建筑屋面雨水排水系統(tǒng)組成及水力計(jì)算

第6章建建筑筑屋屋面面雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)6.1建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成成與與分分類類6.2雨水水內(nèi)內(nèi)排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的水水、、氣氣流流動(dòng)動(dòng)規(guī)規(guī)律律6.3雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的水水力力計(jì)計(jì)算算第6章建建筑筑屋屋面面雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)6.1建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的分類類與組組成成6.1建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的分分類類與與組組成成6.1.1建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)分分類類降落落在在建建筑筑物物屋屋面面的的雨雨水水和和雪雪水水，，特特別別是是暴暴雨雨，，在在短短時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)會會形形成成積積水水，，需需要要設(shè)設(shè)置置屋屋面面雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)，，有有組組織織、、有有系系統(tǒng)統(tǒng)的的將將屋屋面面雨雨水水及及時(shí)時(shí)排排除除到到室室外外，，否否則則會會造造成成四四處處溢溢流流或或屋屋面面漏漏水水，，影影響響人人們們的的生生活活和和生生產(chǎn)產(chǎn)活活動(dòng)動(dòng)。。建筑屋面雨水水排水系統(tǒng)的的分類與管道的設(shè)置、、管內(nèi)的壓力力、水流狀態(tài)態(tài)和屋面排水條件件等有關(guān)。按建筑物內(nèi)部是否有雨水管道分為兩類內(nèi)排水系統(tǒng)外排水系統(tǒng)1.6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.1建筑雨水排水水系統(tǒng)分類建筑物內(nèi)部設(shè)設(shè)有雨水管道道，屋面設(shè)雨雨水斗的雨水水排除系統(tǒng)為為內(nèi)排水系統(tǒng)，否則為外排水系統(tǒng)。雨水通過室內(nèi)內(nèi)架空管道直直接排至室外外的排水管（（渠），室內(nèi)內(nèi)不設(shè)埋地管管的內(nèi)排水系系統(tǒng)稱為架空管內(nèi)排水水系統(tǒng)；架空管內(nèi)排排水系統(tǒng)排水水安全，避免免室內(nèi)冒水，，但需用金屬屬管材多，易易產(chǎn)生凝結(jié)水水，管系內(nèi)不不能排入生產(chǎn)產(chǎn)廢水。雨水水通過室內(nèi)埋埋地管道排至至室外，室內(nèi)內(nèi)不設(shè)架空管管道的內(nèi)排水水系統(tǒng)稱為埋地管內(nèi)排水水系統(tǒng)。按照雨水排至至室外的方法法內(nèi)排水系統(tǒng)又分為：架空管排水系系統(tǒng)埋地管排水系系統(tǒng)6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.1建筑雨水排水水系統(tǒng)分類按雨水在管道道內(nèi)的流態(tài)分分為重力無壓壓流、重力半半有壓流和壓壓力流三類。。重力無壓流是是指雨水通過過自由堰流入入管道，在重重力作用下附附壁流動(dòng)，管管內(nèi)壓力正常常，這種系統(tǒng)統(tǒng)也稱為堰流斗系統(tǒng)。重力半有壓流流是指管內(nèi)氣氣水混合，在在重力和負(fù)壓壓抽吸雙重作作用下流動(dòng)，，這種系統(tǒng)也也稱為87雨水斗系統(tǒng)。壓力流是指管管內(nèi)充滿雨水水，主要在負(fù)負(fù)壓抽吸作用用下流動(dòng)，這這種系統(tǒng)也稱稱為虹吸式系統(tǒng)。2.6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.1建筑雨水排水水系統(tǒng)分類按屋面的排水水條件分為檐溝排水、天溝排水和無溝排水。當(dāng)建筑屋面面面積較小時(shí)，，在屋檐下設(shè)設(shè)置匯集屋面面雨水的溝槽槽，稱為檐溝溝排水。在面積大且曲曲折的建筑物物屋面設(shè)置匯匯集屋面雨水水的溝槽，將將雨水排至建建筑物的兩側(cè)側(cè)，稱為天溝溝排水。降落到屋面的的雨水沿屋面面徑流，直接接流入雨水管管道，稱為無無溝排水。3.6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.1建筑雨水排水水系統(tǒng)分類按出戶埋地橫橫干管是否有有自由水面分分為敞開式排排水系統(tǒng)和密密閉式排水系系統(tǒng)兩類。敞開式排水系系統(tǒng)是非滿流流的重力排水水，管內(nèi)有自自由水面，連連接埋地干管管的檢查井是是普通檢查井井。該系統(tǒng)可可接納生產(chǎn)廢廢水，省去生生產(chǎn)廢水埋地地管，但是暴暴雨時(shí)會出現(xiàn)現(xiàn)檢查井冒水水現(xiàn)象，雨水水漫流室內(nèi)地地面，造成危危害。密閉式式排水系統(tǒng)是是滿流壓力排排水，連接埋埋地干管的檢檢查井內(nèi)用密密閉的三通連連接，室內(nèi)不不會發(fā)生冒水水現(xiàn)象。但不不能接納生產(chǎn)產(chǎn)廢水，需另另設(shè)生產(chǎn)廢水水排水系統(tǒng)。。4.6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.1建筑雨水排水水系統(tǒng)分類按一根立管連連接的雨水斗斗數(shù)量分為單單斗系統(tǒng)和多多斗系統(tǒng)。在重力無壓流流和重力半有有壓流狀態(tài)下下，由于互相相干擾，多斗斗系統(tǒng)中每個(gè)個(gè)雨水斗的泄泄流量小于單單斗系統(tǒng)的泄泄流量。5.6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成普通外排水由由檐溝和敷設(shè)在建筑筑物外墻的立管組成，見圖6-1。降落到屋面的的雨水沿屋面面集流到檐溝溝，然后流入入隔一定距離離設(shè)置的立管管排至室外的的地面或雨水水口。1.普通外排水承雨斗立管雨水斗檐溝女兒墻6-1普通外排水6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成與分類6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成根據(jù)降雨量和和管道的通水水能力確定1根立管服務(wù)的的屋面面積，，再根據(jù)屋面面形狀和面積積確定立管的的間距。普通外排水適用于普通住宅、一一般的公共建建筑和小型單單跨廠房。天溝外排水由由天溝、雨水斗和排水立管組成。天溝設(shè)置在兩兩跨中間并坡坡向端墻，雨雨水斗設(shè)在伸伸出山墻的天天溝末端，也也可設(shè)在緊靠靠山墻的屋面面，見圖6-2。