排水工程上册第四版习题答案

1、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 . 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 +Q3knkz 1609.5 5851.8

2、Q1 =243600 =243600=18.525L/sA1 B1 K1 +A2 B2 K2 C1 D1 +C2 D2Q 2 = T3600 + 3600 =86060%253.0+860 40% 352.5= 8 360086060%30%40+86040%85%603600=2.39+6.59=8.98L/s=44.08 L/sQ =mMkz =2588.2 1.8 103Q3 = T3600 =360024Q=Q1 +Q2 +Q3 =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，

3、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干管水力计算表坡度 流 充满度I 速v h h降 标高（ m）落管内底量 地 面 水 面m/s(m)I L(m)

4、上端下端上端下端上端56789101112131400.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.900.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.5500.00440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.1400.00461.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.9000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.7300.00541.180.5

5、50.2200.27219.3219.2217.60217.33217.383、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

6、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。街坊面街坊编号123456789面7.57.56.46.46.46.46.46.4积 （104 ）街坊编号101112131415161718面 积 （104 ）6.06.06.46.46.4题中，人口密度为 400 人/104 ，污水量标准 为 140L/人 d，则比流量为：400140q0

7、= 86400 =0.65L/s 104 （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居住区生活集中污 水 量 Q1流量设管本段流量转输流合 计 平总 变 化生 活 污本转计街比流流段坊量量量均系水段输编 号面 积q0q1q2流量数 K设 计 流流量10L/s 104L/sL/sL/sz量Q1L/sL/sL/s4 L/s13456789101112141.41.484822270.6518.18.1.35.41.77.807079878485833180.6511.18.30.1.56.41.97.4960703884648944430.30.1.56.41.97.030388

8、46489455380.6524.30.54.1.96.41.137.4960399752348.716四）、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 v m /s充满度降 落 量 I L ( m )标高（m）埋设 深度 （m）h Dh (m )地 面水 面管 内底上 端下 端上 端下 端上 端下 端上 端下 端12345678901111213141516171341.30.00.0.0.1.4444440.2.2.62485038517253.2.1.0.1.250520097055964572552277.4

9、0.00.0.0.0.4443439.2.2.92580029626612.2.0.9.0.5475130080506954819320655953197.40.00.0.0.0.4433338.3.3.38945039627542.2.9.9.9.950414000800537249062919994697.40.00.0.0.2.4433336.3.4.28945039627042.1.9.7.8.91381500080032219942851999521350.01.0.0.0.4433336.4.4.487.70020632781.0.7.6.6.0832601084554251480

10、38066954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：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=Ht(/min)q=167i(L/s 10 4)1352.6434.220.7102.07345.6927.2151.81302.8333.5201.68279.7343.9301.46244.384

11、5.8451.02169.9746.7600.78130.0047.3900.5387.7747.71200.4066.382、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 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=(2)

12、 P=2a 时 列在第 11 项P=1a 时 列在第 21 项P=0.5a 时 排列在第 41 项北京市某小区面积共 其中屋面面积占该地区总面积的， 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：3、NM+1mM205+125 =10.1(a) P=NM+1 P= mMP=NM+1mMNM+1 P= mM F FiF i2=20m55+1 m=10.1 该值应排1=20m55+1 m=20.2 该值应排0.5=20m5

13、5+1 m=40.4 该值应220000 ( 22ha)沥青=0.537北京地区暴雨强度公式：2001(1+0.811lgP)q= (t+8) 0.711220000 30% 0.90+220000 16%0.90+220000 12%0.45+220000 4%0.30+220000 38% 0.15= 220000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2001(1+0.811lgP) q= (t+8) 0.711a293.33a187.23a187.21.a141.50设计降雨量计算如下表： t=20min ；F=220000 ；=0.5

14、37设计重现期暴雨强度2001(1+0.811lgP) q= (t+8) 0.711设计降雨量qF（L/s）Q=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 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 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

