虹吸雨水排放系統(tǒng)原理及應(yīng)用1傳統(tǒng)重力排放系統(tǒng)存在的問題屋面雨水排放系統(tǒng)包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：天溝；雨水斗；尾管；水平管；立管；埋地管。天溝：希望天溝在正常排水過程中保持適當(dāng)?shù)奶鞙纤睢Ｓ捎谥亓ε潘到y(tǒng)的雨水斗是按溢流堰方式進(jìn)水，天溝水深和雨水斗進(jìn)水口直徑?jīng)Q定了雨水斗的排水量；過大的天溝水深會(huì)加大天溝負(fù)荷，或者在建筑結(jié)構(gòu)上不允許；重力雨水斗進(jìn)水示意圖HDVV=（2gH）1/2Q=0.45πDHV旋渦,氣水混流,較大的天溝水深重力雨水斗

進(jìn)水是氣水混流，流速完全取決于天溝水深H，排水量則又和雨水斗進(jìn)口直徑d成正比。天溝水深是重力排水系統(tǒng)的瓶頸之一。臨界水深:形成一相流的水深。一般的天溝不能滿足臨界深度要求。尾管

尾管是直接和雨水斗喉部連接的管道。尾管直徑一般和雨水斗喉管直徑相等。在重力排水系統(tǒng)中，尾管只起到雨水斗和水平管之間的連接作用（如果有水平管）。但在虹吸雨水排放系統(tǒng)中，尾管卻起著極其重要的作用。懸吊管（水平管）

水平管用來把雨水斗的落水轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離雨水斗的立管處，并同時(shí)匯集多個(gè)雨水斗的落水。動(dòng)力：水面落差或者管道坡度。坡度會(huì)嚴(yán)重妨礙其他管道的安裝，而且也影響美觀。當(dāng)水平管很長時(shí)，管內(nèi)水流動(dòng)力不足，成為重力排水另一個(gè)難點(diǎn)。立管

立管用來將一個(gè)或多個(gè)雨水斗的匯水從高處排下。由于重力排水系統(tǒng)本身是按水氣兩相流設(shè)計(jì)，所以流速受限于附壁流，單位面積平均流量較小，同樣的流量，重力排水系統(tǒng)需要較大的立管直徑。過渡段（埋地管）

立管水流經(jīng)埋地管排入窨井或區(qū)域排水管網(wǎng)。動(dòng)力；坡度；管徑。大流量時(shí)如果埋地管內(nèi)的水流條件和水平管相似，也同樣需要一定的坡度和很大的管道直徑。

實(shí)例：排量是400升/秒，地溝長度是50米，地溝寬度B取0.4米，按照曼寧公式，Q=Av=A*C（RJ）0.5式中，A--過流面積，m2C--謝才系數(shù)，C=R1/6/nR--水力半徑，mn--對(duì)混凝土表面，n=0.017J—坡度如取水深和溝寬B相等，則R=B/3=0.133mC=0.1331/6/0.017=15A=0.4*0.4=0.16m2J=(Q/A/C)2/R=(0.4/0.16/42)2/0.133=0.0266地溝兩端落差需要50*0.0266=1.33m這在實(shí)現(xiàn)上是非常困難的，尤其是在廠房內(nèi)部。例：采用虹吸排水的埋地管埋地管通徑400mm，內(nèi)徑380mm，截面積A=0.113m2，管內(nèi)流速3.54m/s，取沿程阻力系數(shù)為0.015，則沿程壓力損失為h=0.015*50/0.38*3.542/(2*9.8)=1.26m這樣的壓力水頭在虹吸系統(tǒng)中很容易實(shí)現(xiàn)，即布置一條直徑400mm的水平埋地管就能夠?qū)崿F(xiàn)400升/秒流量的排放。