2.天溝外排水6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成立管連接雨水水斗并沿外墻墻布置。降落落到屋面上的的雨水沿坡向向天溝的屋面面匯集到天溝溝，再沿天溝溝流至建筑物物兩端(山墻、女兒墻墻)，流人雨水斗斗，經(jīng)立管排排至地面或雨雨水井。天溝外排水系系統(tǒng)適用于長度不超過100m的多跨工業(yè)廠廠房。天溝溢流口山墻泄壓管消能池檢查井雨水斗圖6-2天溝外排水(Ⅰ-Ⅰ剖面)6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成天溝的排水?dāng)鄶嗝嫘问綉?yīng)根根據(jù)屋面情況況而定，一般般多為矩形和和梯形。圖6-2天溝外排水(平面)女兒墻分水線沉降縫天溝雨水斗立管檢查井室外雨水管6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成天溝應(yīng)以建筑筑物伸縮縫、、沉降縫和變變形縫為屋面面分水線，在在分水線兩側(cè)側(cè)分別設(shè)置天天溝。天溝坡度不宜宜太大，以免免天溝起端屋屋頂墊層過厚厚而增加結(jié)構(gòu)構(gòu)的荷重，但但也不宜太小小，以免天溝溝抹面時(shí)局部部出現(xiàn)倒坡，，使雨水在天天溝中積存，，造成屋頂漏漏水，天溝坡坡度一般在0.003～0.006之間。天溝外排水方方式在屋面不不設(shè)雨水斗，，管道不穿過過屋面，排水水安全可靠，，不會因施工工不善造成屋屋面漏水或檢檢查井冒水。。且節(jié)省管材，，施工簡便，，有利于廠房房內(nèi)空間利用用，也可減小小廠區(qū)雨水管管道的埋深。。但因天溝有有一定的坡度度，而且較長長，排水立管管在山墻外，，也存在著屋屋面墊層厚，，結(jié)構(gòu)負(fù)荷增增大；晴天屋屋面堆積灰塵塵多，雨天天天溝排水不暢暢；寒冷地區(qū)區(qū)排水立管可可能凍裂的缺缺點(diǎn)。6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成3.內(nèi)排排水水內(nèi)排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)一一般般由由雨雨水水斗斗、、連連接接管管、、懸懸吊吊管管、、立立管管、、排排出出管管、、埋埋地地干干管管和和附附屬屬構(gòu)構(gòu)筑筑物物幾幾部部分分組組成成，，如如圖圖6-3。圖6-3Ⅰ-Ⅰ剖面面6.1建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的分分類類與與組組成成6.1.2建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成成降落落到到屋屋面面上上的的雨雨水水，，沿沿屋屋面面流流入入雨水水斗斗，經(jīng)經(jīng)連接管、懸吊管、流入立管，再經(jīng)排出管流人雨水水檢查井，或經(jīng)埋地干管管排至室外外雨水管管道。對于某些些建筑物物，由于于受建筑筑結(jié)構(gòu)形形式、屋屋面面積積、生產(chǎn)產(chǎn)生活的的特殊要要求以及及當(dāng)?shù)貧鈿夂驐l件件的影響響，內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)可能只只有其中中的部分分組成。。內(nèi)排水系統(tǒng)統(tǒng)適用于跨跨度大、特特別長的多多跨建筑，，在屋面設(shè)設(shè)天溝有困困難的鋸齒齒形、殼形形屋面建筑筑，屋面有有天窗的建建筑，建筑筑立面要求求高的建筑筑，大屋面面建筑及寒寒冷地區(qū)的的建筑，在在墻外設(shè)置置雨水排水水立管有困困難時(shí)，也也可考慮采采用內(nèi)排水形式式。雨水斗是一一種雨水由由此進(jìn)入排排水管道的的專用裝置置，設(shè)在天天溝或屋面面的最低處處。實(shí)驗(yàn)表表明有雨水水斗時(shí)，天天溝水位穩(wěn)穩(wěn)定、水面面旋渦較小小，水位波波動(dòng)幅度小小，摻氣量量較??；無無雨水斗時(shí)時(shí)，天溝水水位不穩(wěn)定定，水位波波動(dòng)幅度為為大，摻氣氣量較大。。6.1建筑雨水排排水系統(tǒng)的的分類與組組成6.1.2建筑雨水排排水系統(tǒng)的的組成⑴雨水斗

雨水斗有重力式和虹吸式兩類，見圖圖6-4。圖6-46.1建筑雨水排排水系統(tǒng)的的分類與組組成6.1.2建筑雨水排排水系統(tǒng)的的組成重力式雨水水斗由頂蓋蓋、進(jìn)水格格柵（導(dǎo)流流罩）、短短管等構(gòu)成成，進(jìn)水格格柵既可攔攔截較大雜雜物又對進(jìn)進(jìn)水具有整整流、導(dǎo)流流作用。重力式雨水水斗有65式、79式和87式3種，其中87式雨水斗的的進(jìn)出口面面積比（雨雨水斗格柵柵的進(jìn)水孔孔有效面積積與雨水斗斗下連接管管面積之比比）最大，，摻氣量少少，水力性性能穩(wěn)定，，能迅速排排除屋面雨雨水。重力式雨水斗87式為避免在設(shè)設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)強(qiáng)度下雨水水斗摻入空空氣，虹吸吸式雨水斗斗設(shè)計(jì)為下下沉式。挾挾帶少量空空氣的雨水水進(jìn)入雨水水斗的擴(kuò)容容進(jìn)水室后后，因室內(nèi)內(nèi)有整流罩罩，雨水經(jīng)經(jīng)整流罩進(jìn)進(jìn)入排出管管，挾帶的的空氣被整整流罩阻擋擋，不易進(jìn)進(jìn)入排水管管。6.1建筑雨水排排水系統(tǒng)的的分類與組組成6.1.2建筑雨水排排水系統(tǒng)的的組成虹吸式雨水水斗虹吸式雨水水斗由頂蓋蓋、進(jìn)水格格柵、擴(kuò)容容進(jìn)水室、、整流罩（（二次進(jìn)水水罩）、短短管等組成成。虹吸式雨水斗6.1建筑雨水排排水系統(tǒng)的的分類與組組成6.1.2建筑雨水排排水系統(tǒng)的的組成(2)連接管

在陽臺、花花臺和供人人們活動(dòng)的的屋面，可可采用無格格柵的平箅箅式雨水斗斗。平箅式式雨水斗的的進(jìn)出口面面積比較小小，在設(shè)計(jì)計(jì)負(fù)荷范圍圍內(nèi)，其泄泄流狀態(tài)為為自由堰流流。連接管是連連接雨水斗斗和懸吊管管的l段豎向短管管。連接管管一般與雨雨水斗同徑徑，連接管管應(yīng)牢固固固定在建筑筑物的承重重結(jié)構(gòu)上，，下端用斜斜三通與懸懸吊管連接接。6.1建筑雨水排排水系統(tǒng)的的分類與組組成6.1.2建筑雨水排排水系統(tǒng)的的組成(3)懸吊管懸吊管是懸懸吊在屋架架、樓板和和梁下或架架空在柱上上的雨水橫橫管。懸吊吊管連接雨雨水斗和排排水立管，，其管徑不不小于連接接管管徑，，也不應(yīng)大大于300mm。塑料管的最最小設(shè)計(jì)坡度度不小于0.005；鑄鐵管的最最小設(shè)計(jì)坡度度不小于0.01。在懸吊管的的端頭和長度度大于15m的懸吊管上設(shè)設(shè)檢查口或帶帶法蘭盤的三三通，位置宜宜靠近墻柱，，以利檢修。。連接管與懸吊吊管，懸吊管管與立管間宜宜采用45o三通或90o斜三通連接。。懸吊管一般般采用塑料管管或鑄鐵管，，固定在建筑筑物的桁架或或梁上，在管管道可能受振振動(dòng)或生產(chǎn)工工藝有特殊要要求時(shí)，可采采用鋼管，焊焊接連接。