水和水闸防盗装置在引黄灌区中的应用及推广

□张广久（原阳县水利局）

螺杆式启闭机带动小型铸铁水闸门启闭水闸，是一种水利灌溉中常用的机械，技术成熟，应用广泛。由于它是敞开安装，很容易用摇把摇动开启闸门放水，这样就时常发生不通过水利管理部门，私自用水、不交水费的情况。更有甚者把启闭机和闸门偷走，严重影响了水资源管理，影响水利工程供水效益的发挥。针对以上问题，现提供一种水和水闸防盗装置，具体是用螺杆式启闭机开启和关闭水闸门的水和水闸防盗装置，它不仅能防止偷用水，而且能防止盗窃水闸。

一、工作原理

水和水闸防盗装置包括：水闸门、固定架、摇动轴、主动齿轮、提升齿轮、螺杆、螺旋，水闸门固定在螺杆的下端，螺旋穿在螺杆上，螺旋与提升齿轮咬合，提升齿轮与主动齿轮咬合，主动齿轮固定在摇动轴的端头，摇动轴的一端设置有摇动插口，摇动轴与螺旋由固定架支撑固定，它是在摇把插口的端部套有一个钢管，在钢管内紧贴摇把插口设置有锁簧和锁芯，在锁芯的端头沿着钢管内壁拧有螺旋罩，螺旋罩上开有凹槽。

为了防部件被盗，在启闭机及钢管的外部设置一个固定保护罩。在使用时，利用2把专用钥匙，第一把对着凹槽打开并取掉保护罩，取掉保护罩后，利用第二把插入锁芯转动并取掉锁芯，使摇把插口暴露出来，在摇把插入管子内的摇把插口中，摇动摇把，使摇动轴、主动齿轮、提升齿轮、螺旋转动，从而使螺杆及水闸门向上或向下运动，实现水闸门的开闭，完成放水及闭水。没有专用钥匙，锁打不开，螺旋罩及锁芯不能从钢管中取出，摇把就无法和摇动插口连接，水闸门就不能打开，就不能放水，避免了偷水。保护罩的作用，不仅能防止偷水，而且能防止盗窃水闸。

二、实施方式

图1 剖面结构示意图

由上结构剖面示意图可知，本防盗设置包括：水闸门1、固定架2、摇把插口9、摇动轴10、主动齿轮11、提升齿轮12、螺杆13、螺旋14。水闸门1固定在螺杆13的下端并位于水闸滑道内，螺旋14穿在螺杆上，螺旋在螺杆上可以相对转动，螺旋14与提升齿轮12咬合，提升齿轮12与主动齿轮11均为锥形齿轮而且相互咬合。主动齿轮11固定在摇动轴10的端头，摇动轴10的另一端设置有摇把插口9，摇动轴10与螺旋14由固定架2支撑固定，利用钢筋混凝土将固定架固定在地基15上。在摇把插口9的端部套有一个钢管7，在钢管7内紧贴摇把插口设置有锁簧3和锁芯4，在锁芯4的端头沿着钢管内壁拧有螺旋罩6，螺旋罩6上均匀开有凹槽5，加工时不同用户的装置，其凹槽的数量及间距不同并配备专用的钥匙。采用钢筋混凝土在启闭机及钢管的外部设置一个固定保护罩8，把水闸和启闭机封在里面，防止部件被盗。

三、应用及推广情况

2009年韩董庄引黄灌区管理局为解决管理难问题，多方筹措资金引进该防盗装置，首次在原阳县引黄灌区应用。韩董庄引黄灌区新一干渠为灌区的主要输水骨干灌溉工程之一，长19.728km，控制灌溉面积1.46万hm2，占灌区总设计灌溉面积的38%，该渠共有支、斗渠进水闸57座，闸门设备均为传统式螺杆式启闭机带动小型铸铁闸门板的敞开安装结构形式，技术成熟，安装简单，但它在实际管理运行中存在水和水闸易破坏丢失、水资源损失浪费严重等问题。主要表现在以下几方面：

一是灌溉管理难。随着黄河水资源的日益短缺，引黄灌区灌溉季节性比较强，灌溉采用轮灌方式进行，经常出现上游农田大水漫灌、群众私自多次启闸灌溉，致使下游农田根本见不到水。每逢灌溉期间，灌区管理部门必须动用大量的渠系协会和灌区管理人员看守在闸门现场，消耗了大量的人力、物力及财力，导致农作物的灌溉制度难以落实，灌溉秩序混乱，灌区管理工作难。

二是破坏丢失现象严重。据统计，新一干渠42座小型启闭设备，有80%以上遭到不同程度的损坏和丢失，管理单位迫于无奈只好将启闭机卸掉保存等灌溉时再重新安装。同时，灌区在其防盗保护方面也采取了多种措施，比如修建小闸房安防盗门、启闭机摇把采用六棱、十二棱等方式进行防盗，均未取得明显效果。

三是水量损失浪费严重。新一干渠42座斗门控制灌溉面积2533.33hm2，水稻生育期引黄灌水7次，每hm2每次引黄量1800m3，共计12600m3/hm2。因闸门损坏、偷水、漏水、无为退水等原因，每hm2亩水稻年消耗水量达16500m3左右，该渠42座斗门年浪费水资源988万m3。对于整个灌区来说，小型水闸的管理不善造成的水量损失也是一个比较惊人的数字。

四是管理维修费用高。据统计，2008年新一干渠仅小型闸门每年因灌溉期间需要专人负责看守闸门和维修费用高达6.3万元，占整条渠道运行管理费用的1/3。

四、效益发挥情况

针对以上存在的突出问题，韩董庄引黄灌区管理局于2009年对新一干渠小型水闸上部结构实施了防盗锁定装置技术改造，将传统式的启闭机框架柱、梁和小闸房改造为钢筋混凝土包裹启闭机、锁定装置和闸门板的新型专利产品，投资小，操作简便，防损坏盗窃能力强，通过灌溉放水运行，灌区管理人员对此非常满意。主要体现在以下几个方面：一是杜绝了私自启闸放水、损坏和盗窃水闸的不良现象，使灌溉管理秩序井然有条，科学合理，大大提升小型水闸的有效管理，节约了防盗控制的社会成本，体现了高效的管理水平，发挥了综合管理效益；二是灌溉制度得到落实，运行管理单位能够按照用水计划输水到田，整条渠线上、下游群众非常满意；三是一座水闸一把钥匙，由专人管理，杜绝了水资源的损失浪费；四是灌溉期间1～3名管理人员就可以对全渠段水闸进行有效管理，减少了大量人力、物力，同时也节约了维修养护经费。

此项技术引进应用为原阳县积极探索加强小型农田水利工程建设和工程灌溉管理提供了物质保障。

2010～2011年，原阳县先后在韩董庄、祥符朱大型引黄灌区续建配套与节水改造项目工程中实施应用该水闸防盗装置300多处。此项工程建设后，杜绝了水资源的损失浪费和小型闸门经常被破坏、盗窃的现象，促进了灌区灌溉管理工作机制的良性运行，取得了良好的社会经济效益。