排水工程(上册)课后答案及例题.docx

排水工程(上册)课后答案及例题 作者： 日期：17 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8.2m/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.10,人口密度580人/10,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+Q+QQ=18.525L/sQ=+=+=2.39+6.59=8.98L/sQ=44.08 L/sQ=Q+Q+Q=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 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vm/s充满度降落量IL(m)标高 （m）埋设深度 （m）h(m)地 面水 面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端1234567891011121314151617127424.283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.571.61.63237436.683000.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.191.651.71345051.283500.00440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.921.761.88452660.783500.00461.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.90217.781.901.87565969.484000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.401.921.90675082.284000.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.111.922.09 3、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/10；（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 1 2 3 4 5 6 7 8 9面 积（10）7.57.56.46.46.46.46.46.4街坊编号 10 11 12 13 14 15 16 17 18面 积（10）6.06.06.46.46.4题中，人口密度为400人/10，污水量标准为140L/人d，则比流量为： q=0.65L/s10（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 Q集 中 流 量设计流量L/s本 段 流 量转输流量q L/s合计平均流量L/s总变化系数K生活污水设计流量QL/s本段L/s转输L/s街坊面积10比流量qL/s10流量qL/s1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121241.4841.482327.80.6518.0718.071.9835.7841.4877.583418.40.6511.9618.0730.031.8856.4641.4897.944530.0330.031.8856.4641.4897.945638.40.6524.9630.0354.991.7596.2341.48137.71（四）、水力计算污水主干管水力计算表管段编号管道长度L(m)设计流量L/s管径D坡度I流速vm/s充满度降落量IL(m)标高 （m）埋设深度 （m）h(m)地 面水 面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171232041.483500.00390.870.500.1751.2543.542.941.67540.42541.540.252.02.652322077.584000.00280.900.650.2600.61642.942.540.42539.80940.16539.5492.7352.9513418097.944500.00300.980.600.2700.5442.542.339.76939.22939.49938.9593.0013.3414568097.944500.00300.980.600.2702.0442.341.239.22937.18938.95936.9193.3414.28156280137.715000.00281.040.650.3250.78441.240.537.18936.40536.86436.0804.3364.42 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/s10)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= (/min)q=167i (L/s10)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i=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=2.12/min 一项，m=2其重现期P=10.1(a)(2) P=2a时 P= 2= m=10.1 该值应排列在第11项 P=1a时 P= 1= m=20.2 该值应排列在第21项 P=0.5a时 P= 0.5= m=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：=0.537北京地区暴雨强度公式：q=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=a293.33a187.23a187.21.a141.50设计降雨量计算如下表：t=20min；F=220000；=0.537设计重现期暴雨强度q=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10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=0.6。取地面集水时间t=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=120, L=130, L=200, L=200, v=1.0, v=1.2,v=0.85, v=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10转输汇水面积10总汇水面积101-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水设计流量计算如下表：t=10min; =0.6设计管段编号管长L(m)汇水面积F(10)流速m/min管内雨水流行时间(min)集水时间t= t+ t暴雨强度q=(/min)设计流量Q(L/s)t=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 10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暴雨强度 q=设计重现期采用1a地面集水时间 t=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/10，生活污水量标准按100L/( 人d)计。3、 截流干管的截流倍数n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/10，生活污水量标准按100L/( 人d)区域面积10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=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10管内流行时间minq=设计流量L/s本段转输合计t=v雨水生活废水工业废水总计1-2851.20.01.20.01.880.75217.83117.630.4220138.052-31281.791.22.991.882.370.90209.27281.571.0430312.613-4590.832.993.824.250.861.14199.4342.771.3390434.14-51381.933.825.755.111.951.18196.04507.252.0090599.255-6165.52.125.757.877.06188.84668.792.74125796.53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n=3，56管段Q=92L/s,溢流井转输的总设计流量为Q=( n+1) Q=(3+1)92=368L/s则5点的溢流量为Q=599.25-368=231.25L/s56管段的设计流量：t=0 转输排水面积为 0，Q=368+0.74+35+0.452.12=611.55L/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）居住区生活污水量由于Q平5L/S，取KZ=2.3;（2）工厂生活污水流量工厂Kh-时变化系数（2.53.0）记忆（3）工厂淋浴水量故该工厂排出的生活污水总流量Q=8.52+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。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与0.50a，其排列序号分别为多少？4.试求各管段Q设？已知条件如下：54323ha4ha6ha15：某设计区采用截流式合流管渠排水系统，4#检查井为溢流井，各街坊的汇水面积及担负的平均工业污水流量示于图中，该设计区降雨强度公式为：管段编号流速（m/s）管长（m)管径（mm）123445235005006006002003001703600.770.860.880.88设计区人口密度为280人/公顷，居住区排水量标准采用110人/人.d，截流倍数n=3,各管段参数如下表，为计算方便，街道雨水汇水面积不计，试按上述条件求定管段2-3，4-5及4-A设计流量。41325（2.5ha）（4.8ha）（5.1ha）（3.2ha）