小結(jié)重力鏟排水刪系統(tǒng)采中，大排夕量時(shí)劃天溝價(jià)水深睜難以僻控制絮；管內(nèi)堆流速燭（尤舟其是論水平兵管和濱埋地德管或菊地溝當(dāng)內(nèi)）媽無法坡加快墊。這是各制約擇重力拜排水蹲系統(tǒng)蝕排水距能力撕的根映本矛緒盾。獻(xiàn)究其河根本殼原因模，是靠在雨漢水斗狡進(jìn)口姜處和誼水平繡管道艷內(nèi)缺愧乏必糠要的勁動(dòng)力。2虹吸描屋面孫排水用系統(tǒng)責(zé)的基越本原陳理2.表1虹吸互現(xiàn)象ACOH1H2右方臥水頭冠高度H2在C點(diǎn)產(chǎn)密生負(fù)疼壓Pc逐=h父j+挪Pv易o(hù)-含H2左方份靠Pa瓣-P峽c-遣H1劇-h歡j1劑-P桑vc將水嬸流壓負(fù)向C點(diǎn)，Pa并=0，Pc為負(fù)護(hù)值關(guān)鍵刪詞：乎水頭回差H2掘-H怠1；大氣瞇壓力男；最沉大虹悉吸高棚度；協(xié)滿管檢流；2.夠2虹吸客屋面蹄排水總水頭=尾管抗高度H1北+立管劉高度H2A—木C的水肺力平召衡：PA+H至1=ha揉c+族Pv的c+升Pc按表訪壓計(jì)找算，PA=0，A—憑C間應(yīng)核滿足厘阻力ha侄c<告H1湊-Pv沿c-P誰c如果C點(diǎn)壓經(jīng)力Pc為負(fù)滴值（真表壓孤），卻則AC段就旨會(huì)存梢在大逼于勢(shì)法頭H1的推捆動(dòng)壓餡力H1H2CAOV2.瀉3立管擱頂端垮最低巾壓力平衡子方程舊：Pc巨+P關(guān)vc效+H答2=菌hj生2+膚Pv喘oPc款=腫h紫j2為+P尿vo倡-H餡2-Pv旅c由于H2獲>>厘hj浩2，所以Pc惱<0。要求Pc優(yōu)>-排9m立管振高度：決越定了豎立管弓提供衡的最疲大勢(shì)弊頭立管豆直徑：影退響立名管阻別力埋地滿管長紡度和慶直徑：影嫁響阻洗力臨界乓壓力暴（飽沙和蒸惠汽壓障）：限弦制C點(diǎn)的題最低銀壓力立管旱最小最流速：限巨制某押一流揉量下嶄的最域大管土徑小結(jié)發(fā)：利述用總里水頭但高度夜在C點(diǎn)形鎮(zhèn)成負(fù)懼壓，室為水貼平管冠水流她提供況動(dòng)力攀，形暴成有難壓流聽動(dòng)。2.慨4虹吸犁排水導(dǎo)的基流本優(yōu)仿勢(shì)采用陪虹吸泰雨水真斗，壩低天馳溝水裕深下挺獲得扎大排純水量水平扔管為扔壓力繼流，萄從而稀：完全知水平非布置貢；允許依長距影離鋪脂設(shè)布斗漂靈活少挖乘地溝流速櫻高，咸管徑廣小2.5主要翼影響切因素大氣舅壓力飼降低桌對(duì)虹養(yǎng)吸系樓統(tǒng)的捷影響魂：降低底了系屠統(tǒng)的蘆最大寸排水調(diào)能力立管母流速知和立欠管阻熄力、陸臨界懂壓力來的矛峰盾為臨航界壓令力而晨減小煙管徑準(zhǔn)以加曬大流丑阻和說流速即上限葬有矛哪盾，轉(zhuǎn)限制儲(chǔ)了最鍛小管少徑。組對(duì)長招立管逼，可際管徑會(huì)分段上小爸下大膚：限悄制C點(diǎn)壓撈力（咱長立拴管）吩。為減生小立眾管阻模力（廣短立堪管）隙為加塵大立柱管直智徑，日受流啊速下志限限兔制：絡(luò)過低早影響榨虹吸叼生成棒。3雨水慘斗設(shè)厲計(jì)3.莫1設(shè)計(jì)憤要點(diǎn)空氣辦擋板么直徑喬和間思隙與換設(shè)計(jì)鴨流量冬的協(xié)顧調(diào)雨水仔斗喉頑部直炕徑與抱雨水倆斗起雙始流浸量的電協(xié)調(diào)流道昆阻力同盡量弊小防止音雜物輩和漂泥浮物狡堵塞成雨水賤斗3.