水分向前方与其垂直的分流槽左右两个出水口。优点：结构简单，配水灵活。缺点：占地面积较大，消能效果差，造价较高。由于给水栓出口方向与水流出口向相垂直，加之导流槽较窄，不便于连接输水软管。
7）单口圆形。池形为圆形，给水栓栓体位于池壁之外，栓口被完全浇筑于池壁之内，出水口为圆形，位于栓口的正前方，口外设有导流槽与灌溉渠道相连。优点：结构简单，占地面积小，造价低，消能效果较好。缺点：池壁较薄，整体强度低，不能连接输水软管。
8）双口圆形。池形为圆形，给水栓位于池壁之外，栓口被完全浇筑于池壁之内，出水口为圆形，两出水口轴线均与栓口中心线相垂直，口外设有导流槽与灌溉渠道相连。优点：配水灵活，占地面积较小，造价低，消能效果较好。缺点：结构较复杂，池壁较薄，整体强度低，不能连接输水软管。
从以上罗列出的八种消力池型式来看，各有其特点。上表就其消能效果、造价、整体强度及施工难易程度等方面予以综合对比分析。以便从中选择出综合性能较强的消力池型式。
给水栓消力池作为管灌工程中的一种管道附属建筑物，虽然其结构尺寸不大，但对于保护给水栓的安全、消除水流动能、防止局部冲刷、保证水流平顺衔接却发挥着不可或缺的重要作用。根据其所承担的作用，选择时应注重的主要性能为：消能效果好、结实耐用、造价低廉等。其次应考虑其施工的难易程度、给水栓与软带的连接情况等。但在一种型式的消力池上不可能完全具备其所有的优点，因此需作全面分析，综合择优选择。从表1 各种型式消力池的综合性能对比中可以看出，如拟采用单口式结构的消力池，则以单口矩形现浇式为佳，该形消力池具有消能效果好、整体强度高、便于与软带连接，且栓体为内藏式结构亦便于保护立管和给水栓的安全，虽造价较高，但其整体强度高，使用寿命长，综合分析其综合性能占优。如拟采用双口式结构的消力池，则以选择双口矩形现浇式为佳，其综合性能除不便于与软带连接外，其余均与单口矩形现浇式相同，不再赘述。其他型式的消力池，虽然有些造价低廉，消能效果较好，但池壁较薄，整体性较差，不耐用，寿命短。有些型式的消力池虽然具有结构简单、整体强度高等优点，但却存在消能效果较差等致命弱点，故经过综合分析与比较，单口和双口砼现浇式消力池相对综合性能比较占优，应优先选择。
目前在管灌工程建设中还有很多不同型式的给水栓消力池，其均具有不同的特点和特色，本文仅就运城地区应用到的各种型式进行了分析，并从中优选了两种较佳的型式，以供参考或选用。需要说明的是，规范上（称防冲池）对消力池的结构设计亦有明确的规定：“防冲池池底，应至少低于地面15 cm；防冲池占地宜为0.1～0.25 m”，上述选择的单、双口砼现浇式消力池正是体现了这一基本要求。而单口预制砼消力池虽与之结构相同，但由于其池壁较薄，预制砼的质量难以保证，往往在运输安装过程中即出现破损现象，故未列入本次优选范围。如其质量能得以保证，或采用新的高强度建筑材料，则单口预制砼消力池仍不失为一种不错的选择。
给水栓系采用不饱和聚酯树脂为集体材料，玻璃纤维为增强材料，在特定的模具中一次性固化成型的高分子复合材料产品。
1.1 品形式
农田灌溉管道给水栓形式一般分为单向和双向玻璃钢给水栓。 上下栓体由法兰连接，故又称为法兰式玻璃钢给水栓。 上栓体采用玻璃钢材料生产，下栓体及进水立管采用 PVC 材料制作。 上法兰和下法兰通过紧固螺钉和密封圈连接于一体， 止水压盘设于上栓体内，止水压盘上设有连接件，螺杆与上栓体螺接，其内端活动地与连接件相连，其外端与手柄连接，需供水时，只需将上栓体上的螺杆往上拧即可出水， 供水结束后只需将螺杆往下拧，即可停水。玻璃 钢 给 水 栓 主 要 口 径 规 格 有准90mm，准110mm，准125mm 和准160mm 等型号。
