排水工程上册第四版习题答案

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8.2m³/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９.５×104 ㎡,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 +Q3 160×9.5×585×1.8Q1 = = =18.525L/s

24×360024×3600

A B K +A B K C D +C D [1**********]60×60%×25×3.0+860×40%×35×2.5Q =+= 2T×3600 36008×3600860×60%×30%×40+860×40%×85%×60+ =2.39+6.59=8.98L/s

3600 258×8.2×1.8×103 Q3 ===44.08 L/s

T×36003600×24

Q=Q1 +Q2 +Q3 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s

2、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。

m·M·kz k·n·kz

解：先进行干管的流量计算如下表：

干管水力计算表

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/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。

题中，人口密度为400人/104 ㎡，污水量标准为140L/人·d，则比流量为： 400×140 q0 = =0.65L/s·104 ㎡

86400

（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

污水主干管水力计算表

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/s·104 ㎡) 解：

2、 某地有20年自记雨量记录资料，每年取20min暴雨强度值4~8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) i20 =2.12㎜/min 一项，m=2 其重现期P=mM2×5 =10.1(a)

(2) P=2a时 P=mM 2=m×5 m=10.1 该值应排列在第11项 P=1a时 mM 1=m×5 m=20.2 该值应排列在第21项 P=0.5a时 P=mM 0.5=m×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３０％，沥青

道路面积占１６％。级配碎石路面的面积占１２％，非铺砌土路面占４％，绿地面积占３８％。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：

Ψ＝

220000×30%×0.90+220000×16%×0.90+220000×12%×0.45+220000×4%×0.30+220000×38%×0.15==0.537

220000

∑Fi ·Ψi

FNM+1

20×5+1

NM+1

20×5+1

NM+1

20×5+1

NM+1

20×5+1

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：

设计降雨量计算如下表：t=20min；F=220000㎡；Ψ=0.537

4、 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Ψ

=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：L1-2 =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：

各管段雨水设计流量计算如下表：t1 =10min; Ψ=0.6

5、 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=

700(1+0.8lgP)

·102 ㎡) 0.5t

（3） 采用设计重现期P=1a，地面集水时间t1 =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。

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：

4、平均径流系数

屋面面积：85.2 （102 ㎡） 道路面积：64.01 （102 ㎡） 绿化面积：193.59 （102 ㎡） Ψ＝

∑Fi ·Ψi

F

85.2×0.9+64.01×0.6+193.59×0.15

==0.42

342.8

5、 已知，设计重现期P=1a；集水时间t1 =10min 6、 单位面积径流量q0 =q·Ψ

7、 各管段处设计流量计算如下表：Q= q·Ψ·F；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。

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：

1、 设计雨水量计算公式

暴雨强度 q=

10020(1+0.56lgP)

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0.45

2、 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5~6管段的设计流量及5点的溢流量各为多少？此时5~6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)

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 t1 =10min

该区域平均径流系数经计算为0.45

因为n0 =3，5~6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①5点的溢流量为Q0 =599.25-368=231.25L/s ②5~6管段的设计流量：t2 =0 转输排水面积为 0， Q5~6 =368+0.74+35+

10020(1+0.56lg1)

×0.45×2.12=611.55L/s 10+36

③由水力计算图，不设溢流井时5~6管段DN900

设溢流井时5~6管段DN800

比较可知，5~6管段的设计管径可比不设溢流井的设计管径小100mm