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给水排水管网课后习题答案
给水排水管网课后习题答案
第十章课后习题
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·10
㎡）
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=
（㎜/min）
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
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＝
=
=0.537
北京地区暴雨强度公式：
q=
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=
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=220000㎡；Ψ=0.537
设计重现期
暴雨强度q=
设计降雨量Q=ΨqF（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t
=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：
L
=120,L
=130,L
=200,L
=200,v
=1.0,v
=1.2,v
=0.85,v
=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10
㎡
转输汇水面积10
㎡
总汇水面积10
㎡
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：
t
=10min;Ψ=0.6
设计管段编号
管长L（m）
汇水面积F（10
㎡）
流速
m/min
管内雨水流行时间（min）
集水时间
t=t
+t
暴雨强度
i=
（㎜/min）
设计流量
Q（L/s）
t
=∑
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
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=
（L/s·10
㎡）
（3）采用设计重现期P=1a，地面集水时间t
=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。
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
8
Y433出口
5
Y515出口
3
Y463出口
10
D实验室
Y481出口
5
Y406出口
15
C实验室
6.5
Y396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10
㎡
转输汇水面积10
㎡
总汇水面积10
㎡
1-2
15.48
0.00
15.48
2-3
18.38
15.48
33.86
3-4
14.70
33.86
48.56
4-5
33.08
48.56
81.64
5-6
32.30
81.64
113.94
6-7
9.36
113.94
123.30
7-8
20.27
123.30
143.57
9-10
17.49
0.00
17.49
10-11
31.86
17.49
49.35
11-12
11.58
49.35
60.93
12-13
31.86
60.93
92.79
13-14
4.99
92.79
97.78
14-15
8.82
97.78
106.60
15-16
8.82
106.60
115.42
16-17
25.89
115.42
141.31
17-18
10.14
141.31
151.45
18-19
21.72
151.45
173.17
19-20
11.58
173.17
184.75
20-8
14.48
184.75
199.23
8-21
0.00
342.8
342.8
21-22
0.00
342.8
342.8
4、平均径流系数
屋面面积：
85.2（10
㎡）
道路面积：
64.01（10
㎡）
绿化面积：
193.59（10
㎡）
Ψ＝
=
=0.42
5、已知，设计重现期P=1a；集水时间t
=10min
6、单位面积径流量q
=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。
设计管段编号
管
长
L
m
汇水
面积
F
10
㎡
流速
m/s
管内雨水流行时间min
t=t
+m·t
暴雨强度
q=
L/s·10
㎡
雨水
设计
流量
Q
L/s
生产废水转输流量
Q
L/s
管段设计流量
Q
L/s
管径
㎜
坡度
I
‰
管道输水能力L/s
坡降
I·L
m
地面标高m
管内底
标高m
埋深m
t
=∑
起点
终点
起点
终点
起点
终点
1-2
19.4
15.48
0.75
0.0
0.43
221.4
14.4
0
14.4
300
3.0
52.95
0.058
42.59
42.52
40.99
40.93
1.6
1.59
2-3
17.9
33.86
0.75
0.43
0.40
212.4
30.2
15
45.2
300
3.0
52.95
0.054
42.52
42.45
40.93
40.88
1.59
1.57
3-4
43.3
48.56
0.86
0.83
0.84
205.0
41.8
17.5
59.4
300
4.0
60.0
0.173
42.45
42.37
40.88
40.71
1.57
1.66
4-5
52.2
81.64
0.95
1.67
0.92
191.7
65.7
22.5
88.2
400
3.5
125.0
0.183
42.37
42.24
40.61
40.43
1.76
1.81
5-6
17.9
113.94
0.95
2.59
0.31
179.7
86.0
22.5
108.5
400
3.5
125.0
0.063
42.24
41.8
40.43
40.37
1.81
