新型出水口保护体在小农水工程中的应用

苏东虎

（山东省水利工程局有限公司，山东 济南 250014）

目前，国家投入大量资金用于加强农田水利基础设施建设，提高农业生产水平。实现农田灌溉便利程度大幅度提高，水资源配给及时，农业产业化发展和农业增效明显。但是，水资源利用不合理、农田灌溉出水口保护体施工难度大、农田灌溉时管理困难、维修困难、出水口保护体因外界因素易破坏等，这一系列问题都亟待解决。

1　创新原由及研发目标

在2016年以前，莒县农田水利工程中所使用的出水口保护装置主要为混凝土预制构件，但是采用这种防护结构，混凝土结构一般要高出地面50~60 cm，很容易遭到田间农耕机械的碰撞破坏，并且混凝土出水口保护体重量在300~400 kg之间，施工、维修大约需要6人工，施工、维修都较为不方便。

通过对莒县2013年度高效节水灌溉试点县建设项目调查，选取7个分控室范围内的562个出水口进行调查，3年内其中有71个出水口保护体被农耕机械损坏，平均每年损坏率为4.21%，机械损坏率较高。

综上所述，针对以上两种主要问题，研发目标设定为，通过创新研发新型出水口保护体，使田间出水口遭农田机械损坏率降低到1%以下；减小保护体重量，把原先自重350 kg的出水口保护体重量控制在50 kg以内，需要6人工才能维修的出水口保护体通过创新，变为2人工就可以轻松维修的新型出水口保护体。

2　方案制定及研发

通过调查研究，发现收割机、拖拉机等农田机械在田间工作时，对低于30 cm的物体可以直接通过，转弯或者掉头都不会破坏出水口保护体，因此考虑利用烧结砖砌筑出水口底座，出水口底座高出地面15 cm左右，在出水口底座安装嵌入式镀锌铁件保护体。可以有效的防止了农田机械损坏，保护体装置重量轻，设计重量约3.5 kg，施工以及后期管护方便，大大降低了施工成本。保护体锁体采用山东省水利工程局有限公司自行研制的特殊锁体，防盗效果好。

由于浆砌砖出水口底座结构简单，下面主要叙述镀锌铁件出水口保护体的构造原理，见图1和图2。

具体实施方式：结合图1和图2所示，农田灌溉用出水口保护体的框架1上盖有门板2，门板2的一边通过合页3与框架1的一侧壁铰接，框架1的侧壁上开设有通孔9，开设的通孔9作为锁孔，通孔9处固定连接有导向螺母5，导向螺母5一般固定连接在连接在框架1的内壁上，可以直接将导向螺母5焊接在框架上，当然，也可以通过其他常规的连接方式将它们固定连接在一起。在门板2上固定连接有锁环8，锁环8可以是带有封闭孔或者不封闭孔的铁块，可以直接将锁环焊接在门板上，当然，也可以采用其他常规的连接方式将它们固定连接在一起。还包括与导向螺母5螺纹连接的丝杠6，并且丝杠6同时穿过锁环8，锁环8一般设置在门板2的内壁上。在使用这种结构时，将出水口包围在框架1的内部，出水口的上端被门板2封住，再将门板2锁起来，就可以有效地防止盗用及堵塞。

丝杠6靠近导向螺母5的一端为多边形结构，在锁紧保护体或者打开保护体时，可以使用管钳等工具直接作用于多边形结构上，拧动丝杠6运动。

框架1为镀锌框架，并且门板2为镀锌门板，可以有效地防止保护体被腐蚀。在框架1的侧壁的通孔内设置有套管4，导向螺母5与套管4固定连接，便于放置丝杠6。

丝杠6上固定设置有限位件7，限位件7位于导向螺母5与锁环8之间。限位件7可以为限位环或者限位片，在确保能够打开保护体的前提下，使得丝杠6不至于移动过多。

在框架1的下方设置有支撑腿11，支撑腿11的下部开设有铆钉孔111，在整套保护体安装完成后，可以通过使用铆钉把出水口保护体固定在已经砌筑好的出水口砖砌结构上，结构整体牢靠美观、简洁。并且本实用新型的保护体安装完成后，整体露出地表15 cm左右，能够有效防止农耕机械的碰撞而导致的破坏。

综上所述，本出水口保护体具有结构简单、施工方便、装置耐用，不易破坏，而且可以有效防止水资源盗用。

3　效果验证

新型出水口保护体运用在莒县2016年涉水涉地资金整合项目工程，并且根据实际投入使用效果得出以下结论。

1）田间机械损坏率：在莒县2016年涉水涉地资金整合项目工程中，为了更直观的对比新旧两种出水口保护体，在同一种植区域分别安装526个旧式出水口保护体，1 106个新式出水口保护体，通过一个春季耕种和麦收周期的考验，经过统计，旧式出水口保护体被农田机械损坏21处，损坏率为3.99%，与以往统计数据4.21%基本一致，新型出水口保护体被农田机械损坏2处，损坏率为0.18%。

2）保护体自重：旧式出水口保护体自重约350 kg，新型出水口保护体自重约3.5 kg。

3）最少施工人数：旧式出水口保护体安装需要约6人工，新型出水口保护体1人工就可以轻松安装。

综合上述3项数据对比，通过新型出水口保护体在工程中的实际应用可以得知，新研发的出水口保护体施工方便，装置耐用，不易损坏，降低了施工成本，相对于旧式出水口保护体各方面都有了很大提高，达到了当初研发、创新新型出水口保护体的预期效果，并且本次研发的出水口保护体以山东省水利工程局有限公司为专利权人成功申请了国家实用新型专利，并获得批准（专利号：ZL 201720336080.7）。