(完整版)排水工程上冊第四版課后習題答案

1、2、何為排水系統(tǒng)及排水體制？排水體制分幾類，各類的優(yōu)缺點，選擇排水體制的原則是什么？答：在城市和工業(yè)企業(yè)中通常有生活污水、工業(yè)廢水和雨水。這些污水是采用一個管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個或兩個以上各自獨立的管渠系統(tǒng)來排除。污水的這種不同排除方式所。排水系統(tǒng)的體制一般分為合流制工業(yè)廢水和雨水全部截流送往污水是較好的；但這時截流主干管尺分流制是將城市污水全部送至污水形成的排水系統(tǒng)，稱做排水系統(tǒng)的體制(簡稱排水體制)和分流制兩種類型。從環(huán)境保護方面來看，如果采用合流制將城市生活污水、廠進行處理，然后再排放，從控制和防止水體的污染來看寸很大，污水廠容量增加很多，建設費用也相應地增高。廠進行處理。但初雨徑

2、流未加處理就直接排入水體，對城市水體也會造成污染，有時還很嚴重，這是它的缺點。合理地選擇排水系統(tǒng)的體制，是將城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設計、施工、維護管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠，同時也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期建設費用以及維護和管理費用。通常，排水系統(tǒng)體制的選擇應滿足環(huán)境保護的需要，根據(jù)當?shù)貤l件，通過技術經(jīng)濟比較確定。而環(huán)境保護應是選擇排水體制時所考慮的主要問題。3、排水系統(tǒng)主要由哪幾部分組成，各部分的用途是什么？答：城市污水包括排入城鎮(zhèn)污水管道的生活污水和工業(yè)廢水。將工業(yè)廢水排入城市生活污水排水系統(tǒng)，就組成城市污水排水

3、系統(tǒng)。城市生活污水排水系統(tǒng)由下列幾個主要部分組成：1) 室內污水管道系統(tǒng)及設備。其作用是收集生活污水，并將其排送至室外居住小區(qū)污水管道中去。2) 室外污水管道系統(tǒng)。分布在地面下的依靠重力流輸送污水至泵站、污水廠或水體的管道系統(tǒng)統(tǒng)稱為室外污水管道系統(tǒng)。3) 污水泵站及壓力管道。污水一般以重力流排除，但往往由于受到地形等條件的限制而發(fā)生困難，這時就需要設置泵站。4) 污水廠。供處理和利用污水、污泥的一系列構筑物及附屬構筑物的綜合體稱污水處理廠。5) 出水口及事故排出口。污水排入水體的渠道和出口稱出水口，它是整個城市污水排水系統(tǒng)的終點設備。工業(yè)廢水排水系統(tǒng)，由下列幾個主要部分組成：1) 車間內部管道

4、系統(tǒng)和設備。主要用于收集各生產(chǎn)設備排除的工業(yè)廢水，并將其排送至車間外部的廠區(qū)管道系統(tǒng)中去。2) 廠區(qū)管道系統(tǒng)。敷設在工廠內，用以收集并輸送各車間排出的工業(yè)廢水的管道系統(tǒng)。3) 污水泵站及壓力管道。4) 廢水處理站。是回收和處理廢水與污泥的場所。雨水排水系統(tǒng)的主要組成部分1) 建筑物的雨水管道系統(tǒng)和設備。主要是收集工業(yè)、公共或大型建筑的屋面雨水，并將其排入室外的雨水管渠系統(tǒng)中去。2) 居住小區(qū)或工廠雨水管渠系統(tǒng)。3) 街道雨水管渠系統(tǒng)。4)排洪溝。5)出水口。4. 排水系統(tǒng)布置的幾種形式各有什么特點?及其適用條件1、正交式：在地勢向水體適當傾斜的地區(qū)，各排水流域的干管可以最短距離沿與水體垂直相交

5、的方向布置，這種布置稱為正交布置。正交布置的干管長度短、2、截流式：沿河岸敷設主干管，并將各干管的污水截流送至污水廠，這種布置形式稱為截流式。這種排水方式對減輕水體污染，改善和保護環(huán)境有重大作用。適用于分流制污水排水系統(tǒng)，將生活污水及工業(yè)廢水經(jīng)處理后排入水體，也適用于區(qū)域排水系統(tǒng)，區(qū)域主干管流留各城鎮(zhèn)的污水送至區(qū)域污水廠進行處理。對于截流式合流制排水系統(tǒng)，因雨天有部分混合污水泄入水體，造成水體污染。3、平行式：在地勢向河流方向有較大傾斜的地區(qū)，為了避免因干管坡度及管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷，可使干管與等高線及河道基本上平行、主干管與等高線及河道成一定斜角敷設，這種布置稱為平行式。4可采用

