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虹吸雨水排水
虹吸式屋面排水系統(tǒng)
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虹吸雨水排水

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虹吸雨水排水


虹吸雨水排水系統(tǒng)設計


虹吸排水系統(tǒng)采用特殊設計的雨水斗,使雨水在較淺的天溝水深下,即可在管道內(nèi)形成滿流狀態(tài),同時利用建筑物屋面與地面的高差所產(chǎn)生的勢能,在管道中形成局部真空,從而在水平管道內(nèi)形成附加的水流壓力,產(chǎn)生虹吸作用,加快雨水在管道內(nèi)的流速,迅速排清屋面雨水。


階段一:波浪流
在降雨初期,流量小,斗前水位低。
水流通過雨水斗的導流罩后,順利流入斗體中,水流在斗體內(nèi)形成漏斗狀水舌;水在管道中形成較薄的流層,水流平穩(wěn)為重力流;水流入立管后,沿管壁下落;水流入出戶管后進入埋地管檢查井中,系統(tǒng)內(nèi)為大氣壓。
階段二:脈動流
當流量變大時,斗前水位變高。
水流在斗體內(nèi)水舍的空心部分逐漸縮小,直至封閉;斗體內(nèi)出現(xiàn)負壓,水流開始波動,流速加快,水流動一段時間后,氣泡溢出水面;水流入立管后,流層增厚逐漸脫離管壁下落,流速變大,水流滾動,通過出戶管流入檢查井。
階段三:拉撥流
流量繼續(xù)增加,斗前水位繼續(xù)升高。
水流波動加劇,水面出現(xiàn)漩渦,斗體內(nèi)負壓增加;懸吊水管中夾帶大量氣泡,管內(nèi)負壓繼續(xù)變大,流速加快,水流波動;水流入立管后,出現(xiàn)水氣段相間下落,管內(nèi)上部負壓,下部為正壓,交替從的過渡點為大氣壓(壓力零點);水流通過出戶管是受阻礙,流速降低,進入檢查井。
階段四:乳化流
當流量在增加時,斗前水位上升很快。管道流速變大,負壓也加大,水流含有大量的小氣泡,水流呈乳白色氣泡流,立管和出戶水流情況與其相似。
階段五:滿管流
隨著流量繼續(xù)增高,斗前水位迅速升高。
懸吊管內(nèi)達到滿流,水流較平穩(wěn),呈現(xiàn)透明的一相流,管末端負壓值達到上限值;此時立管和出戶管內(nèi)均為一相流,立管上下兩端壓力均為上限值。出戶管內(nèi)為正壓并沿流向逐漸降低,到達檢查井中為大氣壓。

降雨末期,雨水量減少,雨水斗淹沒洪泄流的斗前水位降低到某一特定值(根據(jù)不同的雨水斗產(chǎn)品設計而不同)。雨水斗內(nèi)逐漸開始有空氣滲入,排水管內(nèi)虹吸作用被破壞,排水系統(tǒng)又從虹吸流狀態(tài)轉變?yōu)橹亓α鳡顟B(tài)。在整個降雨過程中,隨著降雨量的增加或減小,懸吊管內(nèi)的壓力和水流狀態(tài)出現(xiàn)反復變化。



虹吸雨水排水系統(tǒng)設計


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