6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成(4)立管雨水排水立管管承接懸吊管管或雨水斗流流來的雨水，，一根立管連連接的懸吊管管根數(shù)不多于于兩根，立管管管徑不得小小于懸吊管管管徑。立管宜宜沿墻、柱安安裝，在距地地面1m處設(shè)檢查口。。立管的管材材和接口與懸懸吊管相同。。排出管是立管管和檢查井間間的一段有較較大坡度的橫橫向管道，其其管徑不得小小于立管管徑徑。(5)排出管6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成埋地管敷設(shè)于于室內(nèi)地下，，承接立管的的雨水，并將將其排至室外外雨水管道。。埋地管最小小管徑為200mm，最大不超過過600mm。埋地管一般般采用混凝土土管，鋼筋混混凝土管或陶陶土管，管道道坡度按表5-5生產(chǎn)廢水管道道最小坡度設(shè)設(shè)計(jì)。(6)埋地管135o排出管與下游游埋地干管在在檢查井中宜宜采用管頂平平接，水流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角不得小于135°。6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成(7)附屬構(gòu)筑物附屬構(gòu)筑物用用于埋地雨水水管道的檢修修、清掃和排排氣。主要有檢查井、檢查查口井和排氣氣井。檢查井適用于敞開式式內(nèi)排水系統(tǒng)統(tǒng)，設(shè)置在排排出管與埋地地管連接處，，埋地管轉(zhuǎn)彎彎、變徑及超超過30m的直線管路上上。檢查井井井深不小于0.7m，井內(nèi)采用管管頂平接，井井底設(shè)高流槽槽，流槽應(yīng)高高出管頂200mm。6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.2建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成排氣井埋地管起端檢檢查井與排出出管間應(yīng)設(shè)排氣井，見圖6-5。水流從排出管管流人排氣井井，與溢流墻墻碰撞消能，，流速減小，，氣水分離，，水流經(jīng)格柵柵穩(wěn)壓后平穩(wěn)穩(wěn)流人檢查井井，氣體由放放氣管排出。。密閉內(nèi)排水水系統(tǒng)的埋地地管上設(shè)檢查查口，將檢查查口放在檢查查井內(nèi)，便于于清通檢修，，稱檢查口井。圖6-5排氣井6.1建筑雨水排水水系統(tǒng)的分類類與組成6.1.3建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成6.1.3建筑雨水排水水系統(tǒng)的組成成選擇建筑物屋屋面雨水排水水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)根根據(jù)建筑物的類型型、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)形式、屋面面面積大小、、當(dāng)?shù)貧夂驐l條件以及生活活生產(chǎn)的要求求，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較，本本著既安全全又經(jīng)濟(jì)濟(jì)的原原則則選選擇擇雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)。。為此此，，密密閉閉式式系系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)優(yōu)于于敞敞開開式式系系統(tǒng)統(tǒng)，，外外排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)優(yōu)優(yōu)于于內(nèi)內(nèi)排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)。。堰堰流流斗斗重重力力流流排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的安安全全可可靠靠性性最最差差。。安全全的的含含義義是是指指能能迅迅速速、、及及時(shí)時(shí)地地將將屋屋面面雨雨水水排排至至室室外外，，屋面面溢溢水水頻頻率率低低，，室室內(nèi)內(nèi)管管道道不不漏漏水水，，地地面面不不冒冒水水。。安全6.1建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的分分類類與與組組成成6.1.3建筑筑雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成成虹吸吸式式系系統(tǒng)統(tǒng)泄泄流流量量大大管管徑徑小小造造價(jià)價(jià)最最低低，，87斗重重力力流流系系統(tǒng)統(tǒng)次次之之，，堰堰流流斗斗重重力力流流系系統(tǒng)統(tǒng)管管徑徑最最大大，，造造價(jià)價(jià)最最高高。。經(jīng)濟(jì)濟(jì)是是指指在在滿滿足足安安全全的的前前提提下下，，系系統(tǒng)統(tǒng)的的造造價(jià)價(jià)低低，，壽壽命命長長。。經(jīng)濟(jì)6.1建筑雨水水排水系系統(tǒng)的分分類與組組成6.1.3建筑雨水水排水系系統(tǒng)的組組成屋面集水建筑屋面內(nèi)排水、長天溝外排水大型屋面的庫房、公共建筑內(nèi)排水檐溝外排水陽臺雨水優(yōu)先考慮慮天溝形形式，雨水斗置置于天溝溝內(nèi)。一般宜采采用重力力半有壓壓流系統(tǒng)統(tǒng)宜采用虹虹吸式有有壓流系系統(tǒng)宜采用重重力無壓壓流系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)自成系系統(tǒng)排到到室外，，不得與屋屋面雨水水系統(tǒng)相相連接下一節(jié)：：6.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水、氣流流動(dòng)規(guī)律律第6章建建筑屋面面雨水排排水系統(tǒng)統(tǒng)6.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水水系統(tǒng)

雨水從屋面流入雨水斗用管道輸送到雨水井或地面，其間沒有能量輸入，水體的這種流動(dòng)通常稱為重力流動(dòng)。屋面雨水進(jìn)入雨水斗時(shí)，會挾帶一部分空氣進(jìn)入雨水管道，所以，雨水管道中泄流的是水、氣兩種介質(zhì)。6.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水水系統(tǒng)這些變化化受到天天溝距埋埋地管的的位置高度H、天溝水深深h、懸吊管的的管徑、長度、坡度及立管管徑徑等諸多因因素的影影響。其其變化規(guī)規(guī)律是合合理設(shè)計(jì)計(jì)雨水排排水系統(tǒng)統(tǒng)的依據(jù)據(jù)。降雨歷時(shí)時(shí)、匯水水面積和天溝水深深影響了雨雨水斗斗斗前的水水面深度度h，雨水斗斗斗前水水面深度度又決定定了進(jìn)氣氣口的大大小和進(jìn)進(jìn)入雨水水管道的的相對空空氣量的的多少，，進(jìn)入雨雨水管道道的相對對空氣量量的多少少直接影影響管道道內(nèi)的壓壓力波動(dòng)動(dòng)和水流流狀態(tài)，，隨著雨雨水斗斗斗前水深深h的不斷增加，，輸水管管道中會會出現(xiàn)重力無壓壓流、重力半有有壓流和壓力流（（虹吸流流）三種流態(tài)態(tài)。