排水工程上册第四版习题答案

1、第二章答案1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258T,废水量标准8.2m3 /t活畜，总变化系数1.8,三班制生产，每班8h,最大职工 数860人，其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的40%,使用淋浴人数按85%+，其余60%勺职工在一月车间工作，使用淋 浴人数按30%t工厂居彳区面积9 . 5 X 104 nf,人口密度580 人/104 irf,生活污水量标准1601/人d,各种污水由管道汇集送 至污水处理站，试计算该厂的最大时污水设计流量.解：该厂的最大时污水设计流量 Q=Q +Q2 +Q3k n k=18.525L/sn z 160X9.5 X585X 1.8 Q1 = 24 X

2、 3600 =24 X 3600A1 B1 K1 +A2 B2 K2C1 D1 +C2 D2= - + 2TX 36003600_860X 60%< 25X 3.0+860 X 40%< 35X 2.5=8X3600=2.39+6.59=8.98L/s3600m- Ml- kzQ3 = TX 3600Q=Q +Q2 +Q3860 X 60%< 30%< 40+860X 40%< 85%< 60 +=44.08 L/s258X 8.2 X1.8 X10 3=3600X 24 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s2、下图为某工厂工业废水干管平

3、面图。图上注明各废水排除口的位置，设计流量以及各设计管段的长度， 检查井处的地面标高，排除口 1的管底标高为218。9m,其余各排除口的埋深均不得小于1.6m。该地区土壤无冰冻。要求列表进行干管的水力计算，弁将计算结果标注在图上。解：先进行干管的流量计算如下表:干管水量计算表管段编号排出口设计流量L/s转输流量L/s管段设计流量L/s129.7814.50.0024.282312.424.2836.683414.636.6851.28459.551.2860.78568.760.7869.486712.869.4882.28干管水力计算表计量管 径Dmm坡度I流速vm/s充满度降落量I L(m

4、)标高（m）hDh(m)地面水面管内底上端下端上端下端上端下端456789101112131415283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.5683000.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.1283500.00440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.9783500.00461.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.90217.7484000.

5、00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.4284000.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.13、试根据下图所示的街坊平面图，布置污水管道，弁从工厂接 管点至污水厂进行管段的水力计算，绘出管道平面图和纵断面 图。已知：(1) 人口密度为400人/104 m2；(2) 污水量标准为1401/人。d;(3)工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为8.24L/S和6.84L/S ,生产污水设计流量为 26.4L/S ,工厂排除口 地面标高为43.5m,管底埋深不小于

6、2m,土壤冰冻线为 0.8m.(4)沿河岸堤坝顶标高40nl解：（一）、在街坊平面图上布置污水管道由街坊平面图知，该地区地势自西北向东南倾斜， 无明显分水线，可划分为一个排水流域。 干管布置考虑到地势的高低，沿街道自北向南布置，主干管在城区的北面，可以充分利用地势高度，减少埋深，整个管道布置呈截流式形式布置， 如下图（二）街坊编号弁计算面积将各街坊编号，弁按各街坊的平面范围计算它们的面积，列入 下表，用箭头标出各街坊污水的排出方向。街坊面积街坊编号123456789面积(104m2)7.57.56.46.46.46.46.46.4街坊编号101112131415161718面积(104m2)6

7、.06.06.46.46.4题中，人口密度为400人/104 m污水量标准为1401/人d,则比流量为:400X140/q 0 = 86400=0.65L/S . 104 1rf管段编号居住区生活污水量Q1集中流量本段流量转输流量q2L/s合计平均流量L/s总变化系数K z生活污水 设计 流量Q1L/s本段L/s转输L/s街坊 面积104m2比流量q0L/s - 104m2流量q1L/s（三）、划分设计管段，计算设计流量。污水主干管设计流量计算表设亍流点L/s134567891011121241.4841.2327.80.6518.0718.071.9835.7841.4877.3418.40

8、.6511.9618.0730.031.8856.4641.4897.4530.0330.031.8856.4641.4897.5638.40.6524.9630.0354.991.7596.2341.48137（四）、水力计算污水主干管水力计算表管段管道设计管径坡度流速充满度降落标图(m)埋设深度(m)编长流DIvhh量地水管内D号度量mmm/(m)I面面底LL/ss,上下上下上下上下(mL端端端端端端端端)(m)123456789111213141516170113241.350.00.0.0.11.434241404140.2.2.62048003987507525.5.9.6.4.52

9、505752522277.400.00.0.0.20.424240394039.2.2.93058002890656061.9.5.4.8.154973516250965531897.450.00.0.0.20.424239393938.3.3.34094003098607054.5.3.7.2.49590041692999146897.450.00.0.0.22.424139373836.3.4.25094003098607004.3.2.2.1.991934812989591528137500.01.0.0.30.414037363636.4.4.460.71002804652578.2.

