排水工程上册课后答案与例题.docx
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排水工程上册课后答案与例题
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%十，其余60%勺职工在一般车间工作，使用淋浴人数按30%十.工厂
居住区面积9.5X104m2，人口密度580人/104m2，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
k-n-k……
八z160X9.5X585X1.8
q=24X3600=24X3600=18.525L/s
A1B1K1+A2B2K2C1D1+C2D2860X60%<25X3.0+860X40%<35X2.5
Q2=TX3600+3600=8X3600
=2.39+6.59=8.98L/s
860X60%<30%<40+860X40%<85%<60+
3600
叶M，、258X8.2X1.8X103
3600X24
Q===44.08L/s
飞TX3600
Q=Q+Q2+Q3=18.525+8.98+44.08=72.59L/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。
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/s
1~2
9.78
0.00
24.28
14.5
2~3
12.4
24.28
36.68
3~4
14.6
36.68
51.28
4~5
9.5
51.28
60.78
5~6
8.7
60.78
69.48
6~7
12.8
69.48
82.28
干管水力计算表
管段编号
管
道
长
度
L
（m）
设计流里L/s
管
径
D
mm
坡度
I
流速
vm/s
充满度
降落
量
I-L
（m）
标高（m）
埋设深度
（m）
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1~2
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
2~3
74
36.68
300
0.0048
0.94
0.55
0.165
0.36
220.2
219.9
218.71
218.36
218.55
218.19
1.65
1.71
3~4
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
4~5
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
5~6
59
69.48
400
0.0056
1.15
0.50
0.200
0.33
219.65
219.3
217.93
217.60
217.73
217.40
1.92
1.90
6~7
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
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/104itf；
（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40mio
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
街坊编勺
1
2
3
4
5
6
7
8
9
面积
（104m2）
7.5
7.5
6.4
6.4
6.4
6.4
6.4
6.4
街坊编勺
10
11
12
13
14
15
16
17
18
面积
（104m2）
6.0
6.0
6.4
6.4
6.4
题中，人口密度为400人/104污水量标准为140L/人・d,则比流量为:
400X140』
q0==0.65L/s104m2
（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Q1
集中流量
设计
流里
L/s
本段流量
转输
流里
q2
L/s
合计平均流里
L/s
总变化系数
K
z
生活
污水
设计
流里
Q
1
L/s
本段
L/s
转输
L/s
街坊面积
104m2
比流量
q0
L/s-104
m2
流里
q1
L/s
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1~2
41.48
41.48
2~3
27.8
0.65
18.07
18.07
1.98
35.78
41.48
77.58
3~4
18.4
0.65
11.96
18.07
30.03
1.88
56.46
41.48
97.94
4~5
30.03
30.03
1.88
56.46
41.48
97.94
5~6
38.4
0.65
24.96
30.03
54.99
1.75
96.23
41.48
137.71
（四）、水力计算
污水主干管水力计算表
管段
管道
设计流里
管
径
坡度
I
流
速
充满度
降落量
标借
（m）
埋设深度
（m）
编
长
L/s
D
v
h
h
I-L
地
面
水
面
管内底
号
度
L
（m）
mm
m/s
D
（m）
（m）
上端
下端
上端
下端
上端
下端
上端
下端
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
1
12
13
14
15
16
17
1~2
320
41.48
350
0.003
9
0.8
7
0.5
0
0.17
5
1.25
43.
5
42.
9
41.
675
40.
425
41.
5
40.2
5
2.0
2.65
2~3
220
77.58
400
0.002
8
0.9
0
0.6
5
0.26
0
0.61
6
42.
9
42.
5
40.
425
39.
809
40.
165
39.5
49
2.7
35
2.95
1
3~4
180
97.94
450
0.003
0
0.9
8
0.6
0
0.27
0
0.54
42.
5
42.
3
39.
769
39.
229
39.
499
38.9
59
3.0
01
3.34
1
4~5
680
97.94
450
0.003
0
0.9
8
0.6
0
0.27
0
2.04
42.
3
41.
2
39.
229
37.
189
38.
959
36.9
19
3.3
41
4.28
1
5~6
280
137.7
1
500
0.002
8
1.0
4
0.6
5
0.32
5
0.78
4
41.
2
40.
5
37.
189
36.
405
36.