6、分區(qū)布置形式。5、分散式：當環(huán)境周圍有河流，或城市中央部分地勢高，地勢向周圍傾斜的地區(qū)，各排水流域的干管常用輻射狀分散布置，各排水流域具有獨立的排水系統(tǒng)。這種布置具有干管長度短、管徑小、管道埋深可能淺，便于污水灌溉等優(yōu)點，但污水廠和泵站，如需要設置時，的數(shù)量將增多。6、環(huán)繞式：沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送往污水廠。5、工業(yè)企業(yè)的廢水，在什么條件下可以排入城市下水道？工業(yè)企業(yè)的廢水不影響城市排水管渠和污水廠等的正常運行，不對養(yǎng)護管理人員造成危害，不影響污水處理廠出水和污泥的排放和利用，滿足次條件可以排入城市下水道。1. 污水管段定線的一般原則和方法是什么？在城鎮(zhèn)總平面圖上確定污水管道的

7、位置和走向，稱作污水管道系統(tǒng)的定線。正確的定線時合理的、經(jīng)濟的設計污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)。管道定線一般按主干管、干管、支管順序進行。定線應遵循的主要原則：應盡可能的在管線較短和埋設較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。為了實現(xiàn)這一原則，在定線時必須很好的研究各種條件，使擬定的線路能因地制宜的利用其有利因素而避免不利因素。定線時應充分利用地形，是管道的走向符合地形趨勢，一般宜順坡排水；污水支管的平面布置取決于地形及街區(qū)建筑特征，并應便于用戶接管排水（低邊式布置、周邊式布置、穿坊式布置）；污水主干管的走向取決于污水廠和出水口的位置；采用的排水體制也影響管道定線；主

8、干管的布置在堅硬密實的土壤中；還需考慮街道寬度和交通情況；產(chǎn)生大流量的污水排出口接入污水干管起端是有利的。2. 何謂污水管道系統(tǒng)的控制點？通常情況下如何確定其控制點的高程？在污水排水區(qū)域內，對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點成為控制點。確定控制點的標高，一方面應根據(jù)城市的豎向規(guī)劃，保證排水區(qū)域內各點的污水都能排出，并考慮發(fā)展，在埋深上適當留有余地；另一方面，不能因照顧個別控制點而增加整個管道系統(tǒng)的埋深。1、某肉類聯(lián)合加工廠每天宰殺活牲畜258t，廢水量定額8.2m3/t，總變化系數(shù)1.8,三班制生產(chǎn)，每班8h。最大班職工人數(shù)560人，其中在高溫及污染嚴重車間工作的職工占總數(shù)的50%，使用淋浴人數(shù)

9、按85%計，其余50%的職工在一般車間工作使用淋浴人數(shù)按40%計。工廠居住區(qū)面積9.5ha，人口密度580cap/ha，生活污水定額160L/cap.d，各種污水由管道匯集送至污水處理站，試計算該廠的最大時污水設計流量。解：（1）工業(yè)廢水設計流量：mMKZ8.2258k1.8Q344(L/s)3600T3600X24(2)生活污水設計流量：nN160工5809.5Q110.2(L/s)24乂360024X36002.72.72.090.1110.210.22.09二21.32(L/s)nNKzQ1-24X3600（3）工業(yè)企業(yè)生活污水及淋浴污水的設計流量Q23600T般車間職工生活污水定額，以

10、1BB2熱車間職工生活污水定額，以K1一般車間生活污水量時變化系數(shù)，K2熱車間生活污水量時變化系數(shù)，以D1D2A1B1K1詁A2B2K2C1D1'C2D2360025(L/(cap班)計;35以(L/(cap班)3.0計；2.5計；）計;一般車間的淋浴污水定額，以40高溫、污染嚴重車間的淋浴污水定額，以(L/(cap班)60(L/）計；（cap班）計;QAdk1abkcPC2d2Q236003600T280_2532803525一11240238603600-836008二1.580.65=2.5(L/s)該廠最大時污水設計流量為:Q二Q1'Q2'Q3二44'2

11、1.32-2.567.82（L/s）2、下圖為某工廠工業(yè)廢水干管平面圖。圖上注明各廢水排除口的位置，設計流量以及各設計管段的長度，檢查井處的地面標高，排除口1的管底標高為218。9m,其余各排除口的埋深均不得小于16m。該地區(qū)土壤無冰凍。要求列表進行干管的水力計算，并將計算結果標注在圖上。c4境度m/m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計流量L/s轉輸流量L/s管段設計流量L/s129.780.0024.2814.52312.424.2836.683414.636.6851.28459.551.2860.78568.760.7869.486712.869.4882.

