(完整版)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=Q1 +Q2 +Q3knk= z =160 9.5 585 1.8=24 3600 =24

2、3600A1 B1 K1 +A2 B2 K2 2 =T3600C1 D1 +C2 D23600860 60%253.0+860 40%352.583600+86060%30%40+860 40%85%60+ 3600=2.39+6.59=8.98L/smMkzQ=3 T3600258 8.2 1.8 103 =3600 24=44.08 L/sQ=Q1 +Q2 +Q3 =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

3、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L/s管段设计流量L/s129.780.0024.2814.52312.424.2836.683414.636.6851.28459.551.2860.78568.760.7869.486712.869.4882.28干管水力计算表管 段 编 号管 道 长 度L （m）设计 流量 L/s管 径 D坡度 I流 速v m/s充满度降 落 量I L(m)标高（ m）埋设深度（ m）h Dh(m)地面水面管内底上端下端上

4、端下端上端下端上 端下 端1234567891011121314151617127424.283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.571.61.63237436.683000.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.191.651.71345051.283500.00440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.921.761.88452660.783500.00461.020.600.2100.

5、12219.8219.65218.11217.99217.90217.781.901.87565969.484000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.401.921.90675082.284000.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.111.922.093、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）

6、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

7、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 ，污水量标准为 140L/人 d，则比流量为：400 1404q0 = 86400 =0.65L/s 104 （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管 段 编 号居 住 区 生 活污 水 量 Q1集中流量设计流量L/s本段流量转输 流量 q2L/s合计 平均 流量L/s总变 化系 数Kz生活 污水 设计 流量Q1L/s本段L/s转输L/s街坊

8、面积104 比流量q0L/s 104流量q1L/s134567891011121241.4841.482327.80.6518.0718.071.9835.7841.4877.583418.40.6511.9618.0730.031.8856.4641.4897.944530.0330.031.8856.4641.4897.945638.40.6524.9630.0354.991.7596.2341.48137.71四）、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

9、L端端端端端端端(m)12345678911121314151617011232041.483500.00390.870.500.1751.2543.42.41.40.41.40.252.02.655967542552322077.584000.00280.900.650.2600.6142.42.40.39.40.39.542.72.9516954258091659353418097.944500.00300.980.600.2700.5442.42.39.39.39.38.953.03.341537692294999014568097.944500.00300.980.600.2702.0

10、442.41.39.37.38.36.913.34.2813222918995994156280137.715000.00281.040.650.3250.7841.40.37.36.36.36.084.34.42425189405864036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(

11、 min)HI= t( /min)q=167i (L/s 104 )1352.6434.220.7102.07345.6927.2151.81302.8333.5201.68279.7343.9301.46244.3845.8451.02169.9746.7600.78130.0047.3900.5387.7747.71200.4066.382、 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 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那么

12、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2a,1a,0.5a的暴雨强度，M=5其重现期 P=NM+1mM205+125=10.1(a)(2) P=2a 时P=NM+1mM2=205+1m5m=10.1 该值应排列在第 11 项P=1a 时NM+1P= mM205+11= m5m=20.2 该值应排列在第 21 项P=0.5a 时P=NM+1mM0.5=205+1m5m=40.4 该值应排列在第 41 项(1) i20 =2.12 /min 一项， m=23、 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

13、，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：F FiF i=0.537220000 30%0.90+220000 16%0.90+220000 12%0.45+220000 4%0.30+220000 38%0.15220000北京地区暴雨强度公式：q=2001(1+0.811lgP)(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2001(1+0.811lgP) 暴雨

14、强度 q= 0.711 (t+8) 0.711a293.33a187.23a187.21.a141.50设计降雨量计算如下表： t=20min ； F=220000 ； =0.537设计重现期2001(1+0.811lgP) 暴雨强度 q= 0.711 (t+8) 0.711设计降雨量 Q= qF（L/s）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

15、经计算，径流系数 =0.6 。取地面集水时间 t1 =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： L 1-2 =120, L2-3 =130, L4-3 =200, L3-5 =200, v1-2 =1.0, v2-3=1.2,v4-3 =0.85, v3-5 =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

16、段雨水设计流量计算如下表： t1 =10min; =0.6设计 管段 编号管长汇水面积流速管内雨水流行时间 (min)集水时间暴雨强度20.154设计流量L(m)F(104 )m/minL t2 = LvL vt= t1 + t2q=(t+18.768) 0.784 ( /min)Q(L/s)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

17、渠系统， 其管渠平面布置如图所示， 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、工业废水量管段编号管长 m排水面积104 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1-2851.20202-31281.79103-4590.83604-51381.9305-6165.52.12351、 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 t1 =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

18、d）计。3、截流干管的截流倍数 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

19、 1a 地面集水时间 t1 =10min 该区域平均径流系数经计算为 0.45管 段 编 号管长 m排水面积 104 管内流行时间 min10020(1+0.56lgP)q= t+36设计流量 L/s本 段转 输合 计t2 = LvvL vv雨水生 活 废 水工 业 废 水总计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.

20、933.825.755.111.951.18196.04507.252.0090599.255-6165.52.125.757.877.06188.84668.792.74125796.53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 Q0 =599.25-368=231.25L/s56 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

21、0.45 2.12=611.55L/s100mm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？居住区生活污水量解：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）Q平nN由于86400Q 平 5L/S ，取 KZ=2

22、.3;nNQ居生居生 864004000 80 3.70L / s86400KZ4000 80 2.3 8.52L/s864002）工厂生活污水流量Q工生A1B1K1 A2B2 K23600T750 25 3.0250 35 2.52.71L/s3600 8或：Q工生25 N1 25 N23600Th25 750 35 2503600 82.82.67L / s2.18工厂 Kh- 时变化系数（ 2.53.0）记忆（ 3）工厂淋浴水量C1D1 C2D2 1000 0.75 0.1 40 1000 0.25 0.7 60Q淋 3.75L/s3600 3600故该工厂排出的生活污水总流量 Q=8.

23、52+2.71+3.75=14.98L/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 F 120 500 10 6.94L/s86400 86400KZ2.7Q平0.112.76.940.11Q居生 Q平 KZ 6.94 2.18 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

24、雨重现期为多少年？若降雨重现期分别为1a与 0.50a，其排列序号分别为多少？解： P4016402.5(a)40P180序号 m6hat1400.70 (L / s.ha)( b10 min ， 0.56，0)m 2.0管段编号L（m）d（mm）v（m/s）2004000.783804000.834005000.893106000.94解：Q1 2 q400.70 0.56 3t0.7450.56 3 134.08(L/s.ha)Q2 3 q4000.56(3 4)203.0(3 L / s.ha)102 200 )0.72 0.78 60 )Q3 4 q104002 2002 0.78 600.56(3 4 6)247.6(7 L / s.ha)2 380 )0.72 0.83 60 )Q4 5 q4000.56(3 4 6)200 380 400 0.710