虹吸雨水系統(tǒng)在工程中的應用

虹吸原理簡述如下：在重力作用下，管中較高處的液體向低位的管口處運動，形成真空，在真空作用下，高位管口處的液體被吸到較高點，形成虹吸現(xiàn)象。

虹吸是利用液面高度差的作用力現(xiàn)象，在倒置的U形管狀結構內(nèi)注入液體后，將開口較高的一端放置于盛有液體的容器中，使容器中的液體不斷通過虹吸管流出。

比如說，在一個裝有水的水缸里，用一根管子把水一頭放在水中，另一頭自然垂在缸沿上，用嘴在這頭口吸氣一會兒，然后再松口，那么缸里的水就會從管子上面流出.因為管子是呈弧形，像彩虹一樣，又可以吸水，所以叫虹吸。虹吸式排水裝置和抽水馬桶的工作原理是一樣的。

虹吸原理可應用于各個方面，大到水利工程，小到家庭排水，人們利用其物理特性，如不借助虹吸原理，將流體移到另一處會很費時費力。

不少水工利用虹吸原理排出河流、湖泊等，節(jié)省了機械設備的用量和電力消耗，非常有效地解決了許多問題。很多企業(yè)都采用虹吸原理，生產(chǎn)了大量的實用新型產(chǎn)品，如樓頂排水系統(tǒng)、屋頂排水系統(tǒng)、大型體育場館的排水系統(tǒng)等，基本上都是按照虹吸原理來設計施工的。

《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019第5.2.13條對不同建筑屋面雨水排水系統(tǒng)的設計流態(tài)作了相應規(guī)定，規(guī)定檐溝外排水，高層建筑屋面雨水排水宜采用重力流系統(tǒng)設計，但許多設計人員對重力流系統(tǒng)設計存在誤解和盲區(qū)，不了解重力流系統(tǒng)的水力特性和設計要求，造成許多工程采用半有壓流代替重力流，管材設計不合理，工程實際中存在管道漏水、干裂、噪音、振動等問題。

重力流雨水斗應具有的水力特性可歸納為：

▼屋頂溢流水位以下，雨水斗及其排水管的流態(tài)應為重力流(無壓)，不能轉入兩相流或有壓流，泄流應達到但不超過重力流的上限值，排水管應保持空氣入流。

▼雨水斗結構設計和重力流雨水系統(tǒng)設計應具有控制流態(tài)的作用，且滿足斗前水深在屋面溢流水位以內(nèi)仍為重力流，不出現(xiàn)二相流或壓力流的要求。重流屋面雨水系統(tǒng)應采用重流式雨水斗，或采用通氣式，使系統(tǒng)處于重流型控制狀態(tài)。

▼在高層建筑中，重力流雨水斗和虹吸雨水系統(tǒng)應用于屋頂雨水系統(tǒng)和外墻雨水系統(tǒng)的設計，將有助于提高管道運行的穩(wěn)定性，減少管道振動和排水噪音。

重力 雨水

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