15、 =200, L 3-5 =200, v1-2 =1.0, v 2-3 =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：汇水面积计算如下表：设计管本段汇水转输汇水面总汇水面段编号面积 104 积 104 积 104 1-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水设计流量计算如下表： t1 =10min;=0.6设 计 管 段 编 号管长 L(m)汇水 面积 F(104)流速 m/min管内雨水 流行时间 (min)集水 时间 t= t 1

16、 + t 2暴雨强度 i= 20.154(t+18.768) 0.78 ( /min)4设计流量Q(L/s)t2 =L vL v1-21202.3060.00.002.0010.001.452.02-31304.4072.02.001.8112.001.373.64-32002.4251.00.003.9210.001.452.13-52009.0272.03.922.7813.921.317.15、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=700（1t+00.

17、5.8lgP） （L/s 102）（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

18、 （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。各车间生产废水实验室名废水量实验室名废水量称（L/s）称（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 102 转输汇水 面积 102 总汇水面 积 102 1-215.480.0015.482-318.381

19、5.4833.863-414.7033.8648.564-533.0848.5681.645-632.3081.64113.946-79.36113.94123.307-820.27123.30143.579-1017.490.0017.4910-1131.8617.4949.3511-1211.5849.3560.9312-1331.8660.9392.7913-144.9992.7997.7814-158.8297.78106.6015-168.82106.60115.4216-1725.89115.42141.3117-1810.14141.31151.4518-1921.72151.4

20、5173.1719-2011.58173.17184.7520-814.48184.75199.238-210.00342.8342.821-220.00342.8342.84、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 ） F iiF85.20.9+64.010.6+193.590.15= 342.8=0.425、 已知，设计重现期 P=1a；集水时间 t1 =10min6、单位面积径流量 q0 =q7、各管段处设计流量计算如下表： Q= q 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。设

21、计管段编号管 长 L m汇水面积F102 流 速 m/s管内雨水 流行时 间 min t= t 1 +m t2暴雨强度700(1+0.8lgP) q= t0.5L/s 104 雨水设计流量 Q L/s生 产 废 水 转 输 流 量 Q L/管段设计流量 Q L/s管 径 坡 度 I管道 输水 能力 L/s坡降 IL m地起t2 =L vL v1-219.415.480.750.00.43221.414.4014.43003.052.950.05842-317.933.860.750.430.40212.430.21545.23003.052.950.05443-443.348.560.860.

22、830.84205.041.817.559.43004.060.00.17344-552.281.640.951.670.92191.765.722.588.24003.5125.00.18345-617.9113.940.952.590.31179.786.022.5108.54003.5125.00.063426-731.3123.300.952.90.55176.191.222.5113.74003.5125.00.1147-877.6143.570.983.451.32170.3102.722.5125.24004.0130.00.3149-1037.317.490.750.00.83

23、221.416.3016.33003.052.950.114210-1111.949.350.750.830.26205.042.492.545.03003.052.950.0364211-1232.860.930.861.090.64200.5751.332.553.833004.060.00.134212-1310.492.790.951.730.18190.8074.3617.591.864003.5125.00.036413-1410.497.780.951.910.18188.377.3317.594.834003.5125.00.0364214-1514.9106.600.952.

24、090.26185.9083.2317.5100.734003.5125.00.0524115-1614.9115.420.952.350.26182.5788.5125.5113.514003.5125.00.0524116-1710.4141.311.02.610.17179.43106.535141.55002.7200.00.028417-1823.9151.451.02.780.40177.46112.8835147.885002.7200.00.0654118-1911.9173.171.03.180.20173.06125.8735160.875002.7200.00.03241

25、9-2014.9184.751.03.380.25171.00132.6835167.685002.7200.00.044120-87.5199.231.03.630.13168.49141.0035176.005002.7200.00.0248-2116.4342.81.064.770.26158.36228.0057.5285.56002.3300.00.038421-229.00342.81.065.370.14153.71221.357.5278.86002.3300.00.0214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104 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=10020(1t+306.56lgP)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 0.452、 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