鑫利管道采用頂管法施工的隧道式排放口，擴散器長度為200m，管徑1.6m，設14根上升管，上升管內徑為23.9cm，上升管距擴散器的高度約為7.0m～8.0m之間。原設計方案采用了鴨嘴閥，因成本因素原設計擬在每個上升管上安裝1只鴨嘴閥；因為帶肘形彎管的鴨嘴閥成本約為不帶彎管的近2倍，因此同樣是成本因素，設計中采用了不帶彎管的鴨嘴閥，即鴨嘴閥噴口豎直向上。

　　從鴨嘴閥的特點和適用條件可以看出，緊急排放口中應用鴨嘴閥是有必要的和合理的。以下僅對正常排放口應用鴨嘴閥進行一些分析，分析中以目前國內外類似排海工程中常用的上升管上安裝多噴口（射流角度基本水平）噴頭的排放口作比較。應用鴨嘴閥方案按工程可接受的造價水平考慮，即每根上升管安裝單只豎直向上的鴨嘴閥。

　?。?）污水稀釋擴散性能。當鴨嘴閥豎直向上安裝在上升管上時，由于環(huán)境水深較淺，采用鴨嘴閥使射流流速增大，污水尚未火的完全擴散便到達水面，因此不利于污水的稀釋。根據(jù)模型試驗發(fā)現(xiàn)，污水射流會很快沖到水面，引起垂向流態(tài)的失穩(wěn)，形成明顯的翻滾現(xiàn)象（如圖3所示），由于垂向環(huán)流的作用將已經(jīng)混合的污水又帶入羽流參加新的摻混，影響初始稀釋度。經(jīng)過物理模型試驗和數(shù)學模型計算表明，鴨嘴閥豎直向上安裝時，污水上升到水面時的稀釋度僅為10左右。上升管上安裝多噴口噴頭，水流從噴頭處射流水平排放，增加了污水與環(huán)境水頭的摻混，有利于污水的稀釋擴散，是近年來通過研究認為適用于淺水域污水排放的佳形式。根據(jù)物理模型試驗和數(shù)學模型計算，本工程安裝多噴口噴頭時，污水上升到水面的稀釋度可達200～250。

　?。?）防止海水和環(huán)境泥沙入侵。采用鴨嘴閥可有效防止海水和環(huán)境泥沙入侵。多噴口擴散器為了防止海水及環(huán)境泥沙入侵，要求射流密度弗勞德數(shù)大于1［6］。對于本工程來說，由于海水與污水密度差較小，上升管高度不大，只要擴散器設計合理，排污量正常，一般射流密度弗勞德數(shù)遠大于1，不會發(fā)生海水和環(huán)境泥沙入侵現(xiàn)象，而且排放管沖洗也不存在問題。

　?。?）擴散器管內淤積。根據(jù)試驗研究，采用鴨嘴閥可使得上升管出流量沿程更均勻，對于深水排放口來說，這是有利的，更符合深水排放的一般設計要求。但是，當污水中泥沙濃度較高、排放量較小時，由于擴散器尾部管內流速較小，易形成嚴重的泥沙淤積，甚至淤堵。而采用多噴口噴頭形式擴散器，在設計和運行管理上可采用靈活措施，如上升管噴口不均勻分配（遠岸上升管噴口數(shù)多于近岸）或封堵近岸上升管噴口，可增加擴散器尾部管段的流速，降低淤積厚度，防止泥沙淤堵。

　?。?）水頭損失。采用鴨嘴閥的排放口由于增加了出口局部阻力系數(shù)而增大了水頭損失，與采用多噴口噴頭的排放口相比，水頭損失的增加雖不會達到圖2所示的2倍，但增加的水頭損失值也是可觀的。因為水頭損失的增加，就要求增大高位井的高度、增大水泵的揚程，從而增加了工程造價和常年運行費用。

　?。?）維修與維護。據(jù)廠方資料，鴨嘴閥由于避免腐蝕，可長期使用，一般不用維修與維護。多噴口噴頭排放口如果設計合理（考慮防腐措施），并能保持正常運行，一般也不需要維修與維護。如上海竹園排放口（1993年12月通水）、上海星火開發(fā)區(qū)排放口（1993年3月運行），于1998年分別進行了潛水檢查和取出噴頭檢查，發(fā)現(xiàn)正常運行的噴頭無腐蝕現(xiàn)象，噴口處基本無海洋生物寄生［7］；國外資料也表明能保持正常運行的排放口不存在海洋生物寄生封堵噴口的問題［8］。

　?。?）工程造價與運行費。鴨嘴閥本身的價格昂貴，再加上額外的水頭損失，則在工程造價和常年運行費用上，使用鴨嘴閥比采用多噴口噴頭要高。

　　綜上所述，按原設計方案使用鴨嘴閥弊大于利，可考慮采用多噴口噴頭取而代之。即使使用鴨嘴閥，也應進一步調整原設計中的鴨嘴閥方案，如增加鴨嘴閥的數(shù)量及將鴨嘴閥出流方向改為水平等，以充分利用鴨嘴閥的優(yōu)點。

　　排海工程中使用鴨嘴閥，具有防止海水和泥沙入侵、利于排放管沖洗、在一定條件下提高污水稀釋度以及抗腐蝕能力強等優(yōu)點，適用于海水與污水密度差較大、且上升管高度較大的排放口，也可用于不常使用的緊急排放口。由于鴨嘴閥所具有的優(yōu)點是通過增加工程造價和水頭損失而換得的，因此排海工程中對鴨嘴閥的應用應慎重考慮，應根據(jù)具體工程綜合分析利弊后確定使用與否。