6.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水水系統(tǒng)降雨開始始后，降降落到屋屋面的雨雨水沿屋面徑流流到天溝溝，再沿沿天溝流流到雨水水斗。隨隨降雨歷歷時(shí)的延延長，雨雨水斗斗斗前水深深不斷增增加，見見圖6.2.1。圖6-6“”雨雨水斗前前水流狀狀態(tài)圖6-6雨水前水水流狀態(tài)態(tài)6.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水水系統(tǒng)進(jìn)氣口不不斷減小小，系統(tǒng)統(tǒng)的泄流流量Q、壓力P和摻氣比比K隨之發(fā)生生變化，，見圖6-7。摻氣比是是指進(jìn)入入雨水斗斗的空氣氣量與雨雨水量的的比值。。圖6-7圖6-76.2雨水內(nèi)排排水系統(tǒng)統(tǒng)中的水水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水水系統(tǒng)在初始階階段，降降雨剛剛開始始，只有有少部分分匯水面面積上的的雨水匯匯集到雨雨水斗，，天溝水水深較淺淺。隨著著匯水面面積的增增加，天天溝水深深增加較較快，雨雨水斗泄泄流量也也增加較較快。但但泄流量量和水深深的增長長速度變變緩。1.初始階段段（0≤t＜tA，α＜1/3)⑴雨水斗和連接管按降雨雨歷時(shí)時(shí)t，系統(tǒng)統(tǒng)的泄泄流狀狀態(tài)可可分為為三個(gè)個(gè)階段段：降雨開開始到到摻氣氣比最最大的的初始始階段段（0≤t＜tA），摻氣比比最大大到摻摻氣比比為零零的過過渡階階段(tA≤t＜tB）和不摻氣氣的飽飽和階階段(t≥tB)。6.2雨水內(nèi)內(nèi)排水水系統(tǒng)統(tǒng)中的的水氣氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律律6.2.1單斗雨雨水系系統(tǒng)在這一一階段段，因因天溝溝水深深較淺淺，雨雨水斗斗大部部分暴暴露在在大氣氣中，，雨水水斗斗斗前水水面穩(wěn)穩(wěn)定，，進(jìn)氣氣面積積大，，而泄泄水量量較小小，所所以摻摻氣比比急劇劇上升升，到到tA時(shí)達(dá)到到最大大，見見圖6-6.a.因泄水水量較較小，，充水水率α＜1/3，雨水水在連連接管管內(nèi)呈呈附壁壁流或或膜流流，管管中心心空氣氣暢通通，管管內(nèi)壓壓力很很小且且變化化緩慢慢，約約等于于大氣氣壓力力。雨水由由連接接管進(jìn)進(jìn)入懸懸吊管管后，，因泄泄水量量較小小，管管內(nèi)是是充滿滿度很很小（（h/D＜0.37）的非非滿流流,呈現(xiàn)有有自由由水面面的波波浪流流、脈脈動(dòng)流流、拉拉撥流流,水面上上的空空氣經(jīng)經(jīng)連接接管和和雨水水斗與與大氣氣自由由流通通，懸懸吊管管內(nèi)壓壓力變變化很很小。。⑵懸吊管與立管6.2雨水內(nèi)內(nèi)排水水系統(tǒng)統(tǒng)中的的水氣氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律律6.2.1單斗雨雨水系系統(tǒng)立管管管徑與與連接接管管管徑相相同，，立管管內(nèi)也也是附附壁水水膜流流。因因立管管內(nèi)雨雨水流流速大大于懸懸吊管管內(nèi)的的流速速，雨雨水會會挾帶帶一部部分空空氣向向下流流動(dòng)，，其空空間會會由經(jīng)經(jīng)雨水水斗、、連接接管、、懸吊吊管來來的空空氣來來補(bǔ)充充，所所以，，立管管內(nèi)壓壓力變變化也也很小小。因泄水水量與與懸吊吊管相相同，，排出出管和和埋地地干管管內(nèi)的的流態(tài)態(tài)與懸懸吊管管相似似，也也是充充滿度度很小小有自自由水水面的的波浪浪流、、脈動(dòng)動(dòng)流，，系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)壓壓力變變化很很小。。⑶埋地干管6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)由以上分析析可以看出出，單斗雨雨水系統(tǒng)的的初始階段段，雨水排排水系統(tǒng)的的泄流量小小，管內(nèi)氣氣流暢通，，壓力穩(wěn)定定，雨水靠靠重力流動(dòng)動(dòng)，是水氣氣兩相重力力無壓流。。在過渡階段段，隨著匯匯水面積增增加，雨水水斗斗前水水深逐漸增增加，因泄泄流量隨水水深增加而而加大，所所以這個(gè)階階段水深增增加緩慢，，近似呈線線性關(guān)系。。2.過渡階段（tA≤t＜tB，1/3≤αα＜1）⑴雨水斗和連接管6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)因泄流量逐逐漸增加，，管內(nèi)充水水率增加，，而管道斷斷面積固定定不變，所所以，泄流流量的增長長速率越來來越小。因因大氣壓力力、地球引引力和地球球自轉(zhuǎn)切力力的共同作作用，當(dāng)天天溝的水深深達(dá)到一定定高度時(shí)，，在雨水斗斗上方，會會自然生成成漏斗狀的的立軸旋渦渦，雨水斗斗斗前水面面波動(dòng)大。。見圖6-6b。隨著雨水斗斗前水位的的上升，漏漏斗逐漸變變淺，旋渦渦逐漸收縮縮，雨水斗斗進(jìn)氣面積積和摻氣量量逐漸減小小，而泄流流量增加，，所以摻氣氣比急劇下下降，到tB時(shí)摻氣比為為零。因泄泄水量增加加和摻氣量量減少，管管內(nèi)頻繁形形成水塞，，出現(xiàn)負(fù)壓壓抽力，管管內(nèi)壓力增增加較快。。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)連接管內(nèi)頻頻繁形成水水塞的氣水水混合流進(jìn)進(jìn)入懸吊管管后流速減減小，雨水水與挾帶的的空氣充分分混合，形形成沒有自自由水面的的滿管氣泡泡流、滿管管氣水乳化化流，管內(nèi)內(nèi)壓力波動(dòng)動(dòng)大。⑵懸吊管與立管懸吊管的水水頭損失迅迅速增加，，因可利用用的水頭幾幾乎不變，，所以，管管內(nèi)負(fù)壓不不斷增大。。由單斗雨雨水系統(tǒng)壓壓力實(shí)測資資料可得單單斗雨水排排水系統(tǒng)管管內(nèi)壓力分分布示意圖圖。見圖6-8。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)從中可以得得出，懸吊吊管起端呈呈正壓，懸懸吊管末端端和立管的的上部呈負(fù)負(fù)壓，在懸懸吊管末端端與立管連連接處負(fù)壓壓最大。上部形成負(fù)負(fù)壓圖6-8單斗系統(tǒng)管管內(nèi)壓力分分布示意圖圖下部形成正正壓6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)氣水混合物物流入立管管后，由橫橫向流動(dòng)變變成豎向流流動(dòng)，流速速增加，但但不足部分分不能由空空氣來補(bǔ)充充。為達(dá)到平衡衡，抽吸懸懸吊管內(nèi)的的水流，水水氣紊流混混合。形成成水塞流、、氣泡流、、氣水乳化化流。隨著水流沿沿立管向下下流動(dòng)，可可利用的水水頭迅速增增加，立管管內(nèi)的負(fù)壓壓值迅速減減小，至某某一高度時(shí)時(shí)壓力為零零。再向下下管內(nèi)壓力力為正，壓壓力變化曲曲線近似呈呈線性關(guān)系系，其斜率率隨泄流量量增加而減減小，零壓壓點(diǎn)隨泄流流量增加而而上移，滿滿流時(shí)零壓壓點(diǎn)的位置置最高。