排水工程(上册)课后答案及例题79321

1、精品文库 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=Q +Q2 +Q3 1 knkz 160 9.5 585 1.8 Q1

2、=243600 = 243600 =18.525L/s Q 2 A1 B1 K1 +A2 B2 K2 C1 D1 +C2 D2 860 60%253.0+860 40%352.5 = T3600 + 3600 = 83600 860 60%30%40+860 40%85%60 + 3600 =2.39+6.59=8.98L/s mMkz 258 8.2 1.8 103 Q3 = T3600 = 3600 24 =44.08 L/s Q=Q 1 +Q2 +Q 3 =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

3、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： 欢迎下载 精品文库 干管水量计算表 管段编号 排出口设计流量 L/s 转输流量 管段设计流量 L/s L/s 12 9.78 0.00 24.28 14.5 23 12.4 24.28 36.68 34 14.6 36.68 51.28 45 9.5 51.28 60.78 56 8.7 60.78 69.48 67 12.8 69.48 82.28 干管水力计算表 管

4、管 设 计 管 坡度 流 充满度 降 标高 （ m） 埋设深度 段 道 流量 径 I 速 落 （ m） 编 长 L/s D v h h 量 地 面 水 面 管内底 号 度 m/s D (m) I L 上端 下端 上端 下端 上端 下端 上 下 L (m) 端 端 (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 12 74 24.28 300 0.0044 0.81 0.45 0.135 0.33 220.5 220.2 219.04 218.71 218.9 218.57 1.6 1.63 23 74 36.68 300 0.0048 0.94 0.

5、55 0.165 0.36 220.2 219.9 218.71 218.36 218.55 218.19 1.65 1.71 34 50 51.28 350 0.0044 0.96 0.55 0.193 0.22 219.9 219.8 218.33 218.11 218.14 217.92 1.76 1.88 45 26 60.78 350 0.0046 1.02 0.60 0.210 0.12 219.8 219.65 218.11 217.99 217.90 217.78 1.90 1.87 56 59 69.48 400 0.0056 1.15 0.50 0.200 0.33 219

6、.65 219.3 217.93 217.60 217.73 217.40 1.92 1.90 67 50 82.28 400 0.0054 1.18 0.55 0.220 0.27 219.3 219.2 217.60 217.33 217.38 217.11 1.92 2.09 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 欢迎下载 精品文库 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 6.84

7、L/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。 欢迎下载 精品文库 （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

8、 3 4 5 6 7 8 9 面 积 7.5 7.5 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 （ 104 ） 街坊编号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 面 积 6.0 6.0 6.4 6.4 6.4 （ 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： 400 140 4 q0 = 86400 =0.65L/s 10 （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 欢迎下载 精品文库 居住区生活污水量Q1 集中流量 设计 本段流量 转输 合计 总变 生活 街坊面积 比流量 流量 流量 平均 化系

9、污水 管 q0 q1 q2 流量 数 设计 本段 转输 段 K z 流量 流量 编 L/s Q1 号 104 L/s 104 L/s L/s L/s L/s L/s L/s 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 41.48 41.48 23 27.8 0.65 18.07 18.07 1.98 35.78 41.48 77.58 34 18.4 0.65 11.96 18.07 30.03 1.88 56.46 41.48 97.94 45 30.03 30.03 1.88 56.46 41.48 97.94 56 38.4 0.65 24.96 30.03 54.99 1.

10、75 96.23 41.48 137.71 （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/s D v h h I L 地 面 水 面 管内底 号 度 m/s D (m) (m) 上 下 上 下 上 下 上 下端 L 端 端 端 端 端 端 端 (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 12 13 14 15 16 17 0 1 12 320 41.48 350 0.0039 0.87 0.50 0.175 1.25 43. 42. 41. 40. 41. 40.25 2

11、.0 2.65 5 9 675 425 5 23 220 77.58 400 0.0028 0.90 0.65 0.260 0.61 42. 42. 40. 39. 40. 39.54 2.7 2.951 6 9 5 425 809 165 9 35 34 180 97.94 450 0.0030 0.98 0.60 0.270 0.54 42. 42. 39. 39. 39. 38.95 3.0 3.341 5 3 769 229 499 9 01 45 680 97.94 450 0.0030 0.98 0.60 0.270 2.04 42. 41. 39. 37. 38. 36.91 3

12、.3 4.281 3 2 229 189 959 9 41 56 280 137.71 500 0.0028 1.04 0.65 0.325 0.78 41. 40. 37. 36. 36. 36.08 4.3 4.42 4 2 5 189 405 864 0 36 欢迎下载 精品文库 欢迎下载 精品文库 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(

13、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（ min） I= H ( /min) 4 t q=167i (L/s 10 ) 13 5 2.6 434.2 20.7 10 2.07 345.69 27.2 15 1.81 302.83 33.5 20 1.68 279.73 43.9 30 1.46 244.38 45.8 45 1.02 169.97 46.7 60 0.78 130.00 47.3 90 0.53 87.77 47.7 120 0.40 66.38 2、 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

14、论年次而按大小 欢迎下载 精品文库 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) i 20 =2.12 /min 一项， m=2 其重现期 P=NM+1 =205+1 =10.1(a) mM 25 NM+1 205+1 (2) P=2a 时 P= mM 2= m5 NM+1 205+1 P=1a 时 P= mM 1= m5 m=1

15、0.1该值应排列在第11 项 m=20.2 该值应排列在第21 项 NM+1 205+1 P=0.5a 时 P= mM 0.5= m5 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： Fi i F 220000 30%0.90+220000 16%0.90+220000 12%0.45+22

