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涨知识，给水排水|虹吸雨水排水原理 雨水排水系统


涨知识，给水排水|虹吸雨水排水原理 雨水排水系统

文章插图
雨水排水系统(给水排水知识|虹吸雨水排水原理)
形成原理:利用屋顶与地面的高度差产生的能量，当屋顶积水达到一定高度时空气体不会进入管道，在全管流状态(即虹吸状态)排水时产生负压，雨水在管道内通过吸力迅速排出 。

实现:基于形成原理和伯努利方程，通过精心计算，使雨水在管道内的流量和压力得到有效控制和平衡，使雨水管道在短时间内达到满管流状态(即虹吸状态)，雨水快速排出室外 。
一、虹吸排水系统原理

屋顶虹吸雨水排水系统采用特殊设计的雨水斗，使雨水在很浅的天沟水深就能在管道内形成全流状态 。利用建筑物的高度和落水的势能，在管道内造成局部真理空，使雨水斗和横管内的水流获得附加压力，形成虹吸现象 。利用虹吸作用，使排水管中水的流速大大加快，屋顶雨水快速排出 。
二 。虹吸排水系统的组成
虹吸式屋面雨水排水系统由防涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、埋管、雨水出水管、45度弯头、偏心异径短束接头、Y型下游三通及一些辅助材料组成 。(管道设计必须符合当地国家标准，虹吸系统排水管道可采用能抵抗正负压的管道系统 。如ABS、PVC、HDPE、PP、铜管、钢管、铸铁管等已成功用于UV系统) 。




三 。虹吸排水系统演示
降雨初期，雨量一般较小，悬管内存在带自由面的波流→→→随着降雨量的增加，管内逐渐出现脉动流，拉流→→→降雨量再次增加 。系统出现间歇性虹吸现象，满管泡状流和满管汽水混合流逐渐趋于稳定→→降雨量进一步增加，系统达到设计状态，出现水的单向流动，形成稳定全面的系统虹吸 。具体图示如下:

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四 。虹吸排水系统的优点
传统重力排水系统:横管需要一定坡度，立管多，影响美观，所以管材和管件用量大，使用寿命短 。地面开挖工作量大，现场施工量大，后期装修成本高 。

虹吸排水系统:横管不需要坡度，管径小，施工方便，减少了立管和雨水斗的数量，使用寿命长，地面开挖工作量最小，雨水井少，施工简单快捷，可节省大量装修费用 。
五、虹吸排水与重力排水的比较
传统的重力式雨水排水系统利用信息资源网中雨水的重力，屋顶雨水斗需要通过排水系统自行排水 。水流夹带空气体进入整个雨水排水系统，空气体约占管道的30-70%空，信息资源网的水悬管必须有一定的坡度 。虹吸式雨水排水系统可以有效地阻止空气体通过特殊的雨水斗进入 。通过整个系统的压力平衡计算，雨水进入排水系统时夹带的空气体量大大减少，最终达到气水分离的效果，在管道内形成满管流 。利用建筑高度和地面落差的势能形成虹吸效应，使屋面雨水快速排出 。

两种排水系统的优缺点比较传统重力排水虹吸排水

【涨知识，给水排水|虹吸雨水排水原理 雨水排水系统】
六、重力排水和虹吸排水比较方案
1、重力流排水系统:
重力流排水系统是雨水由天沟收集，然后靠重力通过连接到雨水斗的竖管排出 。这个系统的管道不能完全注满水 。当水顺着立管管壁流下时，通常只占立管管段的一部分，甚至一小部分是水，一部分是空气 。重力流排水系统是一种传统的屋面排水方式 。它具有设计施工简单、运行安全可靠的特点 。它的缺点是流水线相对较多，占用空之间的位置较多 。

重力流雨水系统需要将系统的流量控制在设计的重力流范围内 。否则，过量的雨水将进入系统，流态将超过无重力表面流，剧烈的压力波动将对系统造成破坏，导致立管损坏、室内检查井被淹等安全事故 。

2.虹吸雨水排水系统:
在降雨初期，利用重力原理进行排水 。当降雨量增加，屋顶水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔绝空气体，产生虹吸，系统也会转化为高效的排水系统，将雨水抽走，向下排放 。对于大面积的屋面，可以分区排水 。整个屋面排水系统可以由几个子系统组成，每个子系统都有一个天沟，这样天沟就可以避开伸缩缝 。

该系统的设计是，当天沟内的雨水深度达到一定深度时，尾管先注满水达到虹吸条件，然后整个系统被虹吸，这样天沟上的雨水就可以快速排出 。因为虹吸排水流量很大，要通过消能井排入市政雨水排水系统 。降雨量较小时，虹吸系统只能作为重力流系统使用 。这样，虹吸排水系统可以用比重力流排水系统小得多的管道排出几十年一遇的暴雨 。


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