广东虹吸 广东虹吸雨水排水

压力流屋面雨水排水系统的工作原理压力流屋面雨水排水系统由有压流雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、埋地管、雨水出户管组成。有压流雨水斗具有良好的整流功能，在设计降雨强度下雨水斗不渗入空气，降雨过程中相当于从屋面上有一个稳定水面的小水池向下泄水，经屋面内排水管系，从排出管排出，管道中是全充满的压力流状态，屋面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水排水称之为压力流雨水排水系统是比较贴切的。压力流屋面雨水排水系统内管道的压力和水的流动状态是变化的。降雨初期降雨量较小，悬吊管内是一有自由表面的波浪流，随着降雨量的增加，管内呈现脉动流，拉拨流，进而出现满管气泡流和满管气水乳化流，直至水的单相流状态。降雨末期，雨量减少，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到某一定值，雨水斗开始有空气渗入，排水管内的真空被破坏，排水系统从虹吸流工况转向重力流。在降雨的全过程中，随降雨量的变化，排水管内的压力和水流状态会反复变化。压力流屋面雨水排水系统水力分析见图1。

  

式（1）列出2－2和x－x断面的伯诺里方程H+P2/γ+v22/2g=Hx+Px/γ+vX2/2g+h2－x（1）上式右等式，**项为位置水头，第二项称为压力水头，第三项为速度水头，第四项为两断面间的水头损失。由于上式中，P2=0，v2=0，γ=1，hx=H－hx，代入式（1）得Px=hx－vX2/2g－h2－x（2）式中Px－管道x断面处的压力水头。式（2）是计算管道中任一断面处压力水头的基本公式，它的物理含义是管道中任一点的压力水头等于该点与雨水斗的高度差减去该点的速度水头及该点至雨水斗管段的总水头损失。通过改变断面x在管道系统中的不同位置，可以清楚地判明全系统的压力；雨水斗以下的连接管，管道内呈小的负压或正压。在悬吊管上，随x断面从悬吊管的**远端向立管一侧偏移，管道内的水头损失增加，而可利用的水头损失维持不变，管内呈不断增大的负压，在与立管的交叉点处负压**大。其后，从立管与悬吊管交点向下，可利用的水头迅速增加，大大超过因管道长度增加而增加的水头损失，立管内的负压值也随之很快减少至零，继之出现逐渐增加的正压，立管底部达到**大值后再逐渐减少，至排水井处与大气相通，管道中压力为零，水流状态转为重力流。从上面的分析可以得出，雨水斗的进水水面至临界总高度是有效作用高度，在设计计算中应充分利用；另一方面对雨水斗至悬吊管的末端的总水头损失应有所限制，以控制悬吊管末端的**大负压值。