请描述排水系统中水流流态有哪几类?其对应充水率分别为什么?

排水系统中水流流态有：排水横管中水流流动特征、排水立管中水流流动特征。

一、排水横管中水流流动特征：排水横管的最大设计充满度 为0.5~0.6。

室内卫生器具污水的排放具有短历时、高流率进行的特点，尤其在接有大便器的排水管段中此现象甚为明显。这种水流在突然排放后在管道内形成水跃使水面壅起，并可能充满管断面（当流量与管道设计能力之比值较小时，也可能未充满整个管断面)，此时流速增加动能也相应增加，因而排水能力较之相同情况下的稳定均匀流为大。

这种水流有似河道或水工结构中的涌浪水流运行(亦称之为冲激流)。冲流在管中以其高速强力的排泄，能冲刷管道沉积物，并及时将含有纸屑杂质等固体物的污水排除掉。但是，当接于立管(有水流动)的横管中发生冲激流情况时，因水流的动能突然增加，在往前涌流的过程中可能在某时刻成为一个水塞，此水塞在某个位置充满管道，迫使空气不能自由流动而引起其压缩和扩散。

此种水柱运动的前端管道空间气体受压缩，形成正压，在短时间将存水弯水层往上升起，此现象即称回压;而后端空间气体体积由扩疏变稀形成负压，抽吸存水弯内的水。正压和负压均可能破坏水封。

二、排水立管中水流流动特征：排水立管最大允许充水率α的推荐值为:伸顶通气管条件下0.15~0.18,专用通气立管条件下0.24~0.26。

污水从横支管进入立管时，其水量有个速增过程，排放末了时又有速减过程。所以，进入室内排水立管中的水流是断续的、非均匀的，管道内并非经常充满水。同时由于绝大部分时间是部分充满水，因而水流必带气，呈气液两相的夹气流。

在整个水流央气往下降落的过程中就不断发生管内气体压力疏张或压缩对立管水流运动过程的实验研究表明，当立管中流量较小时，水流沿管壁周边作螺旋运动，这是因为流经粗糙的管壁受到摩擦的缘故;此时立管中气流正常流通，通气量较大，气压稳定。

随着水量的增加，螺旋运动开始破坏，并且当水量足够覆盖住管壁时，完全停止了螺旋流;水流改作附着于管壁而作水片下落的状态，其原因是管壁的吸附力(尤其是水较污浊时）大于水的表面张力。此时管内气体压力仍较稳定。

但是，这种状态是过渡性的，历时甚短，水量再稍大就转到下一个状态中去了。当流量增加到足够大时，水流由空气的阻力和管壁的摩擦作用而形成水的隔膜运动（所谓隔膜乃是具有一定厚度的水膜层)。

两种排水管路中水膜运动的特征：

1、水膜运动在短时间内可能产生不稳定的水塞，即在某个较短管段形成充满管断面的水柱体(如同汽缸中的活塞)。但是，此时在管道内尚有足够的空气量足以将此不稳定水塞冲破，使其在下降一段距离后又分成几股水流继续作水膜运动。这种现象主要是在水流充满立管断面1/4—1/3时发生的。

2、水膜运动开始形成后便作加速度下降，其厚度近似与下降变速运动的速度成反比。当水膜沿着具有足够长度的立管下降而达到其重力与所受到的管壁摩擦力平衡时，水膜厚度则不再变化，一直保持恒值到立管底部。当水量更大，直到水流充满立管断面1/3以上时，水膜的形成更加频繁，以致很容易地变为较稳定的水塞运动。