虹吸雨水管原理

虹吸雨水管原理

【篇一：虹吸排水原理】

一、虹吸排水系统原理

虹吸屋面雨水排放系统采用特殊设计的雨水斗，使雨水在很浅的天沟水深下，即可在管道中形成满流状态。利用建筑物的高度和落水具有的势能，在管道中造成局部真空，使雨水斗及水平管内的水流获得附加的压力而形成虹吸现象。利用虹吸作用，极大地加快水在排水管内的流速，快速排放屋面雨水。

二、虹吸排水系统演示

1•降雨初期，雨量一般较小，悬吊管内是一有自由液面的波浪流

2.随着降雨量的增加，管内逐渐呈现脉动流，拔拉流

3.降雨量再增大，系统出现间歇式虹吸现象，出现满管气泡流和满管汽水混合流，并逐步趋于稳定

4•降雨量进一步增大，系统达到设计状态，出现水的单向流状态定且全面的系统虹吸形成

四、虹吸排水系统的优势

1.重力排水和虹吸系统的比较

传统重力排水系统：

横管需要一定坡度

立管较多，影响美观

管道和配件使用量大

使用寿命较短

大范围的地面开挖工作

现场施工量大

后期装修费用较高

虹吸雨水排放系统：

横管不需要坡度

管径较小，便于建筑处理

减少立管和雨水斗数量

系统寿命长

最小的地面开挖工作，雨水井少

施工简单快捷

可节省大量装修费用

五、虹吸排水系统组成

主要的组成部件包括雨水斗、hdpe管道、45度弯头、偏心异径短

束节、y型顺水三通以及一些辅料。

【篇二：虹吸式雨水原理2012】

原理

虹吸式雨水排放系统管内压力和水的流动状态是不断变化的过程。

虹吸式排水系统在降雨初期，屋面雨水高度未超过雨水斗高度时，整个排水系统工作状况和重力排水系统相同。在重力流系统中，水沿着立管的管壁流下。一般情况下，管材断面约1/5-1/3为水，剩余

为空气。

随着降雨的持续，当屋面雨水高度超过雨水斗高度时由于采用了科学设计的防漩涡雨水斗，通过控制进入雨水斗的雨水流量和调整流态减少漩涡，从而极大地减少了雨水进入排水系统时所夹带的空气*

量，使得系统中排水管道呈满流状态，利用建筑物屋面的高度和雨水所具有的势能，在雨水连续流经过雨水悬吊管转入雨水立管跌落时形成虹吸作用，并在该处管道内呈最大负压。屋面雨水在管道内负压的抽吸作用下以较高的流速被排至室外。通过利用建筑物（雨

水斗和排放点的高度差距）所产生的压头，管径设计可达到满管流。管子里的压力有别于大力气强。基本上，系统可接受管子里的压力超出于大气压强。管子内的压力若相当于水的蒸发压力，可能会导致气化作用的产生。为避免气化作用的发生，管子里的压力必需维持在水的蒸发压力以上。也就是说，如果大力气强被制定为0，管内

负压力则需高于—0.08mpa。过大的负压会导致管内水流流速过快，发生气蚀现象。当负压在-0.92公斤左右时，系统内的气泡会在压力的作用下破裂，使整个管道说系统产生剧烈振动。为保证系统的正常运行，管道振动的危害是一个不容忽视的问题。如果振动不加以防范，可能会影响减少建筑结构的使用寿命，也可能会导致整个系统的破坏。安装固定系统的主要功能之一是吸收这些振动，从而避免振动对建筑结构产生影响。

虹吸式雨水和重力排水区别：

虹吸式屋面雨水排水系统的最大改进和技术进步是开发了一种具有良好整流功能的雨水斗。雨水斗在其额定设计流量时处于淹没泄流排水状态，不渗气；设计排水量大；雨水斗淹没泄流的斗前水深小。采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系统，在降雨过程中相当于从屋面上的一个稳定水面的水池中泄水，经屋面内排水管系，从排出管排出，管道全充满的压力流状态，此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内排水系统称之为虹吸式屋面雨水内排水系统。虹吸式屋面排水系统的管道在设计降雨强度呈负压，管材的选用应考虑承受负压的能力，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗开始有空气渗入，排水管道内的真空被破坏，排水系统会从虹吸压力流的工况转向重力流。

缺点:虹吸雨水瞬间大流量，和其连接的市政管网无接纳能力，导致雨水从井内外溢。

原理概括：

由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就向着压强较小的一侧流动。

利用虹吸原理必须满足三个条件：

1、管内先装满液体

2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度。

3、出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。保证水的流出。

重力流雨水系统

特点：气液二相流

1.雨水斗数量多

2.管径大

3.立管数量多

4.水平集水管需要坡度

5.雨水检查井数量多

6.大屋面工程，地面需布置排水沟

7.影响建筑美观

虹吸雨水系统

特点：满管流 1.雨水斗布置灵活

2.

3.

4.

5.管径缩小管道走向可以根据需要灵活设置水平集水管不要坡度雨水斗检查井数量少

6.大屋面工程，无需设置室内检查井

7.有利于建筑美观

8.管道内水流流速很高系统具有较好的自清作用

虹吸系统能够准确的计算出在某一暴雨强度下的天沟水深，因而能够保证在天沟不溢水的情况下，有效的减小天沟的尺寸。

虹吸系统的雨水斗效率高、水阻低，能有效的控制管内的压力，同时具有高度灵活性，在施工调整时能够根据现场实际情况灵活处理。

在屋面下有限的空间内，虹吸系统以最小的管径和没有坡度的水平横管尽量占有最小的空间，同时我们将利用每个雨水斗的高效率排水，组成最少的管道系统。

选用管材可分为以下几类：

hdpe管：塑料管材，造价低，内壁光滑，水力条件好，施工简便，采用热熔焊接。涂塑钢管：钢塑复合管，造价偏高，钢性好，防火性能好，内壁光滑，水力条件好，使用寿命长，采用平板式卡箍或法兰连接。

镀锌钢管：普通钢管，造价高，钢性好，防火性能好，使用寿命长，采用沟槽式卡箍连接。不锈钢管：高档排水钢管，造价最高，钢性

好，防火性能好，使用寿命长，采用亚弧焊或电联焊连接。

4、虹吸式屋面排水系统的水力计算要点:

（1 ）管道的设计流速不小于1m/s。