10、5.1.4.808033248905646靴:m4544434241403938373635第三章答案1、从某市一场暴雨自记雨量记录中求得5、10、15、20、30、45、60、90、120min 的最大降雨量分别是 13、20.7、27.2、33.5、43.9、45.8、46.7、47.3、47.7mm 试计算各历时的最大平均暴雨强度I( mm/min) 及q(L/s - 104 m2)解：由暴雨强度的定义和公式计算如下表:最大降雨量(mm)降雨历时(min)HI= -( mmt(/min)q=167i (L/s - 104m2)1352.6434.220.7102.07345.6927.2

11、151.81302.8333.5201.68279.7343.9301.46244.3845.8451.02169.9746.7600.78130.0047.3900.5387.7747.71200.4066.382、某地有20年自记雨量记录资料，每年取 20min暴雨强度值48个，不论年次而按大小排列，取前 100项为统计资料。其中i 20 =2.12 mm/min排在第二项，试问该暴雨强度的重现期为多少年？如果雨水管渠设计中采用的统计重现期分别为2a,1a,0.5a的暴雨强度，那么这些值应排列在第几项?解：观测资料的年数 N=20,最后取了 100项，每年选入的平均雨样数M=5(1) i

12、20 =2.12 mm/min 一项，m=2其重现期NM+1 20。5+1P= mM = 2X5 =10.1(2) P=2a 时 P= NM+1 2= 2°：5 +1 m=10 该值应排列在 mM m第11项P=1a 时P=NM+1mM20X 5+1mx 5m=20.2该值应排列在第21项P=0.5aP=NM+1mM0.5=20X 5+1mx 5m=40.4该值应排列在第41项(3) 北京市某小区面积共 220000 nf (22ha),其中屋面面积占该地区总面积的3 0%,沥青道路面积占1 6%。级配碎石路面的面积占1 2%,非铺砌土路面占4 %,绿地面积占38%o试计算该区的平均

13、径流系数。当采用设计重现期为P=5a、2a、1a及0.5a时，试计算：设计降雨历时 t=20min时的雨水设计流量各是多少？ 解:错误！ =0.5372001(1+0.811lgP)北乐地区恭雨强度公式：q=八(t+8) 0.711降雨历时t=20min 取不同的设计重现期时，暴雨强度计算如下 表:设计重现期暴雨强度2001(1+0.811lgP)q= (t+8) 0.7115 a293.332 a187.231 a187.210.5a141.50设计降雨量计算如下表：t=20min ; F=220000 m2 ； W =0.537设计重现期暴雨强度2001(1+0.811lgP) q= (t

14、+8) 0.711设计降雨量Q即qF(L/s )5 a293.333465.42 a187.232211.941 a187.212211.700.5a141.501671.684、雨水管道平面布置如图所示，图中个设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以 104 nf计，假定设计流量均从管段起点进入。已知当重现期 P=1a时，暴雨强度公式为：暴雨强度经计算，径流系数 3=0.6。取地面集水时间t i =10min,折减系数m=2各管段的长度以米计，管内流速以m/s计。数据如下：L1-2 =120, L 2-3 =130, L 4-3 =200，L 3-5 =200，v 1-2 =1°v

15、23 =1.2,v 4 3 =0.85, v3 5 =12 。试求各管段的雨水设计流量为多少L/s ?（计算至小数后一位）解:汇水面积计算如下表:设计管段编号本段汇水面积104 m2转输汇水面积104 m2总汇水面积104 m21-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水设计流量计算如下表：11 =10min; W=0.6设 计 管 段 编 号管长L(m)汇水面积F(104m2)流速m/min管内雨水流行时间(min)集水 时间t=t1 +t2暴雨强度20.154i=八 rc，(t+18.768) 0.784

16、(mm/min)设计流 量Q(L/ s)t2=ELvLv1-21202.3060.00.002.0010.001.452.02-31304.4072.02.001.8112.001.373.64-32002.4251.00.003.9210.001.452.13-52009.0272.03.922.7813.921.317.15、试进行某研究所西南区雨水管道(包括生产废水在内)的设计和计算。弁绘制该区的雨水管道平面图及纵剖面图已知条件:(1)如图所示该区总平面图;(2)当地暴雨强度公式为:700(1+0.8lgP) q=f05(L/s 102m2)(3)采用设计重现期P=1a,地面集水时间11

17、 =10min ；(4)厂区道路主干道宽6m,支干道宽3.5m,均为沥青路面；(5)各实验室生产废水量见下表，排水管出口位置见平面图；(6)生产废水允许直接排入雨水道，各车间生产废水管出口埋深均为1.50m,(指室内地面至管内底的高度)；(7)厂区内各车间及实验室均无室内雨水道；(8)厂区地质条件良好，冰冻深度较小，可不予考虑。(9)厂区雨水口接入城市雨水道，接管点位置在厂南面，坐标x=722.509,y=520.00,城市雨水道为砖砌拱形方沟，沟宽1.2m,沟高 (至拱内顶)1.8m,该点处的沟内底标高为37.70m,地面标高为41.10m。各车间生产废水量表实验室名称废水量(L/s )实验

