排水工程上册第四版习题答案.doc

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8.2m/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（/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。30232。102。304.40432。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i=（/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。6432002。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.并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：q=(L/s10)（3） 采用设计重现期P=1a，地面集水时间t=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并管道定线如图 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10转输汇水面积10总汇水面积101-215。480。0015.482318.3815。4833。863-414。7033。8648。564533.0848。5681.645632.3081。64113.946-79.36113.94123。307820.27123。30143。5791017.490.0017。49101131。8617.4949。35111211.5849。3560。93121331。8660。9392。7913144.9992.7997。7814158.8297。78106。6015168。82106.60115.42161725.89115.42141。3117-1810。14141。31151.45181921。72151.45173.1719-2011。58173。17184。7520-814。48184。75199。238-210.00342.8342.821220。00342.8342。84、平均径流系数屋面面积：85.2 （10)道路面积:64。01 （10）绿化面积:193.59 (10）=0。425、 已知，设计重现期P=1a；集水时间t=10min6、 单位面积径流量q=q7、 各管段处设计流量计算如下表：Q= qF；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F10流速m/s管内雨水流行时间mint= t+m t暴雨强度q=L/s10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管径坡度I管道输水能力L/s坡降ILm地面标高m管内底标高m埋深mt=起点终点起点终点起点终点1219。415。480。750.00。43221。414.4014.43003.052.950.05842。5942.5240。9940。931。61。592-317.933。860。750.430。40212。430。21545。23003。052.950。05442.5242。4540。9340.881。591。573443。348.560.860。830.84205。041.817.559。43004。060.00.17342.4542.3740.8840.711。571.664552。281.640。951。670。92191。765。722.588。24003。5125。00.18342.3742。2440。6140.431。761.815617。9113。940。952.590。31179。786。022。5108。54003.5125.00.06342。2441.840。4340.371。811。436-731。3123。300.952。90.55176。191。222。5113。74003。5125。00。1141。841.340.3740.261.431。047877.6143。570.983.451.32170。3102.722。5125。24004。0130.00。3141。341。240。2639.951。041。2591037.317。490。750。00。83221.416。3016.33003.052.950.1142.3642。2540。7640。651。61。610-1111。949。350。750。830.26205。042。492。545.03003.052。950。03642。2542。2340。6540。611。61。62111232.860。930.861。090。64200.5751。332.553.833004。060.00。1342。2342.140。6140。481.621。62121310。492.790。951。730。18190。8074。3617.591。864003.5125.00。03642.142.0140。3840。341.721。67131410.497。780。951。910.18188。377。3317。594。834003.5125。00。03642。0141。9740.3440.301.671。67141514.9106.600。952。090。26185.9083。2317。5100.734003.5125。00.05241。9741。8840。3040。251.671。63151614.9115。420。952。350。26182。5788。5125.5113.514003.5125。00。05241。8841。840。2540。201.631。60161710。4141。311。02。610。17179.43106.535141。55002.7200.00。02841.841。7640.1040。071。701。69171823。9151.451.02。780。40177.46112。8835147.885002。7200.00。06541。7641。740.0740.011。691.69181911.9173。171。03。180。20173。06125.8735160。875002.7200.00.03241.741。6640。0139.981.691.6819-2014。9184。751。03.380。25171。00132.6835167。685002。7200。00。0441。6641。339。9839。941。681.3620-87.5199。231。03.630。13168.49141。0035176。005002。7200。00。0241。341。239。9439。921。361。288-2116。4342.81。064。770。26158.36228。0057。5285。56002。3300。00。03841。241.239。8239。781。381。4221-229。00342.81。065。370.14153.71221。357。5278。86002。3300.00.02141.241.139。7839。761。421。34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。791034590.8360451381.93056165.52。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12851。20.01.20.01.880。75217。83117。630。4220138。05231281.791。22。991。882。370。90209.27281.571.0430312.6134590。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=599.25368=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