排水工程(上册)课后答案及例题

1、第二章习题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%计 ,其余 60%的职工在一般车间工作,使用淋浴人数按 30%计工厂居住区面积 .× 104 ,人口密度580 人 /104 ,生活污水量标准 160L/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 +Q31k·n·kz160 ×9.5 ×

2、;585 ×1.8Q1 =24×3600 =24×3600=18.525L/sQ 2A1 B1 K1 +A2 B2 K2C1 D1 +C2 D2860 ×60%×25×3.0+860 ×40%×35×2.5=T×3600+3600=8×3600860 ×60%×30%×40+860 ×40%×85%×60+3600=2.39+6.59=8.98L/sm·M·kz258 ×8.2 ×1.8

3、 ×103Q3 = T×3600=3600 ×24=44.08 L/sQ=Q 1 +Q2 +Q 3 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s2、下图为某工厂工业废水干管平面图。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，并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转输流量管段设计流量L/sL/s129.780.0024.2814.5231

4、2.424.2836.683414.636.6851.28459.551.2860.78568.760.7869.486712.869.4882.28干管水力计算表管管设 计管坡度流充满度降标高（ m）埋设深度段道流量径I速落（ m）编长L/sDvhh量地 面水 面管内底号度m/sD(m)I ·L上端下端上端下端上端下端上下L(m)端端(m)1234567891011121314151617127424.283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.571.61.63237436.683000.00480.940

5、.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.191.651.71345051.283500.00440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.921.761.88452660.783500.00461.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.90217.781.901.87565969.484000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.401.921.90675082.284000

6、.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.111.922.093、试根据下图所示的街坊平面图，布置污水管道，并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 ；（ 2） 污水量标准为 140L/ 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 2m,土壤冰冻线为0.8m.（ 4）沿河岸堤坝顶标高40m。解：（一）、在街坊平面

7、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）街坊编号并计算面积将各街坊编号，并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7.57.56.46.46.46.46.46.4（ 104 ）街坊编号101112131415161718面 积6.06.06.46.46.4（ 104 ）题中，人口密度为400 人 /104，污水量标准

8、为140L/ 人· d，则比流量为：400 ×1404q0 = 86400=0.65L/s 10· （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居住区生活污水量Q1集中流量设计本段流量转输合计总变生活街坊面积比流量流量流量平均化系污水管q0q1q2流量数设计本段转输段K z流量流量编L/sQ1号104 L/s 10·4L/sL/sL/sL/sL/sL/s134567891011121241.4841.482327.80.6518.0718.071.9835.7841.4877.583418.40.6511.9618.0730.031.88

9、56.4641.4897.944530.0330.031.8856.4641.4897.945638.40.6524.9630.0354.991.7596.2341.48137.71（四）、水力计算污水主干管水力计算表管管设 计管坡度流充满度降落标高（ m）埋设深度段道流量径I速量（ m）编长L/sDvhhI ·L地面水面管内底号度m/sD(m)(m)上下上下上下上下端L端端端端端端端(m)12345678911121314151617011232041.483500.00390.870.500.1751.2543.42.41.40.41.40.252.02.655967542552

10、322077.584000.00280.900.650.2600.6142.42.40.39.40.39.542.72.9516954258091659353418097.944500.00300.980.600.2700.5442.42.39.39.39.38.953.03.341537692294999014568097.944500.00300.980.600.2702.0442.41.39.37.38.36.913.34.2813222918995994156280137.715000.00281.040.650.3250.7841.40.37.36.36.36.084.34.4242

11、5189405864036第三章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( /min)及 q(L/s ·104 )解：由暴雨强度的定义和公式计算如下表：最大降雨量（）降雨历时（ min）I= Ht13520.71027.21533.52043.93045.84546.76047.39047.7120( /min)4q=167i (L/s 10· )2.6434.

12、22.07345.691.81302.831.68279.731.46244.381.02169.970.78130.000.5387.770.4066.382、 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i20 =2.12 /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 20 =2.12 /min 一项， m=2其重现期

13、 P=NM+1=20×5+1=10.1(a)mM2×5NM+120×5+1(2) P=2a 时P= mM2=m×5NM+120×5+1P=1a 时P= mM1=m×5m=10.1该值应排列在第11 项m=20.2 该值应排列在第21 项NM+120×5+1P=0.5a 时P= mM0.5=m×5m=40.4 该值应排列在第41 项3、 北京市某小区面积共220000 （ 22ha） ,其中屋面面积占该地区总面积的，沥青道路面积占。级配碎石路面的面积占，非铺砌土路面占，绿地面积占。试计算该区的平均径流系数。当采用设计

14、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：Fi·i F220000 ×30%×0.90+220000 ×16%×0.90+220000 ×12%×0.45+220000 ×4%×0.30+220000 ×38%×0.15=0.537=220000北京地区暴雨强度公式：2001(1+0.811lgP)q=0.711(t+8)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 q=

15、2001(1+0.811lgP)(t+8)0.711 a293.33 a187.23 a187.21 . a141.50设计降雨量计算如下表：t=20min ； F=220000 ； =0.5372001(1+0.811lgP)设计降雨量 Q= qF（ L/s ）设计重现期暴雨强度 q=0.711(t+8)a293.333465.4a187.232211.94a187.212211.70 . a141.501671.684、 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

16、，径流系数 =0.6 。取地面集水时间 t=10min, 折减系数 m=2 。各管段的长度以1米计，管内流速以 m/s 计。数据如下： L 1-2 =120, L 2-3=130, L 4-3 =200, L3-5 =200, v1-2 =1.0, v2-3=1.2,v 4-3 =0.85, v 3-5 =1.2.。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 转输汇水面积104 总汇水面积104 1-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水