18、室名称废水量(L/s )A实验室2.5南实验楼B实验室Y530 出 口8Y433 出 口5Y515 出口3Y463 出 口10D实验室Y481 出口5Y406 出 口15C实验室6.5Y396 出 口2.5解：1、由题中给出的条件划分排水流域弁管道定线如图2 、划分设计管段如图3、计算和设计管段的汇水面积如下表：汇水面积计算表设计管段编号本段汇水面积102 m2转输汇水面积102 m2总汇水面积102 m21-215.480.0015.482-318.3815.4833.863-414.7033.8648.564-533.0848.5681.645-632.3081.64113.946-79.

19、36113.94123.307-820.27123.30143.579-1017.490.0017.4910-1131.8617.4949.3511-1211.5849.3560.9312-1331.8660.9392.7913-144.9992.7997.7814-158.8297.78106.6015-168.82106.60115.4216-1725.89115.42141.3117-1810.14141.31151.4518-1921.72151.45173.1719-2011.58173.17184.7520-814.48184.75199.238-210.00342.8342.82

20、1-220.00342.8342.84、平均径流系数屋面面积：85.2(102 m2)道路面积：64.01(102 m2)绿化面积：193.59(102 m2)甲i i 85.2 x 0.9+64.01 x 0.6+193.59 x 0.15W =F342.8=0.425、 已知，设计重现期 P=1a；集水时间t =10min7、6、 单位面积径流量q0 =q W各管段处设计流量计算如下表：Q= qWF; m=2.0计算采用钢筋混凝土管。8、绘制管道平面图和纵剖面图。设计管段编号管长Lm汇水面积F102 m2流速m/s管内雨水流行时间mint= t 1+m- t 仁2暴雨强度700(1+0.8

21、lgP)q= 10.5L/s 104 m2雨水设计流量QL/s生产 废水 转输 流量QL/s管段设计流量QL/s管径mm坡度I%0管道 输水 能力L/s坡降I - Lm地卸标图t2=ELvLv起点姿1-219.415.480.750.00.43221.414.4014.43003.052.950.05842.59422-317.933.860.750.430.40212.430.21545.23003.052.950.05442.52423-443.348.560.860.830.84205.041.817.559.43004.060.00.17342.45424-552.281.640.95

22、1.670.92191.765.722.588.24003.5125.00.18342.37425-617.9113.940.952.590.31179.786.022.5108.54003.5125.00.06342.2446-731.3123.300.952.90.55176.191.222.5113.74003.5125.00.1141.847-877.6143.570.983.451.32170.3102.722.5125.24004.0130.00.3141.349-1037.317.490.750.00.83221.416.3016.33003.052.950.1142.36421

23、0-1111.949.350.750.830.26205.042.492.545.03003.052.950.03642.254211-1232.860.930.861.090.64200.5751.332.553.833004.060.00.1342.23412-1310.492.790.951.730.18190.8074.3617.591.864003.5125.00.03642.14213-1410.497.780.951.910.18188.377.3317.594.834003.5125.00.03642.014114-1514.9106.600.952.090.26185.908

24、3.2317.5100.734003.5125.00.05241.974115-1614.9115.420.952.350.26182.5788.5125.5113.514003.5125.00.05241.88416-1710.4141.311.02.610.17179.43106.535141.55002.7200.00.02841.84117-1823.9151.451.02.780.40177.46112.8835147.885002.7200.00.06541.76418-1911.9173.171.03.180.20173.06125.8735160.875002.7200.00.

25、03241.74119-2014.9184.751.03.380.25171.00132.6835167.685002.7200.00.0441.66420-87.5199.231.03.630.13168.49141.0035176.005002.7200.00.0241.348-2116.4342.81.064.770.26158.36228.0057.5285.56002.3300.00.03841.2421-229.00342.81.065.370.14153.71221.357.5278.86002.3300.00.02141.24第四章习题某市一工业区拟采用合流管渠系统，其管渠平面

26、布置如图所示，个设计管段的管长和排水面积，工业废水量如下表所示，其他原始资料如下：暴雨强度q=10020(1+0.56lgP)t+36设计管段的管长和排水面积、工业废水量管段编号管长m排水面积 104 m2本段工业废水流量L/s备注面积编号本段面积转输面积合计1-285I1.20202-3128II1.79103-459m0.83604-5138IV1.9305-6165.5V2.12351、设计雨水量计算公式设计重现期采用1a地面集水时间t i =10min该区域平均径流系数经计算为0.452、 设计人口密度为300人/104生活污水量标准按100L/（人.d）计。3、 截流干管的截流倍数n0采用3。试计算（1