高速挾氣水水流進(jìn)入密密閉系統(tǒng)的的埋地管后后，流速急急驟減小，，其動(dòng)能大大部分用于于克服水流流沿程阻力力、轉(zhuǎn)變?yōu)闉樗眨涡纬伤S，，水流波動(dòng)動(dòng)劇烈，是是使立管下下半部產(chǎn)生生正壓的主主要原因。。水中挾帶帶的氣體隨隨水流向前前運(yùn)動(dòng)的同同時(shí)，受浮浮力作用作作垂直運(yùn)動(dòng)動(dòng)擾動(dòng)水流流，使水流流摻氣現(xiàn)象象激烈，形形成滿管的的氣水乳化化流，導(dǎo)致致水流阻力力和能量損損失增加。。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)⑶埋地干管因橫干管內(nèi)內(nèi)的流速比比立管流速速小，水氣氣在立管下下部進(jìn)行劇劇烈的能量量交換，水水氣完全混混合，所以以立管底部部正壓力達(dá)達(dá)到最大值值。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)水流在埋地地橫管內(nèi)向向前流動(dòng)過過程中，水水中氣泡的的能量減小小，逐漸從從水中分離離出來，聚聚積在管道道斷面上部部形成氣室室，并具有有壓力作用用在管道內(nèi)內(nèi)雨水液面面上。雖然氣室占占據(jù)了一定定的管道斷斷面積，使使管道過水水?dāng)嗝鏈p小小，但同時(shí)時(shí)有壓力作作用在水面面上，水力力坡度不再再僅是管道道坡度一項(xiàng)項(xiàng)，還有液液面壓力產(chǎn)產(chǎn)生的水力力坡度，這這又增加了了埋地管的的排水能力力。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)對于敞開式式內(nèi)排水系系統(tǒng)，立管管或排出管管中的高速速水流沖入入檢查井，，流速驟減減，動(dòng)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成位能能，使檢查查井內(nèi)水位位上升。同同時(shí)，挾氣氣水流在檢檢查井內(nèi)上上下翻滾，，使井內(nèi)水水流旋轉(zhuǎn)紊紊亂，阻擾擾水流進(jìn)人人下游埋地地管。水中中挾帶的氣氣體與水分分離，在井井內(nèi)產(chǎn)生壓壓力。在埋埋地管起端端，因管徑徑小，檢查查井內(nèi)的雨雨水極易從從井口冒出出，造成危危害。由以上分析析可以看出出，單斗雨雨水系統(tǒng)的的過渡階段段的泄流量量較大，管管內(nèi)氣流不不暢通，管管內(nèi)壓力不不穩(wěn)定，變變化大，雨雨水靠重力力和負(fù)壓抽抽吸流動(dòng)，，是水氣兩兩相重力半半有壓流。。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)到達(dá)tB時(shí)刻，變成成飽和階段段。這時(shí)天天溝水深淹淹沒雨水斗斗，雨水斗斗上的漏斗斗和旋渦消消失，見圖圖6-6c。3.飽和階段（t≥tB，α＝1）⑴雨水斗和連接管不摻氣，管管內(nèi)滿流。。因雨水斗斗安裝高度度不變，天天溝水深增增加所產(chǎn)生生的水頭不不足以克服服因流量增增加在管壁壁上產(chǎn)生的的摩擦阻力力，泄流量量達(dá)到最大大，基本不不再增加。。所以天溝溝水深急劇劇上升，泄泄水主要靠靠負(fù)壓抽力力，所以雨雨水斗和連連接管內(nèi)為為負(fù)壓。6.2雨水內(nèi)排水水系統(tǒng)中的的水氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律6.2.1單斗雨水系系統(tǒng)因雨水斗完完全淹沒不不進(jìn)氣，所所以懸吊管管、立管和和埋地橫干干管內(nèi)都是是水單相流流，受位能能和系統(tǒng)管管路壓力損損失的制約約，懸吊管管起端管內(nèi)內(nèi)壓力可能能是負(fù)壓也也可能是正正壓。⑵懸吊管與立立管隨懸吊管的的延伸,管內(nèi)壓力逐逐漸減小，，負(fù)壓值增增大，至懸懸吊管與立立管的連接接處負(fù)壓值值最大，形形成虹吸。。立管內(nèi)的的壓力變化化規(guī)律與過過渡階段末末端相似，，由負(fù)壓逐逐漸增加到到正壓。在在立管與埋埋地管連接接處達(dá)到最最大正壓。。6.2雨水水內(nèi)內(nèi)排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的水水氣氣流流動(dòng)動(dòng)規(guī)規(guī)律律6.2.1單斗斗雨雨水水系系統(tǒng)統(tǒng)雨水水進(jìn)進(jìn)入入埋埋地地干干管管向向前前流流動(dòng)動(dòng)過過程程中中，，水水頭頭損損失失不不斷斷增增加加，，而而可可利利用用水水頭頭H不變變，，所所以以，，埋埋地地干干管管正正壓壓值值逐逐漸漸減減少少，，至至室室外外雨雨水水檢檢查查井井處處壓壓力力減減為為零零，，從從屋屋面面雨雨水水斗斗斗斗前前的的進(jìn)進(jìn)水水水水面面至至埋埋地地干干管管排排出出口口的的總總高高度度差差，，即即有有效效作作用用水水頭頭H，全全部部用用盡盡。。⑶埋地地干干管管由以以上上分分析析可可以以看看出出，，單單斗斗雨雨水水系系統(tǒng)統(tǒng)飽飽和和階階段段的的雨雨水水斗斗完完全全淹淹沒沒，，不不摻摻氣氣，，管管內(nèi)內(nèi)滿滿流流不不摻摻氣氣，，雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的泄泄流流量量達(dá)達(dá)到到最最大大，，雨雨水水主主要要靠靠負(fù)負(fù)壓壓抽抽吸吸流流動(dòng)動(dòng)，，是是水水單單相相壓壓力力流。。6.2雨水水內(nèi)內(nèi)排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的水水氣氣流流動(dòng)動(dòng)規(guī)規(guī)律律6.2.1單斗斗雨雨水水系系統(tǒng)統(tǒng)通過過以以上上對對單單斗斗雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)各各個(gè)個(gè)組組成成部部分分的的水水流流狀狀態(tài)態(tài)、、壓壓力力變變化化規(guī)規(guī)律律和和泄泄水水量量大大小小的的分分析析，，壓壓力力流流狀狀態(tài)態(tài)下下系系統(tǒng)統(tǒng)的的泄泄流流量量最最大大，，重重力力流流時(shí)時(shí)泄泄流流量量最最小小。。在在重重力力半半有有壓壓流流和和壓壓力力流流狀狀態(tài)態(tài)下下，，雨雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的泄泄水水能能力力取取決決于于天天溝溝位位置置高高度度、、天天溝溝水水深深、、管管道道摩摩阻阻及及雨雨水水斗斗的的局局部部阻阻力力，，其中主要取決決于天溝位置高度度。雨水斗離排出出管的垂直距距離越大，產(chǎn)產(chǎn)生的抽力越越大，泄水能能力也就越大大。系統(tǒng)最大大負(fù)壓在懸吊吊管與立管的的連接處，最最大正壓在立立管與埋地橫橫干管的連接接處。