新型出水口保護體在小農水工程中的應用

蘇東虎

（山東省水利工程局有限公司，山東 濟南 250014）

目前，國家投入大量資金用于加強農田水利基礎設施建設，提高農業生產水平。實現農田灌溉便利程度大幅度提高，水資源配給及時，農業產業化發展和農業增效明顯。但是，水資源利用不合理、農田灌溉出水口保護體施工難度大、農田灌溉時管理困難、維修困難、出水口保護體因外界因素易破壞等，這一系列問題都亟待解決。

1　創新原由及研發目標

在2016年以前，莒縣農田水利工程中所使用的出水口保護裝置主要為混凝土預制構件，但是采用這種防護結構，混凝土結構一般要高出地面50~60 cm，很容易遭到田間農耕機械的碰撞破壞，并且混凝土出水口保護體重量在300~400 kg之間，施工、維修大約需要6人工，施工、維修都較為不方便。

通過對莒縣2013年度高效節水灌溉試點縣建設項目調查，選取7個分控室范圍內的562個出水口進行調查，3年內其中有71個出水口保護體被農耕機械損壞，平均每年損壞率為4.21%，機械損壞率較高。

綜上所述，針對以上兩種主要問題，研發目標設定為，通過創新研發新型出水口保護體，使田間出水口遭農田機械損壞率降低到1%以下；減小保護體重量，把原先自重350 kg的出水口保護體重量控制在50 kg以內，需要6人工才能維修的出水口保護體通過創新，變為2人工就可以輕松維修的新型出水口保護體。

2　方案制定及研發

通過調查研究，發現收割機、拖拉機等農田機械在田間工作時，對低于30 cm的物體可以直接通過，轉彎或者掉頭都不會破壞出水口保護體，因此考慮利用燒結磚砌筑出水口底座，出水口底座高出地面15 cm左右，在出水口底座安裝嵌入式鍍鋅鐵件保護體。可以有效的防止了農田機械損壞，保護體裝置重量輕，設計重量約3.5 kg，施工以及后期管護方便，大大降低了施工成本。保護體鎖體采用山東省水利工程局有限公司自行研制的特殊鎖體，防盜效果好。

由于漿砌磚出水口底座結構簡單，下面主要敘述鍍鋅鐵件出水口保護體的構造原理，見圖1和圖2。

具體實施方式：結合圖1和圖2所示，農田灌溉用出水口保護體的框架1上蓋有門板2，門板2的一邊通過合頁3與框架1的一側壁鉸接，框架1的側壁上開設有通孔9，開設的通孔9作為鎖孔，通孔9處固定連接有導向螺母5，導向螺母5一般固定連接在連接在框架1的內壁上，可以直接將導向螺母5焊接在框架上，當然，也可以通過其他常規的連接方式將它們固定連接在一起。在門板2上固定連接有鎖環8，鎖環8可以是帶有封閉孔或者不封閉孔的鐵塊，可以直接將鎖環焊接在門板上，當然，也可以采用其他常規的連接方式將它們固定連接在一起。還包括與導向螺母5螺紋連接的絲杠6，并且絲杠6同時穿過鎖環8，鎖環8一般設置在門板2的內壁上。在使用這種結構時，將出水口包圍在框架1的內部，出水口的上端被門板2封住，再將門板2鎖起來，就可以有效地防止盜用及堵塞。

絲杠6靠近導向螺母5的一端為多邊形結構，在鎖緊保護體或者打開保護體時，可以使用管鉗等工具直接作用于多邊形結構上，擰動絲杠6運動。

框架1為鍍鋅框架，并且門板2為鍍鋅門板，可以有效地防止保護體被腐蝕。在框架1的側壁的通孔內設置有套管4，導向螺母5與套管4固定連接，便于放置絲杠6。

絲杠6上固定設置有限位件7，限位件7位于導向螺母5與鎖環8之間。限位件7可以為限位環或者限位片，在確保能夠打開保護體的前提下，使得絲杠6不至于移動過多。

在框架1的下方設置有支撐腿11，支撐腿11的下部開設有鉚釘孔111，在整套保護體安裝完成后，可以通過使用鉚釘把出水口保護體固定在已經砌筑好的出水口磚砌結構上，結構整體牢靠美觀、簡潔。并且本實用新型的保護體安裝完成后，整體露出地表15 cm左右，能夠有效防止農耕機械的碰撞而導致的破壞。

綜上所述，本出水口保護體具有結構簡單、施工方便、裝置耐用，不易破壞，而且可以有效防止水資源盜用。

3　效果驗證

新型出水口保護體運用在莒縣2016年涉水涉地資金整合項目工程，并且根據實際投入使用效果得出以下結論。

1）田間機械損壞率：在莒縣2016年涉水涉地資金整合項目工程中，為了更直觀的對比新舊兩種出水口保護體，在同一種植區域分別安裝526個舊式出水口保護體，1 106個新式出水口保護體，通過一個春季耕種和麥收周期的考驗，經過統計，舊式出水口保護體被農田機械損壞21處，損壞率為3.99%，與以往統計數據4.21%基本一致，新型出水口保護體被農田機械損壞2處，損壞率為0.18%。

2）保護體自重：舊式出水口保護體自重約350 kg，新型出水口保護體自重約3.5 kg。

3）最少施工人數：舊式出水口保護體安裝需要約6人工，新型出水口保護體1人工就可以輕松安裝。

綜合上述3項數據對比，通過新型出水口保護體在工程中的實際應用可以得知，新研發的出水口保護體施工方便，裝置耐用，不易損壞，降低了施工成本，相對于舊式出水口保護體各方面都有了很大提高，達到了當初研發、創新新型出水口保護體的預期效果，并且本次研發的出水口保護體以山東省水利工程局有限公司為專利權人成功申請了國家實用新型專利，并獲得批準（專利號：ZL 201720336080.7）。