






1. Introducción al principio del sistema de drenaje de agua de lluvia por sifón.
Al inicio de las lluvias, cuando la profundidad del agua en la canaleta aún no alcanza la profundidad del cubo, el funcionamiento de todo el sistema de drenaje es prácticamente similar al del sistema de drenaje por gravedad. A medida que aumenta la intensidad de la lluvia, cuando la profundidad del agua en la canaleta alcanza la profundidad del cubo, se utiliza un cubo separador de agua de lluvia, diseñado científicamente, para controlar el flujo de agua de lluvia que entra en el cubo y ajustar el flujo para reducir los vórtices. Esto reduce considerablemente la cantidad de aire arrastrado al entrar en el sistema de drenaje, logrando que las tuberías de drenaje del sistema alcancen un flujo completo. En este momento, la altura del techo del edificio y la energía potencial del agua de lluvia se utilizan para generar una presión negativa cuando el flujo continuo de agua de lluvia pasa por el extremo del tubo de suspensión y se dirige hacia el tubo ascendente, generando así un fenómeno de sifón. El agua de la canaleta se descarga rápidamente al exterior a un alto caudal gracias a la succión de la presión negativa en la tubería.
1.2 Diferencias entre el sistema de drenaje por sifón y el sistema de drenaje por gravedad tradicional
Características del drenaje por sifón:
1. Siempre que se cumplan los requisitos de cálculo, no existe límite en el número de depósitos de agua de lluvia en un solo sistema;
2. El cubo de agua de lluvia tiene un gran caudal, separa el aire y el agua, tiene una velocidad de drenaje rápida y un buen efecto;
3. La tubería de suspensión está en estado horizontal, no se requiere pendiente y la construcción es conveniente;
4. El diámetro del tubo vertical es pequeño y el número es pequeño, lo que es conveniente para la decoración;
5. Hay menos tuberías enterradas y menos trabajos de excavación del suelo, lo que acorta efectivamente el período de construcción;
Características del drenaje por gravedad tradicional:
1. El número de cubos de agua de lluvia en un solo sistema es limitado;
2. El caudal del cubo de agua de lluvia es pequeño, el aire y el agua fluyen juntos y el efecto de drenaje es deficiente;
3. El diámetro del tubo ascendente es grande, el número es grande y la construcción cruzada es propensa a conflictos;
4. Hay muchas tuberías enterradas, la carga de trabajo de la ingeniería civil es grande y la zanja es propensa al reflujo de agua.
2. Estructura del sistema y estado de funcionamiento
2.1 Descripción general
El sistema de drenaje de agua de lluvia por sifón generalmente se compone de un cubo de agua de lluvia por sifón, una tubería de suspensión sin pendiente, una tubería vertical y una tubería de salida de agua de lluvia (tubería de descarga). El requisito previo para la formación de una descarga de agua de lluvia por sifón en el techo es que debe haber un cubo de agua de lluvia presurizado con un buen dispositivo de separación aire-agua. Bajo la intensidad de lluvia diseñada, el cubo de agua de lluvia no se mezcla con el aire. Durante el proceso de lluvia, la energía potencial formada por la diferencia de altura entre el cubo de agua de lluvia y la tubería de salida se utiliza para generar un sifón, que se conduce al bajante exterior a través del sistema de drenaje. En este proceso, la tubería de drenaje está en un estado de flujo de presión de tubería completa, por lo que este sistema se denomina sistema de drenaje de agua de lluvia por sifón.
La presión y el caudal del agua en el sistema de drenaje pluvial por sifón cambian constantemente. Al inicio de las lluvias, estas suelen ser escasas, y la tubería suspendida presenta un flujo ondulatorio con una superficie líquida libre. Dependiendo de la cantidad de lluvia, en algunos casos, el efecto sifón no se puede formar al inicio, y el flujo es principalmente gravitacional. A medida que aumenta la lluvia, la tubería presenta gradualmente un flujo pulsante y un flujo de tracción, seguido de un flujo de burbuja y un flujo mixto de gas y agua, hasta que el agua fluye unidireccionalmente.
Al finalizar la lluvia, la cantidad de agua de lluvia disminuye y la profundidad del agua frente al cubo de agua de lluvia desciende hasta un valor determinado (dependiendo del diseño de los diferentes cubos de agua de lluvia). El aire comienza a mezclarse gradualmente en el cubo de agua de lluvia y se destruye el efecto sifón en la tubería de drenaje. El sistema de drenaje cambia del estado de flujo sifón al estado de flujo por gravedad. Durante todo el proceso de lluvia, a medida que la cantidad de lluvia aumenta o disminuye, la presión y el estado del flujo de agua en la tubería de suspensión cambiarán repetidamente. Al igual que en la tubería de suspensión, el estado del flujo de agua en el tubo ascendente pasará gradualmente de flujo de pared a flujo de burbujas y flujo de flotación aire-agua, y finalmente, cuando se forme el efecto sifón, estará cerca de un estado de flujo unidireccional.
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