6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)一根懸吊管上上連接2個(gè)或2個(gè)以上雨水斗斗的雨水排水水系統(tǒng)為多斗斗雨水系統(tǒng)，，這些雨水斗斗都與大氣相相通，當(dāng)雨水水斗斗前水深深較淺時(shí)，從從連接管落入入懸吊管的雨雨水，產(chǎn)生向向下沖擊力，，在連接管與與懸吊管的連連接處，水流流呈八字形，，向上游產(chǎn)生生回水壅高，，對上游雨水水的排放產(chǎn)生生阻隔和干擾擾作用，使上上游雨水斗的的泄水能力減減小。1.初始和過渡階階段6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)在初始和過渡渡階段，多斗斗雨水系統(tǒng)中中雨水斗之間間相互干擾的的大小與懸吊吊管上雨水斗斗的個(gè)數(shù)、互互相之間的間間距及雨水斗斗離排水立管管的遠(yuǎn)近有關(guān)關(guān)。即使每個(gè)個(gè)雨水斗的直直徑和匯水面面積都相同，，其泄流量也也是不同的。?；厮€長度與與管徑、坡度度、泄流量及及管內(nèi)壓力有有關(guān)。初始階階段泄流量小小，管內(nèi)空氣氣流通，氣壓壓穩(wěn)定，回水水線長，隨泄泄流量的增加加，管內(nèi)產(chǎn)生生負(fù)壓抽吸，，雨水在重力力半有壓流狀狀態(tài)下流動(dòng)時(shí)時(shí)，則回水線線縮短。6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)圖6-9多斗系統(tǒng)雨水水泄流規(guī)律圖6-9是立管高度為為4.2m，天溝水深為為40mm時(shí)多斗雨水排排水系統(tǒng)泄流流量的實(shí)測資資料，圖中數(shù)數(shù)據(jù)為泄流量量，單位為L／s。6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)為沿水流方向向懸吊管內(nèi)的的負(fù)壓值逐漸漸增大，離立立管近的雨水水斗受到的負(fù)負(fù)壓抽吸作用用大，由雨水水斗流到立管管的水頭損失失小，所以泄泄流能力大；；而離立管遠(yuǎn)遠(yuǎn)的雨水斗受受到的負(fù)壓抽抽吸作用小，，且排水流程程長，水流阻阻力大，還受受到近立管處處的雨水斗排排泄流量的阻阻擋和干擾，，泄流能力小小。因離立管遠(yuǎn)的的雨水斗泄水水能力小，該該雨水斗處天天溝水位上升升快，雨水斗斗可能淹沒。。為防止屋頂頂溢水，天溝溝水深不可能能無限增高，，所以近立管管雨水斗不可可能淹沒。這這樣近立管雨雨水斗泄水時(shí)時(shí)總要摻氣，，立管內(nèi)呈水水氣兩相流。。6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)在設(shè)兩個(gè)雨水水斗，且近立立管雨水斗至至立管距離相相等的情況下下（圖6-9中的b、c、d、e），總泄流量量基本相同。。隨著2個(gè)雨水斗間距距的增加，近近立管雨水斗斗泄流量逐漸漸增加，遠(yuǎn)離離立管雨水斗斗泄流量逐漸漸減小，但變變化幅度不大大。當(dāng)兩個(gè)雨水斗斗間距相同(圖6-9中的a和c)，距離立管不不同時(shí)，兩個(gè)個(gè)雨水斗泄流流量的比值基基本相同(18.9／9.05＝2.09，21.62／10.30＝2.10)。但兩種情況況總泄流量不不同，離立管管越近，總泄泄流量越大。。6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)若1根懸吊管上連連接5個(gè)雨水斗時(shí)（（圖6-9中的f），各個(gè)雨水水斗泄流量變變化很大。離離立管越遠(yuǎn)，，泄流量越小小，5個(gè)雨水斗泄流流量之比為1︰15︰22︰80︰196。距離立管最最近的兩個(gè)雨雨水斗泄流量量之和已占總總泄流量的87.8％，第3個(gè)及其以后的的雨水斗形同同虛設(shè)。比較圖6-9中的b與f兩種情況還可可以看出，近近立管雨水斗斗泄流量和總總泄流量基本本相同，f中其余4個(gè)雨水斗泄流流量之和(11.82L／s)比b中離立管較遠(yuǎn)遠(yuǎn)的一個(gè)雨水水斗的泄流量量(12L／s)還小。6.2雨水內(nèi)排水系系統(tǒng)中的水氣氣流動(dòng)規(guī)律6.2.2多斗雨水排水水系統(tǒng)重力半有壓流流的多斗雨水水排水系統(tǒng)中中，一根懸吊吊管連接的雨雨水斗不宜過過多，雨水斗斗之間的距離離不宜過大，，雨水斗應(yīng)盡盡量靠近立管管。在飽和和階段段，多多斗雨雨水排排水系系統(tǒng)的的每個(gè)個(gè)雨水水斗都都被淹淹沒，，空氣氣不會會進(jìn)入入系統(tǒng)統(tǒng)，系系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)為水水一相相流，，懸吊吊管和和立管管上部部負(fù)壓壓值達(dá)達(dá)到最最大，，抽吸吸作用用大，，下游游雨水水斗的的泄流流不會會向上上游回回水，，對上上游雨雨水斗斗排水水產(chǎn)生生的阻阻隔和和干擾擾很小小，各各雨水水斗得得泄流流量相相差不不多。。2.飽和階階段通過以以上分分析，，可以以得出出下列列結(jié)論論：6.2雨水內(nèi)內(nèi)排水水系統(tǒng)統(tǒng)中的的水氣氣流動(dòng)動(dòng)規(guī)律律6.2.2多斗雨雨水排排水系系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)水流流速度度大，，泄流流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于于初始始和過過渡階階段的的重力力流和和重力力半有有壓流流。下游某某雨水水斗到到懸吊吊管的的距離離小于于上游游雨水水斗到到這一一點(diǎn)的的距離離，為為保持持該處處壓力力平衡衡，應(yīng)應(yīng)增加加下游游雨水水斗到到懸吊吊管的的水頭頭損失失。因懸吊吊管和和立管管上部部負(fù)壓壓值很很大，，為保證證安全全，防防止管管道損損壞，，應(yīng)選選用鑄鑄鐵管管或承承壓塑塑料管管。下一節(jié)節(jié):6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算第6章建建筑筑屋面面雨水水排水水系統(tǒng)統(tǒng)6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.1雨水量量計(jì)算算屋面雨雨水排排水系系統(tǒng)雨雨水量量的大大小是是設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算算雨水水排水水系統(tǒng)統(tǒng)的依依據(jù)，，其值值與該該地暴暴雨強(qiáng)強(qiáng)度q、匯水水面積積F以及徑徑流系系數(shù)ψ有關(guān)，，屋面面徑流流系數(shù)數(shù)一般般取ψ＝0.9。設(shè)計(jì)暴暴雨強(qiáng)強(qiáng)度公公式中中有設(shè)設(shè)計(jì)重重現(xiàn)期期P和屋面面集水水時(shí)間間t兩個(gè)參參數(shù)。。設(shè)計(jì)計(jì)重現(xiàn)現(xiàn)期應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)建筑筑物的的重要要程度度、氣氣象特特征確確定，，一般般性建建筑物物取2～5年，重重要公公共建建筑物物不小小于10年。由由于屋屋面面面積較較小，，屋面面集水水時(shí)間間應(yīng)較較短，，因?yàn)闉槲覈鴩茖?dǎo)導(dǎo)暴雨雨強(qiáng)度度公式式實(shí)測測降雨雨資料料的最最小時(shí)時(shí)段為為5min，所以以屋面面集水水時(shí)間間按5min計(jì)算。。