水和水閘防盜裝置在引黃灌區(qū)中的應(yīng)用及推廣

□張廣久（原陽(yáng)縣水利局）

螺桿式啟閉機(jī)帶動(dòng)小型鑄鐵水閘門啟閉水閘，是一種水利灌溉中常用的機(jī)械，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。由于它是敞開安裝，很容易用搖把搖動(dòng)開啟閘門放水，這樣就時(shí)常發(fā)生不通過水利管理部門，私自用水、不交水費(fèi)的情況。更有甚者把啟閉機(jī)和閘門偷走，嚴(yán)重影響了水資源管理，影響水利工程供水效益的發(fā)揮。針對(duì)以上問題，現(xiàn)提供一種水和水閘防盜裝置，具體是用螺桿式啟閉機(jī)開啟和關(guān)閉水閘門的水和水閘防盜裝置，它不僅能防止偷用水，而且能防止盜竊水閘。

一、工作原理

水和水閘防盜裝置包括：水閘門、固定架、搖動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、提升齒輪、螺桿、螺旋，水閘門固定在螺桿的下端，螺旋穿在螺桿上，螺旋與提升齒輪咬合，提升齒輪與主動(dòng)齒輪咬合，主動(dòng)齒輪固定在搖動(dòng)軸的端頭，搖動(dòng)軸的一端設(shè)置有搖動(dòng)插口，搖動(dòng)軸與螺旋由固定架支撐固定，它是在搖把插口的端部套有一個(gè)鋼管，在鋼管內(nèi)緊貼搖把插口設(shè)置有鎖簧和鎖芯，在鎖芯的端頭沿著鋼管內(nèi)壁擰有螺旋罩，螺旋罩上開有凹槽。

為了防部件被盜，在啟閉機(jī)及鋼管的外部設(shè)置一個(gè)固定保護(hù)罩。在使用時(shí)，利用2把專用鑰匙，第一把對(duì)著凹槽打開并取掉保護(hù)罩，取掉保護(hù)罩后，利用第二把插入鎖芯轉(zhuǎn)動(dòng)并取掉鎖芯，使搖把插口暴露出來，在搖把插入管子內(nèi)的搖把插口中，搖動(dòng)搖把，使搖動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、提升齒輪、螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使螺桿及水閘門向上或向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水閘門的開閉，完成放水及閉水。沒有專用鑰匙，鎖打不開，螺旋罩及鎖芯不能從鋼管中取出，搖把就無法和搖動(dòng)插口連接，水閘門就不能打開，就不能放水，避免了偷水。保護(hù)罩的作用，不僅能防止偷水，而且能防止盜竊水閘。

二、實(shí)施方式

圖1 剖面結(jié)構(gòu)示意圖

由上結(jié)構(gòu)剖面示意圖可知，本防盜設(shè)置包括：水閘門1、固定架2、搖把插口9、搖動(dòng)軸10、主動(dòng)齒輪11、提升齒輪12、螺桿13、螺旋14。水閘門1固定在螺桿13的下端并位于水閘滑道內(nèi)，螺旋14穿在螺桿上，螺旋在螺桿上可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋14與提升齒輪12咬合，提升齒輪12與主動(dòng)齒輪11均為錐形齒輪而且相互咬合。主動(dòng)齒輪11固定在搖動(dòng)軸10的端頭，搖動(dòng)軸10的另一端設(shè)置有搖把插口9，搖動(dòng)軸10與螺旋14由固定架2支撐固定，利用鋼筋混凝土將固定架固定在地基15上。在搖把插口9的端部套有一個(gè)鋼管7，在鋼管7內(nèi)緊貼搖把插口設(shè)置有鎖簧3和鎖芯4，在鎖芯4的端頭沿著鋼管內(nèi)壁擰有螺旋罩6，螺旋罩6上均勻開有凹槽5，加工時(shí)不同用戶的裝置，其凹槽的數(shù)量及間距不同并配備專用的鑰匙。采用鋼筋混凝土在啟閉機(jī)及鋼管的外部設(shè)置一個(gè)固定保護(hù)罩8，把水閘和啟閉機(jī)封在里面，防止部件被盜。

三、應(yīng)用及推廣情況

2009年韓董莊引黃灌區(qū)管理局為解決管理難問題，多方籌措資金引進(jìn)該防盜裝置，首次在原陽(yáng)縣引黃灌區(qū)應(yīng)用。韓董莊引黃灌區(qū)新一干渠為灌區(qū)的主要輸水骨干灌溉工程之一，長(zhǎng)19.728km，控制灌溉面積1.46萬hm2，占灌區(qū)總設(shè)計(jì)灌溉面積的38%，該渠共有支、斗渠進(jìn)水閘57座，閘門設(shè)備均為傳統(tǒng)式螺桿式啟閉機(jī)帶動(dòng)小型鑄鐵閘門板的敞開安裝結(jié)構(gòu)形式，技術(shù)成熟，安裝簡(jiǎn)單，但它在實(shí)際管理運(yùn)行中存在水和水閘易破壞丟失、水資源損失浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。主要表現(xiàn)在以下幾方面：

