排水工程上冊第四版習(xí)題答案

1、第二章答案1、某肉類聯(lián)合加工廠每天宰殺活牲畜 258T，廢水量標(biāo)準8.2m3t活畜，總變化系數(shù)1.8,三 班制生產(chǎn)，每班8h,最大職工數(shù)860人,其中在高溫及污染嚴重車間工作的職工占總數(shù)的40%,使用淋浴人數(shù)按85%計，其余60%的職工在一般車間工作，使用淋浴人數(shù)按 30%計.工廠居住區(qū)面積9 .5X 104 m2，人口密度580人/104 m2，生活污水量標(biāo)準 160L/人d,各種污水由管道聚集送至污水處理站，試計算該廠的最大時污水設(shè)計流量.解：該廠的最大時污水設(shè)計流量Q=Q1 +Q2 +Q3k n kz160 >9.5 585 X1.8=24X3600 =24X3600C1 D1 +

2、C? D 2 +3600A 1 K +A 2 B? K?Q 2 =TX3600860 00%X25 >3.0+860 X0%>35 X2.58 X3600860 >60%>30%X40+860 >0%X85%X60+3600=2.39+6.59=8.98L/sm M kzQ3 ： = TX3600_258 X3.2 X.8 X03=3600 X?4=44.08 L/sQ=Q1+Q2 +Q3 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s2、下列圖為某工廠工業(yè)廢水干管平面圖。圖上注明各廢水排除口的位置，設(shè)計流量以及各 設(shè)計管段的長度，檢查井處的地面標(biāo)高，排

3、除口1的管底標(biāo)高為218。9m,其余各排除口的埋深均不得小于 1.6m。該地區(qū)土壤無冰凍。要求列表進行干管的水力計算，并將計算 結(jié)果標(biāo)注在圖上。解：先進行干管的流量計算如下表:干管水量計算表管段編號排出口設(shè)計流量L/s轉(zhuǎn)輸流量L/s管段設(shè)計流量L/s129.780.0024.2814.52312.424.2836.683414.636.6851.28459.551.2860.78568.760.7869.486712.869.4882.28干管水力計算表管 段 編 號管 道 長 度L(m)設(shè)計 流量L/s管 徑Dmm坡度I流 速vm/s充滿度降 落 量I L(m)標(biāo)高(m)埋設(shè)深度(m)h D

4、h(m)地面水面管內(nèi)底上端下端上端下端上端下端上 端下 端1234567891011121314151617127424.283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.571.61.63237436.683000.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.191.651.71345051.283500.00440.960.550.1930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.921.761.88452660.783500.004

5、61.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.90217.781.901.87565969.484000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.401.921.90675082.284000.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.111.922.093、試根據(jù)下列圖所示的街坊平面圖，布置污水管道，并從工廠接管點至污水廠進行管段的水 力計算，繪出管道平面圖和縱斷面圖。：(1)(2)人口密度為400人/104怦；污水量

6、標(biāo)準為140L/人d;(3)工廠的生活污水和淋浴污水設(shè)計流量分別為8.24L/S和6.84L/S，生產(chǎn)污水設(shè)計流量為26.4L/S,工廠排除口地面標(biāo)高為43.5m,管底埋深不小于2m,土壤冰凍線為0.8m.4沿河岸堤壩頂標(biāo)咼 40m。解：一、在街坊平面圖上布置污水管道由街坊平面圖知，該地區(qū)地勢自西北向東南傾斜， 無明顯分水線，可劃分為一個 排水流域。干管布置考慮到地勢的上下， 沿街道自北向南布置，主干管在城區(qū)的北面， 可以 充分利用地勢高度，減少埋深，整個管道布置呈截流式形式布置，如下列圖。二街坊編號并計算面積將各街坊編號，并按各街坊的平面范圍計算它們的面積，列入下表，用箭頭標(biāo)出各街坊污 水的

7、排出方向。街坊面積街坊編號123456789面積7.57.56.46.46.46.46.46.4(104 m2)街坊編號101112131415161718面積6.06.06.46.46.4(104 m2)題中，人口密度為 400人/104怦，污水量標(biāo)準為140L/人 d,那么比流量為:400 XI404q0 = 86400=°.65L/S 104 怦三、劃分設(shè)計管段，計算設(shè)計流量。污水主干管設(shè)計流量計算表管 段 編 號居住區(qū)生活污水量Q1集中流量設(shè)計流量L/s本段流量轉(zhuǎn)輸流量q2L/s合計 平均 流量L/s總變 化系 數(shù)Kz生活 污水 設(shè)計 流量Q1L/s本段L/s轉(zhuǎn)輸L/s街坊面