痕2虹吸坡雨水銳斗工駛作原睡理天溝鍬水深彩的控歐制；空氣取擋板辛下水事流從陶邊緣感向中潔心的塊加速貴；尾管塌的作別用：狹形成誓喉部具負(fù)壓醬；空氣峰擋板向的作除用：麻保持適喉部缸負(fù)壓望。TY父-5診6雨水傳斗設(shè)計(jì)泄排量刮：12升/秒.TY遍-9龍0雨水疫斗草設(shè)獸計(jì)排漠量：24升/秒TY儲(chǔ)-1停10雨水示斗設(shè)計(jì)雨排量50升/秒4虹吸材的形肝成過辱程雨水禿斗的赤淹沒雨水喘斗喉廁部的蝴充滿尾管駱的充破滿和蒸流速打的加普快，柜形成賺虹吸料起始脫流量水平優(yōu)管的督充滿匙或不土充滿為，不斷起重最要作活用立管即頂端粉開始槳充滿乘，起危始流察量和飲立管聰頂部梁直徑越的協(xié)斯調(diào)立管范充滿天高度淘向下謀延伸句，直仰至全裳部充券滿過渡瓶管的攜充滿5虹吸悠狀態(tài)析下管筆道內(nèi)腰的壓蒜力分彎布負(fù)正正負(fù)系統(tǒng)豪內(nèi)的綱壓力缺分布雨水權(quán)斗喉鑒部的雁負(fù)壓飽使水秒流能桑夠在憤雨水浴斗蓋纏板下無加速水平修管兩美端的禮壓力椅差使慨水流我在水政平管笛內(nèi)能覆快速規(guī)流動(dòng)立管脅內(nèi)的丸動(dòng)力裳來自鋪立管俗水頭怖高度扣除觸管道思阻力刊和過挺渡段宋阻力擴(kuò)，立害管剩殃余水?dāng)n頭形酷成頂概部負(fù)搬壓過渡雞段水段流靠洗部分墓立管敗水頭扶推動(dòng)完。結(jié)論取：充分抵利用永了屋插面雨裹水的鍛總水趣頭高嚷度，掏形成亮管道羊內(nèi)的折壓力渣流。管道蘇內(nèi)基王本呈土負(fù)壓童狀態(tài)淘，對(duì)奔管道客剛性謀、密隊(duì)封有葬要求6關(guān)注潮虹吸洞過渡誦過程6.摘1虹吸唱生成懶需要位一個(gè)賽時(shí)間妨過程Qt兵hQ1Q2Qt羨h—設(shè)計(jì)矩排量Q1按—落雨躍量Q2字—實(shí)際里排量6.日2虹吸惜生成毫過程倘帶來嚷的影森響排出呼流量柳的變線化落奮后于靠落雨擔(dān)量落雨陽量上咱升段霜，天樓溝內(nèi)捷會(huì)有腫相當(dāng)償?shù)挠赇N水累割積，冷累積偽深度陜和雨施量變搞化速施度正拍相關(guān)短時(shí)哀超過帽設(shè)計(jì)呼排水幟量的群落雨鉛量也瀉積累豪在天從溝內(nèi)雨量營減小祖時(shí)，跨累積纏的雨金水會(huì)梁迅速郵排出天溝旅容積桃必須濁考慮刺這種繪排水圈滯后層現(xiàn)象6.詢3影響楊滯后幸量的絮主要泡因素雨水納斗的漠排量水平鄰管的嶺直徑咐和長剛度立管憶的直撥徑和在高度7雨水煌斗及擺各個(gè)舊管段芽規(guī)格朵確定渴的原收則雨水宴斗：可翻大不理可小隨，但芽不能僵過大尾角管劉：應(yīng)與洲雨水毛斗喉育管一羅致，啦必要色時(shí)可釣縮小橡，不得奴過短水平穿管：盡勁可能姐短，城管徑忙可適畫當(dāng)大師于立鄭管立管：限蹤蝶制流學(xué)速，克限制垃頂點(diǎn)痕負(fù)壓埋地政管：限險(xiǎn)制出膀口流展速8結(jié)論虹吸分排水炮可以森保證為小的慰天溝不水深均；虹吸捏排水具可以雹采用架很少抓的立債管；虹吸綠排水刮便于蹤蝶把雨變水斗嘴的匯香水傳遼送到舞遠(yuǎn)離惹雨水逗斗的帽落水欣點(diǎn)，青并可批水平襲布管市；虹吸滾排水吉管道裳內(nèi)的碧設(shè)計(jì)劍流速且遠(yuǎn)高當(dāng)于重園力排傻水流喝速，壩同樣意排量誼