普通防倒灌拍门的利弊及改进的思考

普通防倒灌拍门的利弊及改进的思考

郭宁,梁涛

山东土地集团潍坊有限公司、潍坊市市政工程设计研究院有限公司

一、前言

拍门是一种常见的水利单向阀门，常安装于管渠末端。当排入水体（江、河、湖、海等）的水位高度高于管道内水位高度时，拍门关闭，防止水体倒灌入管道，形成内涝等灾害损失。《室外排水设计规范》（GB 50014-2006(2016版)）明确指出“当排水管渠出水口受水体顶托时，应根据地区重要性和积水所造成的后果，设置潮门、闸门或泵站等设施”，其中潮门即为上文所述的拍门。

二、普通防倒灌拍门的利弊

普通拍门由拍门座、拍门转轴、拍门吊耳、固定螺栓孔、拍门、防水密封条等构成，详见图1（普通拍门示意图）。拍门材质分为不锈钢、铸铁、型钢、复合材料(玻璃钢)等多种材料，现玻璃钢材质因其制作简单，成本较低而被大范围使用。

图1 普通拍门示意图

A1拍门座、A2拍门转轴、A3拍门吊耳、A4固定螺栓孔、

A5拍门、A6防水密封条

2.1普通拍门的优点

2.1.1 结构简单，安装方便。

普通拍门由拍门座、拍门转轴、拍门吊耳、固定螺栓孔、拍门、防水密封条等构成，均为简单结构机械，无复杂精密配件，便于加工制作及安装使用。

2.1.2 运行可靠，无需外加动力控制。

拍门开启完全由内外水体高差控制。当拍门内的水位高于外部水体水位时，拍门开启；当拍门内的水位低于或等于外部水体水位时，拍门关闭，防止倒灌。拍门无需人力或其它外加动力控制，简洁省力、运行可靠。

2.2普通拍门的弊端

普通拍门旋转轴位于上方，力矩较大。拍门的开启度受管道内外水体压差及门板的自重力矩影响，而当拍门外部水位上升时，会严重影响拍门的整体的开启度，导致其排水效果不理想。普通拍门受管道内水位及外潮水位制约太大，虽然可以有效防止倒灌，但对管道排水能力削弱太大，适用性差。

三、防倒灌拍门改进的思考

拍门应有效防止外部水体倒灌，又有利于管道排水，现内涝危害越来越严重，内涝防治也越来越被重视，故尽可能的提升拍门的排水能力，也将被进一步去思考研究。

现有较多改进类型，例如减压式快速拍门需要增加液压起吊设备，动力装置较为复杂；侧翻式大小组合拍门、翻盖组合拍门、对开式方形拍门等可能更多用于尺寸较大的矩形管渠。

本文在此提出一种新的改进型,即将拍门改为上下两级独立运行的拍门，每一级拍门距离转轴的力臂较短，能够降低拍门自重的影响，当水位完全淹没下级拍门时，上级拍门仍能正常开启，利于排水，避免内涝，结构简单、安装方便，详见图2（改进型拍门示意图）。

图2 普通拍门示意图

1拍门座，2下级拍门，3上级拍门，4上级拍门转轴，5下级拍门转轴，6拍门座固定螺栓孔，7拍门吊耳，8水封橡胶圈。

3-1              3-2                  3-3

图3 改进型拍门工作示意图

1拍门座，2下级拍门，3上级拍门，4上级拍门转轴，5下级拍门转轴，6拍门座固定螺栓孔，7拍门吊耳，8水封橡胶圈，9管道，10水流方向，11管道内液位，12管道外液位。

如图3-1所示，当管道内液位11和管道外液位12均比较低，都低于上级拍门下端时，只有下级拍门开启，比传统拍门力矩明显减少，水流阻力小。

如图3-2所示，当管道内液位11较高，高于上级拍门3下端；管道外液位12较低，低于下级拍门2上端时，水压较大，上级拍门3和下级拍门2都处于打开状态，有利于快速排水。

如图3-3所示，当管道内液位11和管道外液位12均高于两级拍门连接的位置，或者管道外液位12位于下级拍门2上端附近时，虽然下级拍门2不能打开，但是上级拍门3扔可以独立打开，整体力矩较小，排水效果仍然较好。

作者简介：

姓名（出生年月）：郭宁，1990.01

性别：男

籍贯（省市）：山东省潍坊市青州市

学历：硕士研究生

职称：工程师

研究方向：给水工程、排水工程

单位名称：山东土地集团潍坊有限公司

邮寄地址/邮编：山东省潍坊市高新区蓝色智谷b1座

联系电话：15165619060

项目名称：无

邮编：261000

姓名（出生年月）：梁涛（1991.10.23）

性别：男

籍贯（省市）：山东省青州市

学历：硕士研究生

职称：工程师

研究方向：给排水

单位名称：潍坊市市政工程设计研究院有限公司

邮寄地址/邮编：潍坊高新区健康东街7299号华天国际大厦

联系电话：15906366637

项目名称：

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