8、積104 m2比流量q0L/s 104m流量q1L/s134567891011121241.4841.482327.80.6518.0718.071.9835.7841.4877.583418.40.6511.9618.0730.031.8856.4641.4897.944530.0330.031.8856.4641.4897.945638.40.6524.9630.0354.991.7596.2341.48137.71四、水力計算污水主干管水力計算表管管設(shè)計管坡度流充滿度降落標(biāo)咼(m)埋設(shè)深度段道流量徑I速量(m)編長L/sDvhhI L地面水面，管內(nèi)底號度mmm/sD(m)(m)上下上下上

9、下上下端L端端端端端端端(m)12345678911121314151617011232041.483500.00390.870.500.1751.2543.42.41.40.41.40.252.02.655967542552322077.584000.00280.900.650.2600.6142.42.40.39.40.39.542.72.9516954258091659353418097.944500.00300.980.600.2700.5442.42.39.39.39.38.953.03.34153769229 14999014568097.944500.00300.980.600.

10、2702.0442.41.39.37.38.36.913.34.2813222918995994156280137.715000.00281.040.650.3250.7841.40.37.36.36.36.084.34.42425189405864036.1>=350D=40O>450.D=+50D-500 I1-3,驗 卜2 8-3. 01-3. #5t' 1-2弭地面標(biāo)商血jr-fcje1 口WT，fe-dnii*"*NC -Vi!胡酉VsS=i3呂«=>亡i < j120 1220no3S02S0檢査井號12345i45444342A

11、l40393B37光第三章答案1、從某市一場暴雨自記雨量記錄中求得5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大降雨量分別是 13、20.7、27.2、33.5、43.9、45.8、46.7、47.3、47.7mm。試計算各歷時的最大平均暴雨強度 1伽/min及qL/s 104 m2解：由暴雨強度的定義和公式計算如下表:最大降雨量mm降雨歷時min,HI=Y(m /min)q=167i (L/s 104 m )1352.6434.220.7102.07345.6927.2151.81302.8333.5201.68279.7343.9301.46244.3845.8451.0

12、2169.9746.7600.78130.0047.3900.5387.7747.71200.4066.382、某地有20年自記雨量記錄資料，每年取20min暴雨強度值48個，不管年次而按大小排列，取前100項為統(tǒng)計資料。其中i20 =2.12伽/min排在第二項，試問該暴雨強度的重現(xiàn)期為多少年？如果雨水管渠設(shè)計中采用的統(tǒng)計重現(xiàn)期分別為 那么這些值應(yīng)排列在第幾項？解：2a,1a,0.5a的暴雨強度，M=5其重現(xiàn)期P=NM+1mM20 X5+12X5=10.1(a)P=2a時NM+1 廠 mM20 >6+1 =mX5m=10.1該值應(yīng)排列在第11項P=1a 時P=NM+1mM20 X5+1

13、mX5m=20.2該值應(yīng)排列在第21項P=0.5a 時P=NM+1mM0.5=20 >5+1mX5m=40.4該值應(yīng)排列在第 41項觀測資料的年數(shù) N=20,最后取了 100項，每年選入的平均雨樣數(shù) (1) i2Q =2.12 伽/min 一項，m=23、北京市某小區(qū)面積共 220000 m2( 22ha),其中屋面面積占該地區(qū)總面積的3 0%，瀝青道路面積占16%。級配碎石路面的面積占12%，非鋪砌土路面占4%,綠地面積占3 8%。試計算該區(qū)的平均徑流系數(shù)。當(dāng)采用設(shè)計重現(xiàn)期為P=5a、2a、1a及0.5a時,試計算：設(shè)計降雨歷時 t=20min時的雨水設(shè)計流量各是多少？解：=0.537