12、28干管水力計算表管段管道設計流量管徑坡度I流速充滿度降落標咼(m)埋設深度(m)編長L/sDvhh量地面水面管內底號度L(m)mmm/sD(m)IL(m)上端下端上端下端上端下端上端下端1234567891011121314151617127424.283000.00440.810.450.1350.33220.5220.2219.04218.71218.9218.571.61.63237436.683000.00480.940.550.1650.36220.2219.9218.71218.36218.55218.191.651.71345051.283500.00440.960.550.1

13、930.22219.9219.8218.33218.11218.14217.921.761.88452660.783500.00461.020.600.2100.12219.8219.65218.11217.99217.90217.781.901.87565969.484000.00561.150.500.2000.33219.65219.3217.93217.60217.73217.401.921.90675082.284000.00541.180.550.2200.27219.3219.2217.60217.33217.38217.111.922.09計算雨水管渠的設計流量，應采用與哪個降

14、雨歷時t相應的暴雨強度q?為什么？應采用的降雨歷時等于匯水面積最遠點雨水流達集流點的集流時間，因為根據(jù)極限強度理論，匯水面積隨降雨歷時的增長較降雨強度隨降雨歷時增長而減少的速度更快，因此采用匯水面積最遠點雨水流達集流點的集流時間作為降雨歷時可求得最大的降雨量，此值作為設計流量是偏安全的。試述地面集水時間的含義，一般應如何確定地面集水時間？地面集水時間是指雨水從匯水面積上最遠點流到雨水口的時間，一般采用經(jīng)驗數(shù)值來確定地面集水時間。3、北京市某小區(qū)面積共22ha，其中屋面面積占該區(qū)總面積的30%，瀝青道路面積占16%。級配碎石路面面積占12%，非鋪砌土路面占4%，綠地面積占38%是計算該區(qū)的平均徑

15、流系數(shù)。當采用設計重現(xiàn)期為P=5a、2a、1a及0.5a時,試計算設計降雨歷時t=20min式的雨水設計流量各是多少？解：地面種類值各種屋面，混凝土和瀝青路面0.90大塊石鋪砌路面和瀝青表面處理的碎石路面0.60級配碎石路面0.45干砌磚石和碎石路面0.40非鋪砌土路面0.30公園和綠地0.15徑流系數(shù)血值表3-3avr空iiF故：平均徑流系數(shù)=(0.3*0.9+0.16*0.9+0.12*0.45+0.04*0.3+0.38*0.15)=0.537采用北京市的暴雨強度公式：2001(10.811lgP)q:(t+紡0.711計算結果分別為:3461.5、2749.1、2209.2、1670.

16、5(L/s)。4、雨水管道平面布置如圖3-27所示。圖中各設計管段的本段匯水面積標注在圖上，單位以ha計，假定設計流量均從管段起點進入。已知當重現(xiàn)期P=1a時暴雨強度公式為：20.1541(t-18.768)(mm/min)0.784經(jīng)計算，徑流系數(shù)屮=0.6。取地面集水時間t1=10min，折減系數(shù)m=2。各管段的長度以m計，管內流速以m/s計，數(shù)據(jù)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。試求各管段的雨水設計流量(計算至小數(shù)后一位)。解：20.154i-0.784(t18.768)

17、20.1540.784(t1mt218.768)q167i對1-2管段設計流量對4-3管段設計流量對2-3管段設計流量t=t1+mt2=10+2*2=14minI=1.3，q=218.3Q=0.6*（2.3+2.1）*218.3=576.3（L/s）對3-5管段設計流量段，管內流行時間為：t2對于1-2，2-3管段，管內流行時間總計為：212=3.9min。取t=3.9min，t+mt=17.8minI=1.2，q=200.3工t2=3.8min，對于4-3管Q=0.6*（2.3+2.1+2.42+2.2）*200.3=1084.0L/s）1、截流干管的截流倍數(shù)n0采用3。試計算（1）各設計管

18、段的設計流量；（2）若在5點設置溢流堰式溢流井，則56管段的設計流量及5點的溢流量各為多少？此時56管段的設計管徑可比不設溢流井的設計管徑小多少？Q=0.6*2.3*242=334（L/s）Q=0.6*2.42*242=351.4（L/s）b"*f1、'.L"-一-J1解：和區(qū)域的生活污水設計流量為：設計人口密度為300人/104川，生活污水量標準按100L/（人d）區(qū)域4面積10m2人口（人）生活污水量L/dL/sI1.20360360000.42II1.79537537000.62III0.83249249000.29w1.93579579000.67V2.12636636000.74各管段設計流量計算如下表設計重現(xiàn)期采用1a地面集水時間t1=10min該區(qū)域平