17、设计流量计算如下表：t1 =10min; =0.6设计管内雨水流行时间集水时间暴雨强度管长汇水面积流速(min)20.154设计流量管段L(m)F(104 )m/minLLt= t1 + t 2q=(t+18.768) 0.784Q(L/s)编号t2 = vv( /min)1-21202.3060.00.002.0010.001.452.02-31304.4072.02.001.8112.001.373.64-32002.4251.00.003.9210.001.452.13-52009.0272.03.922.7813.921.317.1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

18、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：设计管段的管长和排水面积、工业废水量排水面积104 本段工业管段编号管长 m面 积 编转输面废水流量备注L/s号本段面积合计积1-2851.20202-31281.79103-4590.83604-51381.9305-6165.52.12351、 设计雨水量计算公式10020(1+0.56lgP)暴雨强度 q=t+36设计重现期采用1a地面集水时间t =10min1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

19、的截流倍数 n0 采用 3。试计算（ 1）各设计管段的设计流量；（ 2）若在 5 点设置溢流堰式溢流井，则56 管段的设计流量及 5 点的溢流量各为多少？此时56 管段的设计管径可比不设溢流井的设计管径小多少？解：和区域的生活污水设计流量为：设计人口密度为 300 人 /104 ，生活污水量标准按100L/( 人· d)区域面积 104 人口(人)生活污水量L/dL/s1.20360360000.421.79537537000.620.83249249000.291.93579579000.672.12636636000.74各管段设计流量计算如下表：设计重现期采用1a地面集水时间t

20、1 =10min该区域平均径流系数经计算为0.45管排水面积 104 管内流行时间 min设计流量 L/s10020(1+0.56lgP)生工段管长本转合t =Lq=t+36活业编m2v雨水总计段输计 Lv废废号v水水1-2851.20.01.20.01.880.75217.83117.630.4220138.052-31281.791.22.991.882.370.90209.27281.571.0430312.613-4590.832.993.824.250.861.14199.4342.771.3390434.14-51381.933.825.755.111.951.18196.0450

21、7.252.0090599.255-6165.52.125.757.877.06188.84668.792.74125796.53注：表中管内雨水的流速根据水力计算所得，水力计算的管径、坡度结果并未列出因为 n0 =3， 56管段 Qf =92L/s, 溢流井转输的总设计流量为Q=( n0 +1) Qf=(3+1) ×92=368L/s则 5 点的溢流量为Q=599.25-368=231.25L/s0 56 管段的设计流量：t2 =0转输排水面积为 0，10020(1+0.56lg1)Q56 =368+0.74+35+10+36×0.45 ×2.12=611.55

22、L/s由水力计算图，不设溢流井时56 管段 DN900设溢流井时 56 管段 DN800比较可知， 56 管段的设计管径可比不设溢流井的设计管径小100mm例题：1.已知某工厂最大班职工人数为 1000 人，其中热车间的工人占 25，使用淋浴人数按 70计。一般车间的工人占 75，使用淋浴人数按 10计。该工厂居住人口为 4000 人，平均污水量为80 升 /人 .日，试求该工厂排出的生活污水总流量为多少？解：生活污水总量包括：居住区生活污水量、工厂生活污水流量、工厂淋浴污水量（ 1）居住区生活污水量n N4000 80Q平3.70L / s8640086400由于 Q 平 5L/S ，取 K

23、Z=2.3;n NKZ4000 808.52L / sQ居生2.38640086400（ 2）工厂生活污水流量Q工生 A1B1 K1A2B2 K2 750 25352.52.71L / s3.02503600T36008或： Q工生 25 N125N 2K h 25 75035 2502.82.67L / s3600T3600 8工厂 Kh- 时变化系数（ 2.5 3.0）记忆（ 3）工厂淋浴水量Q淋 C1 D1 C2 D2 10000.75 0.1 40 10000.250.7 603.75L / s36003600故该工厂排出的生活污水总流量Q=8.52+2.71+3.75=14.98L/

24、S2.自贡市某住宅区有室内上下水道卫生设施，人口密度为500 人 /公顷，住宅面积为10 公顷，区内设有公共浴室一座，其最大排水量为5 升/秒，试求该住宅区排出的生活污水流量。解： Q平n p F120 500 10864006.94L / s86400K Z2. 72.72.18Q平0.116.940.11Q居生Q平KZ 6.942.18 15.13L / s故该住宅区排出的生活污水总流量Q=15.13+5=20.13L/S3：某设计区有40 年的降雨资料，每年选取4 个雨样，不论年次，仅按降雨强度大小依次排此为160次，试求排列序号为16 所对应的降雨重现期为多少年？若降雨重现期分别为1a

25、 与 0.50a，其排列序号分别为多少？N40解： P2.5( a)M16N40序号 m40P1N40序号 m80P0.54.试求各管段Q 设？已知条件如下：4ha3ha12q400t0.7 (L / s.ha）（ b 0)t110 min ， 0.56， m 2.0管段编号L （m）12200233803440045310解： Q1 2 qF4000.7 0.56 3t6ha3d（ mm）40040050060045v（m / s）0.780.830.890.94400100.70.56 3134.08(L / s.ha）Q2 3qF400（）（）2000.56 34203.03 L / s.ha（0.72）10600.78Q3 4qF400（）（）2003800.56 34 6247.67 L / s.ha（220.7）100.78600.8360Q4 5