某市雨水管道排口防倒灌设计实践-中国期刊网

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（整期优先）网络出版时间：2024-04-09

作者: 荣梅

建筑科学 >建筑理论

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某市雨水管道排口防倒灌设计实践

荣梅1

（1.天津市政工程设计研究总院有限公司，天津 300051）

[摘要]

河道涨潮期水位会升高，会通过雨水排口倒灌回雨水管道内，为了避免倒灌引起雨水管道的存水过多，建议在排河口处增设河水防倒灌措施，为其他一些涉及排河口项目提供一定借鉴。

[关键词]：市政道路雨水管道防倒灌

1.建设背景

某市道路现状雨水排口共三处排入河道：道路桩号K0+890处道路标高为899.620m，较50年一遇洪水位898.5m高1.12m；道路桩号K1+471处道路标高为896.470m，较50年一遇洪水位894.514m高1.96m；道路桩号K1+682处道路标高为895.407m，较50年一遇洪水位894.07m高1.337m；路面的标高均高于河道水位高程。具体信息如下：

表1.1 河道排口信息表

雨水管排入河道处	河道整治工程	河道整治工程	河道整治工程	市政道路雨水管排入河道标高
桩号	蓄水高程（m）	20年一遇洪水位(m)	50年一遇洪水位(m)	管底高程（m）	路面高程
K0+890	894.52	896.91	898.5	894.3（d1600）（较蓄水高程低0.22m）	899.620
K1+471	891.32	893.337	894.514	891.853(d1350)（较蓄水高程高0.533m）	896.470
K1+682	891.32	892.84	894.07	890.948(d1500)（较蓄水高程低0.372m）	895.407

根据规范要求，雨水出水口内顶最好不低于多年平均洪水位，一般应在常水位以上。本工程雨水管道标高，管顶标高均位于常水位以上，部分管内底标高位于常水位以下，结合当地水利部门的要求，建议采取防倒灌的工程措施。

2.方案设计

2.1.方案比选

目前国内常用的防倒灌设备主要分为有动力和无动力两类，有动力防倒灌设备主要有传统闸门、下开式堰门和液压旋转堰门；无动力防倒灌设备有鸭嘴阀、拍门、浮箱式堰门、管中型防倒灌器等。由于本工程位于河岸边线范围，考虑到后期养管和维护，尽量选用无动力设备。

表2.1 目前常用的无动力防倒灌设备优缺点对比表

序号	项目	管中型防倒灌器	浮箱式拍门	鸭嘴阀	拍门
1	工作原理	不锈钢的外壳与特殊混合硅胶的膜瓣一体化结构。	通过浮筒在水中的浮力带动闸板的开启度来调节过流断面。	橡胶法兰结构，鸭嘴出口在本身弹性作用下合拢。材料记忆。	在水流的作用下使门页自动开启或关闭
2	现场要求	无需接电	无需接电，需在截流井内部进行堰口的设计和浇筑	无需接电	无需接电
3	材质	不锈钢外壳，内为特殊混合材质的膜瓣。	金属材质	全橡胶	金属材质
4	加工难度	两种材质，一体化结构，加工较难	金属件加工一般	全橡胶结构，加工简单	金属件加工一般
5	土建和安装要求	截流井侧的管道中或排口内。	截流井内	管道排口端面或者排水井内	管道排口端面
6	优点	1、无需外接动力电源； 2、易于安装，节省施工和安装成本； 3、水头损失低；	1、无需外接动力电源； 2、耐腐蚀，坚固耐用； 3、过流量大；	1、无需外接动力电源； 2、成本低；	1、无需外接动力电源； 2、成本较低；
7	缺点	1、管道内安装，不易观察管内情况； 2、进口设备价格高。	1、需增加构筑物，土建成本增加； 2、易卡异物，影响行洪或防倒灌； 3、运行维护量较大。	1、如采用露天安装，橡胶容易老化失效； 2、易卡异物，及时维护管理。	1、易卡异物，影响行洪或防倒灌； 2、运行维护量较大。 3、开启水头较大。

结合现状排水情况及类似工程经验，兼顾经济合理性，推荐本次雨水排口采用橡胶柔性止回阀，管中型防倒灌器及拍门作为备选方案。

2.2.方案设计

鸭嘴阀是用橡胶材料制成的柔性止回阀，在无内部压力的情况下，鸭嘴出口在其自身弹性作用下合拢，随着内部压力逐渐增大，鸭嘴出口逐渐增大，从而确保液体能够排出。由于鸭嘴阀是由橡胶材质制成，若将其安装在排口处长期受河水的冲刷和太阳暴晒，会加速老化和破损，故建议采用设置鸭嘴阀井的形式，其中的橡胶柔性止回阀满足《鸭嘴式橡胶止回阀》（CJ/T 396-2012）等相关规范的规定。后期需要定期进行维护，避免管道内杂物导致鸭嘴阀闭合不严密，需要及时清除。

鸭嘴阀井布置如下图所示：