虹吸式屋面雨水排水系统采用特殊设计的雨水斗，使雨水在天沟很浅的水深下，在管道内形成全流状态。由于建筑物的高度和落水的势能，管道内产生局部真空，对雨水斗和横管内的水流产生附加压力，产生虹吸现象。利用虹吸效应，大大加快排水管中的水流速度，快速排出屋面雨水。
屋面雨水排水系统由防涡雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、埋管、雨水排水管、45度弯头、偏心异径短束接头、Y型下游三通及一些辅助材料组成。虹吸排水系统的排水管设计必须符合当地国家标准，并能承受正负压。如ABS、PVC、HDPE、PP、铜管、钢管、铸铁管等在UV系统中应用广泛。
降雨初期，雨量一般较小，悬空管道内有波流，表面自由流动。随着降雨量的增加，管道逐渐呈现脉动流、拉流，降雨量进一步增加。系统出现间歇性虹吸现象，全管泡状流和全管汽水混合流，并逐渐趋于稳定。系统达到设计状态，水单向流动，虹吸状态稳定。
虹吸排水系统与重力排水系统的比较。
常规的重力式雨水排水系统是利用雨水本身的重力，通过排水系统的自流将雨水斗排出。空气输送到整个雨水排水系统，空气约占管道空间的30-70%。排出的悬吊管必须有一定的坡度。虹吸排水系统采用特殊的雨水斗排水管，有效阻隔空气进入。通过整个系统的压力平衡计算，进入排水系统的雨水夹带的空气量大大减少，最终达到气水分离的效果，形成全管流。屋面雨水利用建筑高度和地面落差的势能，形成虹吸效应，迅速排出。
自流排水系统是一种自流排水系统，雨水经田面沟收集后，由雨水斗连接的竖管排出。这种系统的管道不能完全注满水。当水流到立管壁时，通常只占立管段的一部分，即使其中一小部分是水，大部分是空气。自流排水系统是我国传统的屋面排水系统。
虹吸排水系统当雨水开始下落时，排水采用重力原理。随着降雨水量的增加，屋顶的水位上升到一定高度，雨水斗会自动隔绝空气，产生虹吸现象。这个系统也变成了一个排水系统，将雨水抽到地面。对于大屋面，可以进行“分区排水”，整个屋面排水系统可以由几个子系统组成，每个子系统都有排水沟，避免伸缩缝。
该系统的设计是，当沟内的雨水深度达到一定深度时，尾管首先会充满水达到虹吸状态，然后整个系统会产生虹吸，将天上的雨水快速排出。由于虹吸排水速度很高，需要经过消能井才能排入市政雨水排水系统。这样，虹吸排水系统中的管道可以比重力排水系统中的管道小得多，也可以排出几十年一遇的暴雨。
虹吸排水收集系统用于软基处理、路基加固、边坡防护、桥台加固、海岸护坡、水库库底加固等工程。以及地下车库屋顶种植、屋顶种植、地下侧墙防护及排水、地面排水、隧道防排水、公路护坡、盐碱地、沙漠种植、人工湖等。
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