一是灌溉管理難。隨著黃河水資源的日益短缺，引黃灌區(qū)灌溉季節(jié)性比較強(qiáng)，灌溉采用輪灌方式進(jìn)行，經(jīng)常出現(xiàn)上游農(nóng)田大水漫灌、群眾私自多次啟閘灌溉，致使下游農(nóng)田根本見不到水。每逢灌溉期間，灌區(qū)管理部門必須動(dòng)用大量的渠系協(xié)會(huì)和灌區(qū)管理人員看守在閘門現(xiàn)場(chǎng)，消耗了大量的人力、物力及財(cái)力，導(dǎo)致農(nóng)作物的灌溉制度難以落實(shí)，灌溉秩序混亂，灌區(qū)管理工作難。

二是破壞丟失現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新一干渠42座小型啟閉設(shè)備，有80%以上遭到不同程度的損壞和丟失，管理單位迫于無奈只好將啟閉機(jī)卸掉保存等灌溉時(shí)再重新安裝。同時(shí)，灌區(qū)在其防盜保護(hù)方面也采取了多種措施，比如修建小閘房安防盜門、啟閉機(jī)搖把采用六棱、十二棱等方式進(jìn)行防盜，均未取得明顯效果。

三是水量損失浪費(fèi)嚴(yán)重。新一干渠42座斗門控制灌溉面積2533.33hm2，水稻生育期引黃灌水7次，每hm2每次引黃量1800m3，共計(jì)12600m3/hm2。因閘門損壞、偷水、漏水、無為退水等原因，每hm2畝水稻年消耗水量達(dá)16500m3左右，該渠42座斗門年浪費(fèi)水資源988萬m3。對(duì)于整個(gè)灌區(qū)來說，小型水閘的管理不善造成的水量損失也是一個(gè)比較驚人的數(shù)字。

四是管理維修費(fèi)用高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年新一干渠僅小型閘門每年因灌溉期間需要專人負(fù)責(zé)看守閘門和維修費(fèi)用高達(dá)6.3萬元，占整條渠道運(yùn)行管理費(fèi)用的1/3。

四、效益發(fā)揮情況

針對(duì)以上存在的突出問題，韓董莊引黃灌區(qū)管理局于2009年對(duì)新一干渠小型水閘上部結(jié)構(gòu)實(shí)施了防盜鎖定裝置技術(shù)改造，將傳統(tǒng)式的啟閉機(jī)框架柱、梁和小閘房改造為鋼筋混凝土包裹啟閉機(jī)、鎖定裝置和閘門板的新型專利產(chǎn)品，投資小，操作簡(jiǎn)便，防損壞盜竊能力強(qiáng)，通過灌溉放水運(yùn)行，灌區(qū)管理人員對(duì)此非常滿意。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是杜絕了私自啟閘放水、損壞和盜竊水閘的不良現(xiàn)象，使灌溉管理秩序井然有條，科學(xué)合理，大大提升小型水閘的有效管理，節(jié)約了防盜控制的社會(huì)成本，體現(xiàn)了高效的管理水平，發(fā)揮了綜合管理效益；二是灌溉制度得到落實(shí)，運(yùn)行管理單位能夠按照用水計(jì)劃輸水到田，整條渠線上、下游群眾非常滿意；三是一座水閘一把鑰匙，由專人管理，杜絕了水資源的損失浪費(fèi)；四是灌溉期間1～3名管理人員就可以對(duì)全渠段水閘進(jìn)行有效管理，減少了大量人力、物力，同時(shí)也節(jié)約了維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)。

此項(xiàng)技術(shù)引進(jìn)應(yīng)用為原陽(yáng)縣積極探索加強(qiáng)小型農(nóng)田水利工程建設(shè)和工程灌溉管理提供了物質(zhì)保障。

2010～2011年，原陽(yáng)縣先后在韓董莊、祥符朱大型引黃灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目工程中實(shí)施應(yīng)用該水閘防盜裝置300多處。此項(xiàng)工程建設(shè)后，杜絕了水資源的損失浪費(fèi)和小型閘門經(jīng)常被破壞、盜竊的現(xiàn)象，促進(jìn)了灌區(qū)灌溉管理工作機(jī)制的良性運(yùn)行，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。