1.2 主要性能指
玻璃钢给水栓具有强度高、耐腐蚀、抗老化、表面光洁美观等特点。在-40 ～70 环境中使用寿命可达30 年以上。其最大特点是因玻璃钢材料无任何回收价值，故安装后不易被盗，可解决传统的铁制给水栓易被盗的问题，也弥补了塑料给水栓易老化的缺陷，是目前农田低压管道输水灌溉项目中最理想的替代产品。
玻璃钢给水栓适用环境温度：-40 ～70 ；
工作压力：>5.0MPa；
使用寿命：>30 年。
玻璃钢给水栓力学性能测试结果（如表1）表明，产品密度、公称压力、巴克尔硬度、弯曲强度和冲击韧性等指标完全能够满足使用要求。
1.3 主要 点
玻璃钢给水栓采用优质专用模压树脂、 专用无碱优质纱、低收缩添加剂及助剂制造，与现有传统管道给水栓性能比较，具有强度高、重量轻、防盗、防渗漏、输水性能好、环保性能好、耐老化使用寿命长、安装方便等优点。
（1）强度高。玻璃钢给水栓系经过机械模具高温模压而成，密度大，强度高，无砂眼气孔，外观规整、美观大方。
（2）重量轻。一般只有同口径铁制管的1/4~1/6，混凝土出水口的1/10。
（3）防盗。玻璃钢没有回收再利用价值，可防止给水栓破坏性盗卖。
（4）防渗漏。富树脂内衬层和袄致密度结构层，里外防渗漏；上下法兰连接采用O 型胶圈密封，不漏水。
（5）防损坏。玻璃钢出水口表面光亮，色彩艳丽，特别是晚上在农田作业灯光的照射下，异常显眼，从而有效防止了机耕作业时的无意损坏。
（6）输水性能好。给水栓内外壁光滑，通水顺畅，水力摩擦系数小且长期稳定。
（7）环保性能好。给水栓生产材料无毒、无味、无污染。（8）使用寿命长。在-40 ～70 环境中反复试验，物理性能毫无改变，抗老化程度高，适用于各种气候农灌区。
玻璃钢给水栓具有安装便捷、使用方便的特点，并具有省工、省时、省钱等优点。由于上下栓体采用法兰连接，无需施工安装时再另组装。
（1）安装时只需将工程所用规格的PVC 管套进下栓体用胶粘上即可。当PVC 管套进下栓体时，须在下栓体内和PVC 管外部涂上PVC 专用胶。
（2）用户使用时比传统的出水口操作方便，其只需用T 型19mm 的套筒扳手或用手将上栓体顶部的螺丝往上拧即可打开。
（3）为防止出水口安装后在田地里被机器碰坏，安装时须在出水口外面套上一个准50cm×80cm 或100cm 的水泥管，水泥管顶部留一个准10 的圆孔为套筒扳手拧螺杆之用。
（4）套在出水口外面的准50cm 水泥管中间须留（单向或双向）准25cm 的圆孔为出水口出水之用和浇地时农户套塑料输水管之用（这个孔必须留大一点，因套塑料输水管时还需用铁丝将输水管固定住）。
玻璃钢给水栓作为目前农田低压管道输水灌溉项目理想的替代产品，适用于各种规模的农田低压管道输水灌溉系统，在节水灌溉项目、土地开发整理项目、农业综合开发项目、高标准农田建设项目和高效农业生态园区建设等项目中具有广泛的应用价值。
因其具有防盗、防渗漏、重量轻、强度高、抗老化、输水性能好、方便安装等优点，一经上市就受到广大农民用户的青睐。近年来，玻璃钢给水栓已在河南、山东的高标准水利项目、千亿斤粮食项目、农业综合开发项目、国土资源高标准农田建设项目中大量使用，并在河北、甘肃等地进行了广泛推广。目前河北省赵县、永年县、鸡泽县、肥乡县、馆陶县、邱县等市县的水利、土地整理和农业综合开发项目已大量使用，已取得明显的示范推广效益。
2012 年全国水利工作会议后，农田节水灌溉项目建设发展迅猛，以农田低压管道输水为主要建设内容的节水灌溉技术被各地广泛应用。可以预见，井灌区农田低压管道输水玻璃钢给水栓将有广阔的应用前景。