14、220000 X0%X 0.90+220000 16%X0.90+220000 X2%X0.45+220000 >%X0.30+220000 38%X0.15220000北京地區(qū)暴雨強度公式:q=2001(1+0.811lgP)(t+8) °.711降雨歷時t=20min 取不同的設(shè)計重現(xiàn)期時，暴雨強度計算如下表:設(shè)計重現(xiàn)期日宀2001(1+0.811lgP)暴雨強度q=-一071；(t+8) 0.7115 a293.332 a187.231 a187.210 . 5 a141.50設(shè)計降雨量計算如下表：t=20min ; F=220000 m；Y =0.537設(shè)計重現(xiàn)期日占沖

15、去2001(1+0.811lgP)暴雨強度q='0711(t+8) °711設(shè)計降雨量Q= YqF ( L/s)5 a293.333465.42 a187.232211.941 a187.212211.700 .5 a141.501671.684、雨水管道平面布置如下圖，圖中個設(shè)計管段的本段匯水面積標(biāo)注在圖上，單位以104mP十，假定設(shè)計流量均從管段起點進入。當(dāng)重現(xiàn)期P=1a時，暴雨強度公式為：暴雨強度經(jīng)計算，徑流系數(shù)Y =0.6。取地面集水時間t =l0min,折減系數(shù)m=2。各管段的長度以米計,管內(nèi)流速以 m/s 計。數(shù)據(jù)如下：L1-2 =120, L2-3 =130,

16、L4-3 =200, L3-5 =200, V1-2 =1.0, V2-3=1.2,v4-3 =0.85, v3-5 =1.2.。試求各管段的雨水設(shè)計流量為多少L/s ?(計算至小數(shù)后一位)解：匯水面積計算如下表:設(shè)計管段編號本段匯水面積104 m轉(zhuǎn)輸匯水面積104 m總匯水面積104 m1-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水設(shè)計流量計算如下表：t =10min; W =0.6設(shè)計管段編號管長匯水面積流速管內(nèi)雨水流行時間(mi n)集水時間暴雨強度20.154i=(t+18.768) °.78

17、4(伽 /min)設(shè)計流量L(m)F(104 m)m/mint2 =E VLVt= t1 + t2Q(L/s)1-21202.3060.00.002.0010.001.452.02-31304.4072.02.001.8112.001.373.64-32002.4251.00.003.9210.001.452.13-52009.0272.03.922.7813.921.317.15、試進行某研究所西南區(qū)雨水管道(包括生產(chǎn)廢水在內(nèi))的設(shè)計和計算。并繪制該區(qū)的雨 水管道平面圖及縱剖面圖。條件:(1) 如下圖該區(qū)總平面圖;(2) 當(dāng)?shù)乇┯陱姸裙綖?700(1+0.8lgP)q= 嚴(L/s-102

18、 就)(3) 采用設(shè)計重現(xiàn)期 P=1a，地面集水時間t1 =l0min ；(4) 廠區(qū)道路主干道寬 6m,支干道寬3.5m，均為瀝青路面；(5) 各實驗室生產(chǎn)廢水量見下表，排水管出口位置見平面圖；(6) 生產(chǎn)廢水允許直接排入雨水道，各車間生產(chǎn)廢水管出口埋深均為1.50m ,(指室內(nèi)地面至管內(nèi)底的高度)；(7) 廠區(qū)內(nèi)各車間及實驗室均無室內(nèi)雨水道；(8) 廠區(qū)地質(zhì)條件良好，冰凍深度較小，可不予考慮。(9) 廠區(qū)雨水口接入城市雨水道，接管點位置在廠南面，坐標(biāo)x=722.509,y=520.00,城市雨水道為磚砌拱形方溝，溝寬1.2m，溝高(至拱內(nèi)頂)1.8m，該點處的溝內(nèi)底標(biāo)高為37.70m,地面

19、標(biāo)高為41.10m。各車間生產(chǎn)廢水量表實驗室名稱廢水量(L/s)實驗室名稱廢水量(L/s)A實驗室2.5南實驗樓B實驗室Y530 出口8Y433 出口5Y515 出口3Y463 出口10D實驗室Y481 出口5Y406 出口15C實驗室6.5Y396 出口2.5解：1、由題中給出的條件劃分排水流域并管道定線如圖2、劃分設(shè)計管段如圖3、計算和設(shè)計管段的匯水面積如下表：匯水面積計算表設(shè)計管段編號本段匯水面積102就轉(zhuǎn)輸匯水面積102就總匯水面積102就1-215.480.0015.482-318.3815.4833.863-414.7033.8648.564-533.0848.5681.645-6

20、32.3081.64113.946-79.36113.94123.307-820.27123.30143.579-1017.490.0017.4910-1131.8617.4949.3511-1211.5849.3560.9312-1331.8660.9392.7913-144.9992.7997.7814-158.8297.78106.6015-168.82106.60115.4216-1725.89115.42141.3117-1810.14141.31151.4518-1921.72151.45173.1719-2011.58173.17184.7520-814.48184.75199.

