水污染控制工程第四版上册知识点

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。５×10EQ\S（4)㎡，人口密度580人/10EQ\S（4）㎡，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=QEQEQ\S（）EQ\S（，1）+QEQEQ\S（）EQ\S（,2)+QEQEQ\S(）EQ\S(,3）QEQEQ\S（）EQ\S（,1）=EQ\F（k·n·kEQ\S（，z),24×3600）=EQEQ\F（160×9.5×585×1.8，24×3600）=18。525L/sQEQEQ\S（）EQ\S(,2)=EQ\F(AEQ\S（,1）BEQ\S（，1）KEQ\S(，1）+AEQ\S（,2）BEQ\S（，2)KEQ\S（,2），T×3600）+EQ\F（CEQ\S（，1）DEQ\S（，1）+CEQ\S（，2)DEQ\S（，2）,3600）=EQ\F（860×60％×25×3.0+860×40％×35×2。5，8×3600）EQ+EQ\F（860×60%×30%×40+860×40%×85％×60,3600）=2。39+6。59=8.98L/sQEQ\S（，3）=EQ\F（m·M·kEQ\S（,z）,T×3600)=EQ\F（258×8。2×1。8×10EQ\S(3),3600×24）=44。08L/sQ=QEQEQ\S(）EQ\S（，1)+QEQEQ\S（）EQ\S（，2）+QEQEQ\S（)EQ\S（,3)=18。525+8。98+44。08=72.59L/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/s1~29.780.0024.2814.52～312。424。2836。683～414.636。6851.284～59。551。2860。785~68。760.7869.486～712。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I·L（m）标高（m）埋设深度(m）EQ\F（h,D)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12345678910111213141516171~27424.283000.00440。810.450。1350。33220.5220。2219。04218.71218。9218.571。61。632~37436。683000。00480.940。550。1650.36220。2219。9218。71218。36218。55218.191。651。713～45051.283500.00440.960。550。1930。22219。9219。8218。33218.11218.14217。921。761.884～52660.783500。00461.020。600。2100.12219。8219。65218。11217。99217。90217.781。901。875～65969。484000。00561.150。500。2000。33219。65219。3217。93217。60217。73217.401.921.906~75082.284000.00541。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：人口密度为400人/10EQ\S（4）㎡；污水量标准为140L/人·d；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123456789面积（10EQ\S(4)㎡）7。57。56。46.46。46.46。46。4街坊编号101112131415161718面积(10EQ\S(4）㎡）6.06。06。46。46。4题中，人口密度为400人/10EQ\S（4）㎡，污水量标准为140L/人·d，则比流量为：qEQ\S(，0）=EQ\F（400×140,86400）=0。65L/s·10EQ\S(4）㎡（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QEQ\S（，1）集中流量设计流量L/s本段流量转输流量qEQ\S（,2）L/s合计平均流量L/s总变化系数KEQ\S（，z）生活污水设计流量QEQ\S（，1)L/s本段L/s转输L/s街坊面积10EQ\S（4）㎡比流量qEQ\S（，0）L/s·10EQ\S(4）㎡流量qEQ\S（,1）L/s134567891011121～241.4841。482～327。80.6518.0718。071。9835。7841。4877。583～418.40.6511。9618.0730。031。8856.4641.4897。944～530。0330.031.8856。4641.4897。945~638.40。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I·L(m）标高(m)埋设深度（m)EQ\F（h，D)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12345678910111213141516171～232041。483500.00390。870。500。1751.2543。542。941。67540。42541。540.252。02。652～322077.584000。00280.900.650.2600。61642。942。540.42539。80940.16539.5492。7352。9513~418097。944500。00300。980。600.2700。5442。542.339.76939.22939.49938.9593.0013.3414~568097.944500.00300。980。600。2702。0442。341。239。22937.18938。95936.9193。3414。2815~6280137。715000.00281。040。650。3250。78441。240。537.18936.40536.86436。0804。3364。42第三章答案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·10EQ\S(4）㎡）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=EQ\F(H，t)（㎜/min)q=167i（L/s·10EQ\S（4)㎡）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。38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iEQEQ\S（,20）=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）iEQEQ\S（，20）=2。12㎜/min一项，m=2其重现期P=EQ\F（NM+1,mM）=EQ\F(20×5+1，2×5）=10.1（a）（2）P=2a时P=EQ\F（NM+1，mM)2=EQ\F（20×5+1，m×5）m=10.1该值应排列在第11项P=1a时P=EQ\F(NM+1,mM）1=EQ\F(20×5+1，m×5）m=20.2该值应排列在第21项P=0。5a时P=EQ\F（NM+1，mM）0。5=EQ\F（20×5+1，m×5）m=40.4该值应排列在第41项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＝EQ\F(∑FEQ\S(，i)·ΨEQ\S（，i），F）=EQ\F（220000×30％×0.90+220000×16％×0。90+220000×12％×0。45+220000×4%×0.30+220000×38％×0。15,220000)=0。