虹吸雨水系统在工程中的应用

虹吸原理简述如下：在重力作用下，管中较高处的液体向低位的管口处运动，形成真空，在真空作用下，高位管口处的液体被吸到较高点，形成虹吸现象。

虹吸是利用液面高度差的作用力现象，在倒置的U形管状结构内注入液体后，将开口较高的一端放置于盛有液体的容器中，使容器中的液体不断通过虹吸管流出。

比如说，在一个装有水的水缸里，用一根管子把水一头放在水中，另一头自然垂在缸沿上，用嘴在这头口吸气一会儿，然后再松口，那么缸里的水就会从管子上面流出.因为管子是呈弧形，像彩虹一样，又可以吸水，所以叫虹吸。虹吸式排水装置和抽水马桶的工作原理是一样的。

虹吸原理可应用于各个方面，大到水利工程，小到家庭排水，人们利用其物理特性，如不借助虹吸原理，将流体移到另一处会很费时费力。

不少水工利用虹吸原理排出河流、湖泊等，节省了机械设备的用量和电力消耗，非常有效地解决了许多问题。很多企业都采用虹吸原理，生产了大量的实用新型产品，如楼顶排水系统、屋顶排水系统、大型体育场馆的排水系统等，基本上都是按照虹吸原理来设计施工的。

《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019第5.2.13条对不同建筑屋面雨水排水系统的设计流态作了相应规定，规定檐沟外排水，高层建筑屋面雨水排水宜采用重力流系统设计，但许多设计人员对重力流系统设计存在误解和盲区，不了解重力流系统的水力特性和设计要求，造成许多工程采用半有压流代替重力流，管材设计不合理，工程实际中存在管道漏水、干裂、噪音、振动等问题。

重力流雨水斗应具有的水力特性可归纳为：

▼屋顶溢流水位以下，雨水斗及其排水管的流态应为重力流(无压)，不能转入两相流或有压流，泄流应达到但不超过重力流的上限值，排水管应保持空气入流。

▼雨水斗结构设计和重力流雨水系统设计应具有控制流态的作用，且满足斗前水深在屋面溢流水位以内仍为重力流，不出现二相流或压力流的要求。重流屋面雨水系统应采用重流式雨水斗，或采用通气式，使系统处于重流型控制状态。

▼在高层建筑中，重力流雨水斗和虹吸雨水系统应用于屋顶雨水系统和外墙雨水系统的设计，将有助于提高管道运行的稳定性，减少管道振动和排水噪音。

重力 雨水

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