1．設(shè)計(jì)計(jì)暴雨雨強(qiáng)度度q6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.1雨水量量計(jì)算算屋面雨雨水匯匯水面面積較較小，，一般般按m2計(jì)。對對于有有一定定坡度度的屋屋面，，匯水水面積積不按按實(shí)際際面積積而是是按水水平投投影面面積計(jì)計(jì)算。。考慮到到大風(fēng)風(fēng)作用用下雨雨水傾傾斜降降落的的影響響，高高出屋屋面的的側(cè)墻墻，應(yīng)應(yīng)附加加其最最大受受雨面面正投投影的的一半半作為為有效效匯水水面積積計(jì)算算。窗窗井、、貼近近高層層建筑筑外墻墻的地地下汽汽車庫庫出入入口坡坡道應(yīng)應(yīng)附加加其高高出部部分側(cè)側(cè)墻面面積的的二分分之一一。同一匯匯水區(qū)區(qū)內(nèi)高高出的的側(cè)墻墻多于于一面面時(shí)，，按有有效受受水側(cè)側(cè)墻面面積的的1／2折算匯匯水面面積。。2．匯水水面積積F6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.1雨水量量計(jì)算算雨水量量可按按以下下兩個(gè)個(gè)公式式計(jì)算算：3.雨水量量計(jì)算算公式式（6-1）（6-2）式中ψ——徑流系系數(shù)，，屋面面取0.9；Q——屋面雨雨水設(shè)設(shè)計(jì)流流量，，L/s；F——屋面設(shè)設(shè)計(jì)匯匯水面面積，，m2；qs——當(dāng)?shù)亟到涤隁v歷時(shí)5min時(shí)的暴暴雨強(qiáng)強(qiáng)度，，L/s··104m2；hs——當(dāng)?shù)亟到涤隁v歷時(shí)5min時(shí)的小小時(shí)降降雨深深度，，mm/h；6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)雨水斗斗的泄泄流量量與流流動(dòng)狀狀態(tài)有有關(guān)，，重力力流狀狀態(tài)下下，雨雨水斗斗的排排水狀狀況是是自由由堰流流，通通過雨雨水斗斗的泄泄流量量與雨雨水斗斗進(jìn)水水口直直徑和和斗前前水深深有關(guān)關(guān)，可可按環(huán)環(huán)形溢溢流堰堰公式式計(jì)算算1.雨水斗泄流量量式中Q——通過雨水斗的的泄流量，m3/s；μ——雨水斗進(jìn)水口口的流量系數(shù)數(shù)，取0.45；D——雨水斗進(jìn)水口口直徑，m；h——雨水斗進(jìn)水口口前水深，m。（6-3）6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)在半有壓流流和壓力流流狀態(tài)下，，排水管道道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)負(fù)壓抽吸，，所以通過過雨水斗的的泄流量與與雨水斗出出水口直徑徑、雨水斗斗前水面至至雨水斗出出水口處的的高度及雨雨水斗排水水管中的負(fù)負(fù)壓有關(guān)：：式中Q——雨水斗出水水口泄流量量，m3/s；μ——雨水斗出水水口的流量量系數(shù)，取取0.95；d——雨水斗出水水口內(nèi)徑，，m；H——雨水斗前水水面至雨水水出水口處處的高度，，m；P——雨水斗排水水管中的負(fù)負(fù)壓，m。（6-4）6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)各種類型雨雨水斗的最最大泄流量量可按表6-1選取。雨水斗最大大泄流量（（L/s）表表6-16.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)87式多斗排水水系統(tǒng)中，，一根懸吊吊管連接的的87式雨水斗最最多不超過過4個(gè)，離立管管最遠(yuǎn)端雨雨水斗的設(shè)設(shè)計(jì)流量不不得超過表表中數(shù)值，，其他各斗斗的設(shè)計(jì)流流量依次比比上游斗遞遞增10％。屋面天溝為為明渠排水水，天溝水水流流速可可按明渠均均勻流公式式計(jì)算2.天溝流量（6-5）（6-6）6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)式中Q——天溝排水流流量（m3/s）；v——流速（m3/s）；n——天溝粗糙度度系數(shù)，與與天溝材料料及施工情情況有關(guān)，，見表6.3.2；I——天溝坡度，，不小于于0.003；w——天溝過水?dāng)鄶嗝娣e，（（m2）各種抹面天天溝粗糙度度系數(shù)表表6-26.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)橫管包括懸懸吊管、管管道層的匯匯合管、埋埋地橫干管管和出戶管管，橫管可可以近似地地按圓管均均勻流計(jì)算算：3.橫管（6-7）（6-8）Q=vω式中Q——排水流量（（m3/s）；v——管內(nèi)流速(m／s)，不小于0.75m/s，埋地橫干干管出建筑筑外墻進(jìn)入入室外雨水水檢查井時(shí)時(shí)，為避免免沖刷，流流速應(yīng)小于于1.8m／s。ω——管內(nèi)過水?dāng)鄶嗝娣e(m2)；6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)n——粗糙系數(shù)；；塑料管取取0.010，鑄鐵管取取0.014，混凝土管管取0.013；R——水力半徑(m)，懸吊管按按充滿度h/D=0.8計(jì)算，橫干干管按滿流流計(jì)算；I——水力坡度；；重力流的的水力坡度度按管道敷敷設(shè)坡度計(jì)計(jì)算，金屬管不小小于0.01，塑料管不不小于0.005；重力半有有壓流的水水力坡度與與橫管兩端端管內(nèi)的壓壓力差有關(guān)關(guān)，按下式式計(jì)算：式中I——水力坡度；；h——橫管兩端管管內(nèi)的壓力力差，(mH2O)，懸吊管按按其末端（（立管與懸懸吊管連接接處）的最最大負(fù)壓值值計(jì)算，取取0.5m，埋地橫干干管按其起起端（立管管與埋地橫橫干管連接接處）的最最大正壓值值計(jì)算，取取1.0m；（6-9）6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)△h——位置水頭，，(mH2O)，懸吊管是是指雨水斗斗頂面至懸懸吊管末端端的幾何高高差(m)，埋地橫干干管是指其其兩端的幾幾何高差(m)；L——橫管的長度度(m)。：將各個(gè)參數(shù)數(shù)代入6-7和6-8式，計(jì)算出出不同管徑徑、不同坡坡度時(shí)非滿滿流（h/D＝0.8）橫管（鑄鑄鐵管、鋼鋼管、塑料料管）和滿滿流橫管（（混凝土管管）的流速速和最大泄泄流量，見見附錄6-1、附錄6-2、附錄6-3。橫管的管徑徑根據(jù)各雨雨水斗流量量之和確定定，并宜保保持管徑不不變。6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)重力流狀態(tài)態(tài)下雨水排排水立管按按水膜流計(jì)計(jì)算4.立管式中Q——立管排水流流量，（L/s）；Kp——粗糙高度，，（m），塑料管管取15×10-6m，鑄鐵管取取25×10-5m。α——充水率，塑塑料管取0.3，鑄鐵管取取0.35。