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虹吸排水系統(tǒng)的介紹和實際應用

0232給水排水2021-07-18 12:40:50


從前廁所的排水系統(tǒng)主要是吸水,這種結構吸水差,加上紙質(zhì)不好很容易堵塞廁所;現(xiàn)在廁所的排水系統(tǒng)主要是虹吸式,因為吸水沖力大,人們做過一個實驗:把毛巾扔進廁所,既然可以正常排出;這說明我們現(xiàn)代廁所的排水系統(tǒng)是完全沒問題的,但是不建議模仿這個實驗。一些廁所之所以配上紙簍,是因為建筑設計中的下水道有問題,其實這是不衛(wèi)生的污染源,也是文明人的誤解。

虹吸式屋面雨水排放系統(tǒng)采用特殊設計的雨水斗,使雨水在天溝非常淺的水深下,能在管道內(nèi)形成滿流狀態(tài)。由于建筑物高度和落水所具有的勢能,使管道產(chǎn)生局部真空,使雨水斗和水平管中的水流產(chǎn)生附加壓力,形成虹吸現(xiàn)象。采用虹吸效應,大大加快排水管內(nèi)水流速度,迅速排出屋頂雨水。

虹吸屋頂雨水排水系統(tǒng)由防漩渦雨水斗、雨水懸吊管、雨水立管、埋地管、雨水排水管、45度彎頭、偏心異徑短束節(jié)、Y型順水三通和一些輔助材料組成。虹吸排水系統(tǒng)的排水管道設計必須符合當?shù)貒覙藴?,并能承受正、負壓。例如,ABS,PVC,HDPE,PP,銅管,鋼管和鑄鐵管在UV系統(tǒng)中有大量成功的應用。

雨初,雨量一般較小,懸吊管道內(nèi)呈波浪流,有自由液面流動,隨著雨量的增加,管道內(nèi)逐漸呈現(xiàn)脈動流,拔拉流,雨量又進一步增加,系統(tǒng)出現(xiàn)間歇式虹吸現(xiàn)象,滿管氣泡流與滿管汽水混合流,并逐漸趨于穩(wěn)定,系統(tǒng)達到設計狀態(tài),出現(xiàn)水的單向流狀態(tài),系統(tǒng)穩(wěn)定的虹吸形成。

虹吸排水系統(tǒng)與重力排水系統(tǒng)的比較。

常規(guī)的重力雨水排放系統(tǒng)是利用雨水自身的重力作用,通過排水系統(tǒng)的自流將雨水斗排出。將空氣輸送到整個雨水排泄系統(tǒng)中,空氣約占管道空間的30-70%,排出的懸吊管必須具有一定的坡度。虹吸排水系統(tǒng)采用特殊的雨水斗式排水管,有效地阻隔空氣進入,通過全系統(tǒng)的壓力平衡計算,大大減少了雨水進入排水系統(tǒng)時夾帶的空氣量,終達到氣、水分離的效果,形成滿管流動。屋面雨水利用建筑物高度與地面落差的勢能形成虹吸效應,迅速排干。

重力式排水系統(tǒng)是由天面溝集雨后,經(jīng)雨水斗下接的立管通過自流式自流式排水系統(tǒng)排出。這類系統(tǒng)的管道不能完全充滿水。當水流到立管壁時,通常只占立管截面的一部分,甚至小部分是水,大部分是空氣。自流式排水系統(tǒng)是我國傳統(tǒng)的屋頂排水系統(tǒng)。

虹吸排水系統(tǒng)當雨水開始落下的時候,排水采用重力原理。隨著降雨水的增加,屋頂上的水位上升到一定高度,雨水斗會自動隔絕空氣,產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象,該系統(tǒng)也變成了一個排放式系統(tǒng),將雨水抽到地面。對于大屋面,可以進行“分區(qū)排水”,整個屋面排水系統(tǒng)可以由多個子系統(tǒng)組成,其中每個子系統(tǒng)有一條排水溝,以避免伸縮縫。

該系統(tǒng)的設計是在溝內(nèi)雨深達到一定深度時,先將尾管注滿水達到虹吸狀態(tài),然后使整個系統(tǒng)產(chǎn)生虹吸,可使天面雨水快速排出。由于虹吸式的排水速度很大,需要經(jīng)過消能井再排入市政雨水排水系統(tǒng)。通過這種方式,虹吸排水系統(tǒng)中的管道可大大小于重力流排水系統(tǒng),也可排出數(shù)十年一遇的暴雨雨水。

虹吸排水收集系統(tǒng)應用于軟基處理、路基增強、邊坡防護、橋臺加固、海岸邊坡防護、水庫庫底加固等工程。以及地下車庫頂板種植、屋頂種植、地下側(cè)墻保護、排水,底板排水,隧道防水、排水,公路護坡,鹽堿地、沙漠種植、人工湖等。

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