1.43
6-7
31.3
123.30
0.95
2.9
0.55
176.1
91.2
22.5
113.7
400
3.5
125.0
0.11
41.8
41.3
40.37
40.26
1.43
1.04
7-8
77.6
143.57
0.98
3.45
1.32
170.3
102.7
22.5
125.2
400
4.0
130.0
0.31
41.3
41.2
40.26
39.95
1.04
1.25
9-10
37.3
17.49
0.75
0.0
0.83
221.4
16.3
0
16.3
300
3.0
52.95
0.11
42.36
42.25
40.76
40.65
1.6
1.6
10-11
11.9
49.35
0.75
0.83
0.26
205.0
42.49
2.5
45.0
300
3.0
52.95
0.036
42.25
42.23
40.65
40.61
1.6
1.62
11-12
32.8
60.93
0.86
1.09
0.64
200.57
51.33
2.5
53.83
300
4.0
60.0
0.13
42.23
42.1
40.61
40.48
1.62
1.62
12-13
10.4
92.79
0.95
1.73
0.18
190.80
74.36
17.5
91.86
400
3.5
125.0
0.036
42.1
42.01
40.38
40.34
1.72
1.67
13-14
10.4
97.78
0.95
1.91
0.18
188.3
77.33
17.5
94.83
400
3.5
125.0
0.036
42.01
41.97
40.34
40.30
1.67
1.67
14-15
14.9
106.60
0.95
2.09
0.26
185.90
83.23
17.5
100.73
400
3.5
125.0
0.052
41.97
41.88
40.30
40.25
1.67
1.63
15-16
14.9
115.42
0.95
2.35
0.26
182.57
88.51
25.5
113.51
400
3.5
125.0
0.052
41.88
41.8
40.25
40.20
1.63
1.60
16-17
10.4
141.31
1.0
2.61
0.17
179.43
106.5
35
141.5
500
2.7
200.0
0.028
41.8
41.76
40.10
40.07
1.70
1.69
17-18
23.9
151.45
1.0
2.78
0.40
177.46
112.88
35
147.88
500
2.7
200.0
0.065
41.76
41.7
40.07
40.01
1.69
1.69
18-19
11.9
173.17
1.0
3.18
0.20
173.06
125.87
35
160.87
500
2.7
200.0
0.032
41.7
41.66
40.01
39.98
1.69
1.68
19-20
14.9
184.75
1.0
3.38
0.25
171.00
132.68
35
167.68
500
2.7
200.0
0.04
41.66
41.3
39.98
39.94
1.68
1.36
20-8
7.5
199.23
1.0
3.63
0.13
168.49
141.00
35
176.00
500
2.7
200.0
0.02
41.3
41.2
39.94
39.92
1.36
1.28
8-21
16.4
342.8
1.06
4.77
0.26
158.36
228.00
57.5
285.5
600
2.3
300.0
0.038
41.2
41.2
39.82
39.78
1.38
1.42
21-22
9.00
342.8
1.06
5.37
0.14
153.71
221.3
57.5
278.8
600
2.3
300.0
0.021
41.2
41.1
39.78
39.76
1.42
1.34
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10
㎡
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
Ⅱ
1.79
10
3-4
59
Ⅲ
0.83
60
4-5
138
Ⅳ
1.93
0
5-6
165.5
Ⅴ
2.12
35
1、设计雨水量计算公式
暴雨强度q=
设计重现期采用1a
地面集水时间t
=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/10
㎡，生活污水量标准按100L/（人·d）计。
3、截流干管的截流倍数n
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/10
㎡，生活污水量标准按100L/（人·d）
区域
面积10
㎡
人口（人）
生活污水量
L/d
L/s
Ⅰ
1.20
360
36000
0.42
Ⅱ
1.79
537
53700
0.62
Ⅲ
0.83
249
24900
0.29
Ⅳ
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t
=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10
㎡
管内流行时间min
q=
设计流量L/s
本段
转输
合计
t
=∑
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n
=3，5~6管段Q
=92L/s,溢流井转输的总设计流量为Q=（n
+1）Q
=（3+1）×92=368L/s
则①5点的溢流量为Q
=599.25-368=231.25L/s
②5~6管段的设计流量：
t
=0转输排水面积为0，
Q
=368+0.74+35+
×0.45×2.12=611.55L/s
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
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