排水工程(上册)课后答案及例题.doc

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。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/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10122。300。002.302-32。102.304。40432。420。002。42352。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=121202。3060。00。002。0010。001.452。0231304。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12851。2020231281.791034590。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。4220138.05231281。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。252.0090599.2556165.52.125。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）