864
36.0
80
4.3
36
4.42
45
44
43
42
41
40
39
3B
37
36
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、47.7mmio试计算各历
时的最大平均暴雨强度I（mm/min）及q（L/s-104m2）
解：
由暴雨强度的定义和公式计算如下表:
最大降雨量（mm）
降雨历时（min）
H
I=-（mm/min）
q=167i（L/s-104
m2）
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=2.12mm/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
⑴i20=2.12mm/min一项，m=2
其重现期P^M1=^=m（a）
（2）P=2a时P=NM+12=竺等m=10.1该值应排列在第11项mivinT\3
P=1a时P=NM+11=20=m=20.2该值应排列在第21项mivim^3
P=0.5a时P=NM+10.5=2欧+1m=40.4该值应排列在第41项
mivim
3、北京市某小区面积共220000m2（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：
EFi.中j
0.15
220000X30%<0.90+220000X16%<0.90+220000X12%<0.45+220000X4%<0.30+220000X38%<
220000
=0.537
北京拙区暴雨强产公式•a=2001（1+0.811|gp）
尔地电等|、|寸德工J・q=
（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:
设计重现期
『川、2001（1+0.811lgP）
恭用强艮q=（t+8）0.711
5a
293.33
2a
187.23
1a
187.21
0.5a
141.50
设计降雨量计算如下表:
t=20min;F=220000m2；W=0.537
设计重现期
2001（1+0.811lgP）
恭1、1寸3虫beq=C7仆
（t+8）0.711
设计降雨重Q=WqF（L/s）
5a
293.33
3465.4
2a
187.23
2211.94
1a
187.21
2211.70
0.5a
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
W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W=0.6。
取地面集水时间11=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：
汇水面积计算如下表:
设计管段编号
本段汇水面积104tf
转输汇水面积104tf
总汇水面积104tf
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：
11=10min;W=0.6
设计
管段
编亏
管长
L（m）
汇水面积
F（104m2）
流速
m/min
管内雨水流行时间
（min）
集水时间
1=11+12
暴雨强度
20.154q=——，
（1+18.768）0.784
（mm/min）
设计流量
Q（L/s）
12=习；
Lv
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
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104nf
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
1-2
85
I
1.20
20
2-3
128
n
1.79
10
3-4
59
m
0.83
60
4-5
138
w
1.93
0
5-6
165.5
V
2.12
35
1、设计雨水量计算公式
暴而强产a=10020（1+0・56啊q=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/104廿，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/104nf,生活污水量标准按100L/（人•d）
区域
面积104m2
人口（人）
生活污水量
L/d
L/s
I
1.20
360
36000
0.42
n
1.79
537
53700
0.62
m
0.83
249
24900
0.29
w
1.93
579
57900
0.67
V
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
管段编号
管长
m
排水面积104m2
管内流行时间min
10020（1+0.56lgP）
q=t+36
设计流量L/s
本段
转输
合计
t2=
Lv
Lv
v
雨水
生活
废水
工
业
废
水
总计
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
0.90
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=3,5~6管段Q=92L/s,溢流井转输的总设计流量为Q=（n0+1）Qf
=（3+1）X92=368L/s
则①5点的溢流量为C0=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,
Q6=368+0.74+35+10020（1+0.56lg1）x0.45x2.12=611.55L/s
o~610+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
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。
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）
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，试求该住宅区排出的生活污水流量。
12050010
6.94L/S
86400
故该住宅区排出的生活污水总流量Q=15.13+5=20.13L/S
160
0.50a,
4.试求各管段Q设？
已知条件如下:
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
其排列序号分别为多少？
400、
q『.7（L/s.ha）t110min,中=
管段编号
（b
0.56,
0）
m2.0
L（m）
d（mm）
v（m/s）
1
2
200
400
0.78
2
3
380
400
0.83
3
4
400
500
0.89
4
5
310
600
0.94
解:
:
Qi2q
F
400八
070.563t.
犁0.563134.08（L/s.ha）
1007
200-380一4000.70.56（346
（10222）
0.78600.83600.8960
=191.59（L/s.ha）由于下游管段的流量小于上游管段的流量，故45管段的设计流量采用34管段的设计流量
5:
某设计区采用截流式合流管渠排水系统，4#检查井为溢流井，各街坊的汇水面积及担负的平均工
业污水流量示于图中，该设计区降雨强度公式为：
设计区人口密度为280人/公顷，居住区排水量标准采用110人/人.d,截流倍数n=3,各管段参数如下表，为计算方便，街道雨水汇水面积不计，试按上述条件求定管段2-3,4-5及4-A设计流量。
管段编号
管径（mm）
管长（m）
流速（m/s）
1—2
500
200
0.77
2-3
500
300
0.86
3-4
600
170
0.88
4—5
600
360
0.88
Qx=30L/S
Q工=18L/SQ工=15L/SQx=26L/S
钏np110280,,、
解：
q0.356（L/s.ha）
8640086400
2.8533231.41=267.26L/s）
Q45（n。
。
旱Q旱Q雨
（31）q比（3.24.82.5）
（181526）
30q比5.1
4200.555.
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