21、238-210.00342.8342.821-220.00342.8342.84、平均徑流系數(shù)屋面面積：85.2102就道路面積64.01102 就綠化面積193.59102 就=0.4285.2X 0.9+64.01 X 0.6+193.59 X 0.15342.85、，設(shè)計重現(xiàn)期 P=1a;集水時間 耳=10min6、單位面積徑流量q0 =q叩7、 各管段處設(shè)計流量計算如下表：Q=q ¥ F; m=2.0 計算采用鋼筋混凝土管。8、繪制管道平面圖和縱剖面圖。設(shè)計管段編號管 長Lm匯水面積F102就流速m/s管內(nèi)雨水流行時間mint= t1 +m t2暴雨強度700(1+0.8lg

22、P) q= t0.5L/s - 104 m2雨水設(shè)計 流里QL/s生產(chǎn)廢水 轉(zhuǎn)輸 流里QL/s管段設(shè)計 流里QL/s管徑mm坡 度I%0管道 輸水 能力L/s坡降I - Lm地面標(biāo)高m管內(nèi)底 標(biāo)高m埋深mt2 =E VLV起點終占八、起點終占八、起占八、終占八、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.

23、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

24、.00.1141.841.340.3740.261.431.047-877.6143.570.983.451.32170.3102.722.5125.24004.0130.00.3141.341.240.2639.951.041.259-1037.3 |17.490.750.00.83221.416.3016.33003.052.950.1142.3642.2540.7640.65丨1.61.610-1111.949.350.750.830.26205.042.492.545.03003.052.950.03642.2542.2340.6540.611.61.6211-1232.860.930

25、.861.090.64200.5751.332.553.833004.060.00.1342.2342.140.6140.481.621.6212-1310.492.790.951.730.18190.8074.3617.591.864003.5125.00.03642.142.0140.3840.341.721.6713-1410.497.780.951.910.18188.377.3317.594.834003.5125.00.03642.0141.9740.3440.301.671.6714-1514.9106.600.952.090.26185.9083.2317.5100.73400

26、3.5125.00.05241.9741.8840.3040.251.67 |1.63 |15-1614.9115.420.952.350.26182.5788.5125.5113.514003.5125.00.05241.8841.840.2540.201.631.6016-1710.4141.311.02.610.17179.43106.535141.55002.7200.00.02841.841.7640.1040.071.701.6917-1823.9151.451.02.780.40177.46112.8835147.885002.7200.00.06541.7641.740.074

27、0.011.69 |1.69 |18-1911.9173.171.03.180.20173.06125.8735160.875002.7200.00.03241.741.6640.0139.981.691.6819-2014.9184.751.03.380.25171.00132.6835167.685002.7200.00.0441.6641.339.9839.941.681.3620-87.5199.231.03.630.13168.49141.0035176.005002.7200.00.0241.341.239.9439.921.36 |1.28 |8-2116.4342.81.064

28、.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第四章習(xí)題某市一工業(yè)區(qū)擬采用合流管渠系統(tǒng)，其管渠平面布置如下圖， 個設(shè)計管段的管長和排水面積，工業(yè)廢水量如下表所示，其他原始資料如下：設(shè)計管段的管長和排水面積、工業(yè)廢水量管段編號管長m排水面積104就本段工業(yè) 廢水流量L/s備注:面積編號本段面積轉(zhuǎn)輸面積合計:1-285I1.20202-3128n1.79103-459出0.83604-5138IV1.9305-6165.5V2.12351、設(shè)計雨水量計算公式暴雨強度q=10020；3響円設(shè)計重現(xiàn)期采用1a地面集水時間 t1 =l0mi n該區(qū)域平均徑流系數(shù)經(jīng)計算