Aeration and gutter water levels in siphonic roof drainage systems

An investigation is presented into how negative system pressures, the degree of aeration, and gutter water levels are affected by the number of outlets in a siphonic roof drainage system. The experimental results show that system pressures decrease if outlets are blocked. It is also shown that the depth of water above an outlet is strongly influenced by the negative pressure acting at the outlet. As the suction effect at the outlet increases, due to lower system pressures, more water and air will be drawn into the outlets and this will result in a corresponding increase in overall gutter water depth. The results also show that there is often built-in redundancy in multiple outlet siphonic systems experiencing lower-intensity rainfall events, and if one or two outlets were blocked, the system would still operate satisfactorily. A new outlet suppressor was trialled and this was shown to reduce gutter water levels by up to 58% at some positions in the gutter.

Il est présenté une enquête sur la manière dont les pressions négatives dans le système concerné, le degré d'aération et les niveaux d'eau dans les chéneaux sont affectés par le nombre d'orifices de sortie dans un système d'écoulement des eaux de toit par siphonnage. Les résultats expérimentaux montrent que les pressions dans le système diminuent si des orifices de sortie sont obturés. Il est également montré que la profondeur de l'eau au-dessus d'un orifice de sortie est fortement influencée par la pression négative s'exerçant à l'orifice de sortie. Plus l'effet de succion à l'orifice de sortie augmente, en raison des pressions plus faibles dans le système, et plus les quantités d'air et d'eau entraînées dans les orifices de sortie seront importantes, et cela aura pour résultat une augmentation correspondante de la profondeur générale de l'eau dans les chéneaux. Les résultats montrent également qu'il existe souvent une redondance intégrée dans les systèmes à siphons comportant des orifices de sortie multiples et soumis à des épisodes pluvieux de faible intensité, et que si un ou deux orifices de sortie sont obturés, le système fonctionne encore de manière satisfaisante. Un nouvel obturateur d'orifice de sortie a été essayé, ce qui a permis de montrer que celui-ci réduit dans une proportion allant jusqu'à 58 % en certains points les niveaux d'eau dans les chéneaux.

Mots clés: aération, niveaux d'eau dans les chéneaux, pressions négatives, écoulement des eaux de toit par siphonnage