16、0000 4%0.30+220000 38%0.15 =0.537 = 220000 北京地区暴雨强度公式： 2001(1+0.811lgP) q= 0.711 (t+8) 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=2001(1+0.811lgP) (t+8) 0.711 a 293.33 a 187.23 a 187.21 . a 141.50 设计降雨量计算如下表： t=20min ； F=220000 ； =0.537 2001(1+0.811lgP) 设计降雨量 Q= qF（ L/s ） 设计重现期 暴雨强度 q= 0.711 (t+8

17、) a 293.33 3465.4 a 187.23 2211.94 欢迎下载 精品文库 a 187.21 2211.70 . a 141.50 1671.68 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 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 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 1 米计，管内流速以 m/s 计。数据如下： L 1-2 =120, L 2-3 =130, L 4-3 =200, L3-5 =200, v1-2 =1

18、.0, v2-3 =1.2,v 4-3 =0.85, v 3-5 =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 1-2 2.30 0.00 2.30 2-3 2.10 2.30 4.40 4-3 2.42 0.00 2.42 3-5 2.20 6.82 9.02 各管段雨水设计流量计算如下表：t1 =10min; =0.6 设计 管内雨水流行时间 集水时间 暴雨强度 管长 汇水面积 流速 (min) 20.154 设计流量 管段 L(m) F(104 ) m/m

19、in L L t= t1 + t 2 q=(t+18.768) 0.784 Q(L/s) 编号 t2 = v v ( /min) 1-2 120 2.30 60.0 0.00 2.00 10.00 1.45 2.0 2-3 130 4.40 72.0 2.00 1.81 12.00 1.37 3.6 4-3 200 2.42 51.0 0.00 3.92 10.00 1.45 2.1 3-5 200 9.02 72.0 3.92 2.78 13.92 1.31 7.1 欢迎下载 精品文库 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

20、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 排水面积 104 本段工业 管段编号 管长 m 面 积 编 转输面 废水流量 备注 L/s 号 本段面积 合计 积 1-2 85 1.20 20 2-3 128 1.79 10 3-4 59 0.83 60 4-5 138 1.93 0 5-6 165.5 2.12 35 1、 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 t =10min 1 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 100

21、L/( 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 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) 欢迎下载 精品文库 区域 面积 104 人口(人) 生活污水量 L/d L/s 1.20 360 36000 0.42 1.79 537 53700 0.62 0.83 249 24900 0.29 1.93 579 579

22、00 0.67 2.12 636 63600 0.74 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t1 =10min 该区域平均径流系数经计算为0.45 管 排水面积 104 管内流行时间 min 设计流量 L/s 10020(1+0.56lgP) 生 工 段 管长 本 转 合 t = L q=t+36 活 业 编 m 2 v 雨水 总计 段 输 计 L v 废 废 号 v 水 水 1-2 85 1.2 0.0 1.2 0.0 1.88 0.75 217.83 117.63 0.42 20 138.05 2-3 128 1.79 1.2 2.99 1.88 2.37 0.9

23、0 209.27 281.57 1.04 30 312.61 3-4 59 0.83 2.99 3.82 4.25 0.86 1.14 199.4 342.77 1.33 90 434.1 4-5 138 1.93 3.82 5.75 5.11 1.95 1.18 196.04 507.25 2.00 90 599.25 5-6 165.5 2.12 5.75 7.87 7.06 188.84 668.79 2.74 125 796.53 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

24、Q=( n0 +1) Qf =(3+1) 92=368L/s 则 5 点的溢流量为 Q =599.25-368=231.25L/s 0 56 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 0.45 2.12=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 欢迎下载 精品文库 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。

25、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 n N 4000 80 Q平 3.70L / s 86400 86400 由于 Q 平 5L/S ，取 KZ=2.3; n N KZ 4000 80 8.52L / s Q居生 2.3 86400 86400 （ 2）工厂生活污水流量 Q工生 A1B1 K1 A2B2 K2 750 25 35 2.52.71L / s 3.0 250 360

26、0T 3600 8 或： Q工生 25 N1 25 N 2 K h 25 750 35 250 2.8 2.67L / s 3600T 3600 8 工厂 Kh- 时变化系数（ 2.5 3.0）记忆 （ 3）工厂淋浴水量 Q淋 C1 D1 C2 D2 1000 0.75 0.1 40 1000 0.25 0.7 60 3.75L / s 3600 3600 故该工厂排出的生活污水总流量 Q=8.52+2.71+3.75=14.98L/S 2.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

27、出的生活污水流量。 解： Q平 n p F 120 500 10 86400 6.94L / s 86400 K Z 2. 7 2.7 2.18 Q平0.11 6.940.11 Q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/S 欢迎下载 精品文库 3：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？ N 40 解： P 2.5( a) M 16

28、N 40 序号 m 40 P 1 N 40 序号 m 80 P 0.5 4.试求各管段Q 设？已知条件如下： 6ha 4ha 3ha 1 2 3 q 400 0) t 0.7 (L / s.ha）（ b t1 10 min ， 0.56， m 2.0 管段编号 L （m） d（ mm） 1 2 200 400 2 3 380 400 3 4 400 500 4 5 310 600 解： Q1 2 qF 4000.7 0.56 3 t 45 v（m / s） 0.78 0.83 0.89 0.94 欢迎下载 精品文库 400 100.7 0.56 3134.08(L / s.ha） Q2 3 qF 400 （ ） （ ） 200 0.56 3 4 203.03 L / s.ha （ 0.7 2 ） 10 60 0.78 Q3 4 qF 400 （ ） （ ） 200 380 0.56 3 4 6 247.67 L / s.ha （ 2 2 0.7 ） 10 0.78 60 0.83 60 Q4 5 q F 400 （ ） 200 380 400 0.56 3 4 6 （ 0. 7 2 2 2 ） 10 60