虹吸屋頂雨水系統(tǒng)原理是利用屋頂和排水出戶管之間的高差形成的水頭，依靠特殊雨水斗的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)氣水分離，配合虹吸專用計(jì)算軟件，對(duì)排水管不同位置的管徑、壓力、流速、流量進(jìn)行設(shè)計(jì)、分配和控制，從而使雨水在立管中處于滿流狀態(tài)，當(dāng)立管中的水達(dá)到一定的容量時(shí)，虹吸作用就產(chǎn)生了。雨季期間，由于連續(xù)的虹吸效應(yīng)，整個(gè)系統(tǒng)可以很快的將屋頂上的雨水排出。

屋頂雨水排水系統(tǒng)一般由虹吸式雨水斗、無(wú)斜坡懸掛管、豎管、雨水排泄管等組成。

產(chǎn)生虹吸屋面雨水排放的先決條件是：必須有雨水斗具有良好的氣、水分離裝置。雨強(qiáng)時(shí)，雨水斗不摻入空氣，降雨時(shí)，利用雨水斗與出戶管之間的高差，通過(guò)屋面內(nèi)排水系統(tǒng)排出室外排水管。該工藝中，排水管處于滿管壓力流狀態(tài)，屋面雨水通過(guò)虹吸作用排出。所以，這種結(jié)構(gòu)被稱為虹吸屋頂雨水排放系統(tǒng)。

虹吸雨水排水管道壓力與水流狀態(tài)是連續(xù)變化的。

降雨開始時(shí)，雨量一般較小，在懸吊管內(nèi)為自由液面波浪流。部分情況下，由于降雨的影響，初期不能形成虹吸作用，為以重力流為主的流態(tài)。隨雨量增加，管內(nèi)逐漸出現(xiàn)脈動(dòng)流、拔拉流，然后出現(xiàn)滿管泡狀流和滿管汽水混合流，直至出現(xiàn)單向水態(tài)。

降雨結(jié)束時(shí)，雨水斗淹沒(méi)泄流的斗前水位降至某一特定值(根據(jù)不同的雨水斗產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同)，雨水斗逐漸開始摻入空氣，排水管中的虹吸作用被破壞，排水系統(tǒng)由虹吸流狀態(tài)變?yōu)橹亓α鳡顟B(tài)。

在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，懸吊管的壓力和水流狀態(tài)隨著降水的增加或減少而不斷變化。與懸吊管相似，立管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)也會(huì)從附壁流逐步過(guò)渡到泡泡流、氣水浮化流，在虹吸形成時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)將趨于單向。通過(guò)控制管徑和管高差，可以控制雨水在管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，使系統(tǒng)大部分時(shí)間都能在滿管吸水的情況下工作。使?jié)M管流在管內(nèi)形成一定的負(fù)壓，斗前水受管內(nèi)外兩種壓差的作用，使管內(nèi)流量增大，大大提高了雨水系統(tǒng)的排水量。虹吸式排水系統(tǒng)就是這樣運(yùn)行的。與傳統(tǒng)的雨水系統(tǒng)相比，虹吸雨水系統(tǒng)管徑小，排量大，立管少，對(duì)建筑立面和空間影響小。

我國(guó)對(duì)道路雨水收集利用的研究尚處于起步階段，缺乏一套完善的收集利用系統(tǒng)，應(yīng)借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)道路的特殊要求，對(duì)不同城市、不同地區(qū)、不同路面形式、不同季節(jié)、不同降雨類型的道路雨水收集利用進(jìn)行系統(tǒng)研究，以形成一個(gè)科學(xué)、合理的收集體系。

雨水 狀態(tài)

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