537北京地区暴雨强度公式：q=EQ\F(2001(1+0.811lgP），(t+8）EQ\S（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：设计重现期暴雨强度q=EQ\F（2001（1+0.811lgP），(t+8）EQ\S（0。711）)５a293。33２a187。23１a187.21０。５a141。50设计降雨量计算如下表：t=20min；F=220000㎡；Ψ=0。537设计重现期暴雨强度q=EQ\F（2001(1+0.811lgP），（t+8）EQ\S（0.711）)设计降雨量Q=ΨqF（L/s）５a293.333465。4２a187。232211。94１a187。212211。70０。５a141。501671。68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10EQ\S（4）㎡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tEQ\S（，1)=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:LEQ\S（,1-2）=120，LEQ\S(,2—3)=130，LEQ\S(,4—3）=200，LEQ\S（，3—5）=200,vEQ\S(，1—2）=1.0,vEQ\S（，2-3）=1。2，vEQ\S（，4—3)=0.85,vEQ\S(,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10EQ\S（4）㎡转输汇水面积10EQ\S（4）㎡总汇水面积10EQ\S(4）㎡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:tEQ\S（，1）=10min；Ψ=0。6设计管段编号管长L（m）汇水面积F（10EQ\S（4）㎡)流速m/min管内雨水流行时间(min）集水时间t=tEQ\S（，1）+tEQ\S（，2）暴雨强度i=EQ\F(20.154,(t+18。768）EQ\S(0.784))（㎜/min）设计流量Q（L/s)tEQ\S(，2)=∑EQ\F(L,v）EQ\F（L，v）1—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。1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：如图所示该区总平面图;当地暴雨强度公式为：q=EQ\F（700（1+0。8lgP），tEQ\S（0。5）)(L/s·10EQ\S（2)㎡)采用设计重现期P=1a,地面集水时间tEQ\S(，1)=10min；厂区道路主干道宽6m，支干道宽3.5m,均为沥青路面；各实验室生产废水量见下表，，排水管出口位置见平面图；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）；厂区内各车间及实验室均无室内雨水道;厂区地质条件良好，冰冻深度较小，可不予考虑.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10EQ\S（2)㎡转输汇水面积10EQ\S(2)㎡总汇水面积10EQ\S(2)㎡1—215.480.0015。482-318。3815.4833。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。31151.4518-1921.72151.45173。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（10EQ\S(2)㎡）道路面积:64。01（10EQ\S(2）㎡)绿化面积：193.59(10EQ\S（2)㎡）Ψ＝EQ\F(∑FEQ\S（，i)·ΨEQ\S（，i)，F)=EQ\F（85。2×0.9+64.01×0。6+193。59×0。15，342。8)=0.42已知，设计重现期P=1a;集水时间tEQ\S（,1）=10min单位面积径流量qEQ\S（，0）=q·Ψ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。设计管段编号管长Lm汇水面积F10EQ\S(2)㎡流速m/s管内雨水流行时间mint=tEQ\S（，1）+m·tEQ\S（,2）暴雨强度q=EQ\F（700（1+0.8lgP)，tEQ\S（0。5））L/s·10EQ\S(4）㎡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I·Lm地面标高m管内底标高m埋深mtEQ\S(，2)=∑EQ\F(L,v）EQ\F(L,v)起点终点起点终点起点终点1—219.415.480。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。573-443.348。560。860。830。84205.041.817.559.43004.060.00。17342。4542.3740。8840。711。571。664-552。281。640.951.670。92191.765。722.588。24003.5125。00.18342.3742。2440.6140。431。761。815—617.9113。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。047-877.6143。570。983。451。32170。3102。722.5125。24004.0130。00。3141。341.240。2639.951。041.259-1037。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。6211—1232。860.930。861。090.64200。5751。332.553.833004。060。00。1342。2342。140。6140.481.621.6212-1310。492.790.951.730.18190。8074.3617。591。864003.5125.00.03642。142。0140。3840。341.721。6713-1410.497。780.951。910.18188。377.3317.594。834003。5125。00。03642。0141。9740.3440.301。671。6714—1514。9106。600.952.090。26185.9083。2317。5100.734003。5125.00.05241。9741。8840。3040。251.671.6315—1614。9115。420.952.350。26182.5788.5125。5113。514003。5125。00。05241。8841。840。2540。201.631。6016-1710。4141。311。02。610。17179。43106。535141。55002。7200.00.02841.841.7640。1040.071.701。6917-1823。9151。451。02。780。40177.46112。8835147.885002.7200。00.06541。7641。740.0740。011。691.6918—1911.9173。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10EQ\S（4）㎡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—285Ⅰ1.20202—3128Ⅱ1。79103—459Ⅲ0。83604—5138Ⅳ1。9305-6165。5Ⅴ2.1235设计雨水量计算公式暴雨强度q=EQ\F(10020（1+0。56lgP)，t+36)设计重现期采用1a地面集水时间tEQ\S(,1)=10min该区域平均径流系数经计算为0.45设计人口密度为300人/10EQ\S(4）㎡，生活污水量标准按100L/（人·d）计.截流干管的截流倍数nEQ\S（，0）采用3。试计算(1）各设计管段的