d——管道計(jì)算內(nèi)內(nèi)徑（m）（6-10）重力流立管管最大允許許流量見附附錄6-4重力半有壓壓流系流狀狀態(tài)下雨水水排水立管管按水塞流流計(jì)算，6.3雨水排水系系統(tǒng)的水力力計(jì)算6.3.2系統(tǒng)計(jì)算原原理與參數(shù)數(shù)重力半有壓壓流系統(tǒng)除除了重力作作用外，還還有負(fù)壓抽抽吸作用，，所以，重重力半有壓壓流系統(tǒng)立立管的排水水能力大于于重力流，，其中，單單斗流系統(tǒng)統(tǒng)立管的管管徑與雨水水斗口徑、、懸吊管管管徑相同，，多斗系統(tǒng)統(tǒng)立管管徑徑根據(jù)立管管設(shè)計(jì)排水水量按表6-3確定定。。重力力半半有有壓壓流流立立管管的的最最大大允允許許泄泄流流量量表表6-3鑄鐵鐵管管充充水水率率α＝0.57～0.35，小小管管徑徑取取大大值值，，大大管管徑徑取取小小值值。。6.3雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的水水力力計(jì)計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算算原原理理與與參參數(shù)數(shù)壓力力流流（（虹虹吸吸式式））系系統(tǒng)統(tǒng)的的連連接接管管、、懸懸吊吊管管、、立立管管、、埋埋地地橫橫干干管管都都按按滿滿流流設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)，，管管道道的的沿沿程程阻阻力力損損失失按按海海森森－－威威廉廉公公式式計(jì)計(jì)算算。。5.壓力力流流（（虹虹吸吸式式））⑴沿程程阻阻力力損損失失計(jì)計(jì)算算（6-11）式中中R———單位位長長度度的的阻阻力力損損失失，，KPa／m；Q———流量量，，L／min；Dj———管道道的的計(jì)計(jì)算算內(nèi)內(nèi)徑徑，，m,內(nèi)壁壁噴噴塑塑鑄鑄鐵鐵管管塑塑膜膜厚厚度度為為0.005m。6.3雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的水水力力計(jì)計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算算原原理理與與參參數(shù)數(shù)管件件的的局局部部阻阻力力損損失失應(yīng)應(yīng)按按下下式式計(jì)計(jì)算算C———海森森－－威威廉廉系系數(shù)數(shù)，，塑塑料料管管：：C＝130，內(nèi)壁壁噴噴塑塑鑄鑄鐵鐵管管：：C＝110，鋼鋼管管C＝120，鑄鑄鐵鐵管管：：C＝100。常用用的的內(nèi)內(nèi)壁壁噴噴塑塑鑄鑄鐵鐵管管水水力力計(jì)計(jì)算算表表見見附附錄錄6-5⑵局部部阻阻力力損損失失計(jì)計(jì)算算式中中hj———管件件的的局局部部阻阻力力損損失失KPa;v———流速速，，m/s；ζ———管件件局局部部阻阻力力系系數(shù)數(shù)，，見見表表6.3.4（6-12）6.3雨水水排排水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的水水力力計(jì)計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算算原原理理與與參參數(shù)數(shù)管件件局局部部ξ系數(shù)數(shù)表表6-46.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)管路的的局部部阻力力損失失可以以折算算成等等效長長度，，按沿沿程水水頭損損失估估算⑶阻力損損失估估算式中L0——等效長長度，，m;L——設(shè)計(jì)長長度，，m；k——考慮管管件阻阻力引引入的的系數(shù)數(shù)：鋼鋼管、、鑄鐵鐵管k＝1.2～1.4，塑料料管k＝1.4～1.6（6-13）L0=kL6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)計(jì)算管管路單單位等等效長長度的的阻力力損失失可按按下式式計(jì)算算式中R0——計(jì)算管管路單單位等等效長長度的的阻力力損失失，Kpa/m；E——系統(tǒng)可可以利利用的的最大大壓力力，Kpa；H——雨水斗斗頂面面至雨雨水排排出口口的幾幾何高高差，，m;L0——計(jì)算管管路等等效長長度，，m。懸吊管管單位位等效效長度度的阻阻力損損失按按下式式計(jì)算算（6-14）①計(jì)算管管路阻阻力損損失估估算②懸吊管管阻力力損失失估算算6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)式中RX0——懸吊管管單位位等效效長度度的阻阻力損損失，，Kpa/m；Pmax——最大允允許負(fù)負(fù)壓值值，Kpa；H——雨水斗斗頂面面至雨雨水排排出口口的幾幾何高高差，，m;L0——懸吊管管等效效長度度，m。⑷管內(nèi)壓壓力（6-15）由于雨雨水在在管道道內(nèi)流流動(dòng)過過程中中的水水頭損損失不不斷增增加，，橫向向管道道的位位置水水頭變變化微微小，，而立立管內(nèi)內(nèi)的位位置水水頭增增加很很大，，6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)所以，，系統(tǒng)統(tǒng)中不不同斷斷面管管內(nèi)的的壓力力變化化很大大，為為使各各個(gè)雨雨水斗斗泄流流量平平衡，，不同同支路路計(jì)算算到某某一節(jié)節(jié)點(diǎn)的的壓力力差不不大于于5～10Kpa。系統(tǒng)某某斷面面處管管內(nèi)的的壓力力按下下式計(jì)計(jì)算Pi＝9.8Hi－(Vi2/2+∑hi)（6-16）式中Pi——i斷面處處管內(nèi)內(nèi)的壓壓力，，KPa；Hi——雨水斗斗頂面面至i斷面的的高度度差，，m；Vi——i斷面處處管內(nèi)內(nèi)流速速，m／s；∑hi——雨水斗斗頂面面至i斷面的的總阻阻力損損失，，Kpa6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)壓力流流(虹吸式式)雨水排排水系系統(tǒng)的的最大大負(fù)壓壓值在在懸吊吊管與與總立立管的的連接接處。。為防止止管道道損壞壞，選用鑄鑄鐵管管和鋼鋼管時(shí)，系系統(tǒng)允允許的的最大大負(fù)壓壓值為為－90KPa，選用塑塑料管管時(shí)，小小管徑徑（de=50～150mm）允許許的最最大負(fù)負(fù)壓值值為－－80Kpa，大管管徑（（de=200～300mm）允許許的最最大負(fù)負(fù)壓值值為－－70Kpa。6.3雨水排排水系系統(tǒng)的的水力力計(jì)算算6.3.2系統(tǒng)計(jì)計(jì)算原原理與與參數(shù)數(shù)排水管管系統(tǒng)統(tǒng)的總總水頭頭損失失與排排水管管出口口速度度水頭頭之和和應(yīng)小小于雨雨水斗斗天溝溝底面面至排排水管管出口口的幾幾何高高差，，其壓壓力余余量宜宜稍大大于10KPa。系統(tǒng)統(tǒng)壓力力余量量為⑸系統(tǒng)的余壓ΔP=9.8H－(Vn2/2+∑hn)（6-17）式中ΔP——壓力余余量，，KPa；Vn2——雨水管管出口口的管管道流流速，，m／s；H——雨水斗斗頂面面與排排水管管出口口的高高差，，m；∑hn——雨水斗斗頂面面到雨雨水管管出口口處系系統(tǒng)的的總阻阻力損損失，，