近年來，隨著科技的發(fā)展、新材料的出現(xiàn)，國外已成功開發(fā)一種新型閥——鴨嘴閥。鴨嘴閥由彈性氯丁橡膠加人造纖維經(jīng)特殊加工而成，形狀類似鴨嘴。在內部無壓力情況下，鴨嘴出口在本身彈性作用下合攏；隨內部壓力逐漸增加，鴨嘴出口逐漸增大，保持液體能在高流速下排出。鴨嘴閥與目前工程中常用的拍門、閘閥相比具有較多優(yōu)點，已廣泛應用于城市、工廠排水和泵站出水等工程中，在部分排海工程中也有使用，如英國的Weymouth排放口、香港特區(qū)新界排放口等排海工程中均安裝了鴨嘴閥。本文根據(jù)國內外文獻及一定的物理模型試驗，結合上海市奉浦排海工程，簡要分析了在排海工程中使用鴨嘴閥的利與弊。

         1 排海工程中使用鴨嘴閥的利與弊  

         1.1 優(yōu)點   

         （1）維持較高的射流速度。傳統(tǒng)排海工程中噴口為固定口徑，則噴口射流流速隨流量的增加而呈線性增加，當排放口排放量較小時，噴口射流流速較低；鴨嘴閥的出口面積隨排放量的增加而增大。因而，在排放量較小時，其射流流速增加很快，當流量增大到一定值時，射流速度的增加與流量的增加趨向于線性關系。圖1所示為同樣條件下單孔排放口裝設固定噴口與鴨嘴閥的射流速度隨排放量增加而變化的比較圖［2］。由圖1可見，裝設鴨嘴閥后的射流速度明顯高于固定噴口的射流速度，在排放量較低的情況下，裝設鴨嘴閥的排放口仍能有較高的射流速度。   圖1 單孔排放口裝設固定噴口與鴨嘴閥射流流速的比較 

         （2）防止海水和泥沙入侵。海水與排放的污水存在一定的密度差，當污水排放量較小時，傳統(tǒng)排放口擴散器由于噴口射流速度減小，此密度差將會引起海水入侵擴散器，并將海底環(huán)境泥沙帶入擴散器［3］。而鴨嘴閥出口隨出流量的變化而變化，排放量為零時閉合，而且在排放量較低的情況下能維持較高的射流速度，因此防止了海水和環(huán)境泥沙的入侵。    

          （3）有利于排放管沖洗。在排放口初次運行或停止使用一段時間后使用時，擴散器內充滿了海水，對傳統(tǒng)排放管來講，當污水沖洗流量逐漸增加時，污水一般是先從近岸很好根上升管排出，遠岸上升管則會發(fā)生海水倒灌而形成擴散器內的海水循環(huán)現(xiàn)象；只有當污水排放

量達到一定的值時，上升管才逐漸開始全部排放污水，并清除擴散器管內海水［4］。當排放管上裝設鴨嘴閥時，同樣條件下排放量很小時，污水便能從所有上升管排出，隨排放量的逐漸增加，管底的海水逐漸被卷吸排出。    

          （4）在一定的條件下，可獲得更高的稀釋度。對相同環(huán)境條件單噴口擴散器進行模型試驗發(fā)現(xiàn)，在同向水流中水平射流情況下，裝設鴨嘴閥比裝設固定噴口能獲得更高的污水稀釋度［1］。    

          （5）不腐蝕。對于不常使用的排放口（如緊急排放口）來說，在噴口上裝設活動拍門或其它防止回流設施是必要的。但是，金屬構件長期淹沒在海水中，易產(chǎn)生銹蝕和海洋生物繁殖現(xiàn)象，使排放口不能正常運行，給維護帶來不便。鴨嘴閥是由橡膠特殊處理加工而成，避免了銹蝕的威脅。  

           1.2 缺點    

         （1）增加工程造價。因為鴨嘴閥加工工藝復雜，目前世界上只有少數(shù)廠家能夠生產(chǎn)合乎使用要求的產(chǎn)品，并根據(jù)具體工程而定制，因此售價昂貴。    

          （2）增加擴散器水頭損失。圖2為同樣條件下單孔排放口裝設固定噴口與鴨嘴閥的水頭損失比較圖。由圖2可見，裝設鴨嘴閥后的水頭損失基本上是裝設固定噴口的2倍，這樣增大了排放口的能耗，增加了常年運行費用。圖2 單孔排放口設固定噴口與鴨嘴閥水頭損失的比較。