(完整版)排水工程上冊第四版課后習(xí)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(diǎn)，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(gè)管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)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(shí)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(hù)方面來看，如果采用合流制將城市生活污水、廠進(jìn)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(shè)費(fèi)用也相應(yīng)地增高。廠進(jìn)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(huì)造成污染，有時(shí)還很嚴(yán)重，這是它的缺點(diǎn)。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(shè)計(jì)的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理，而且對城市和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)工程的總投資和初期建設(shè)費(fèi)用以及維護(hù)和管理費(fèi)用。通常，排水系統(tǒng)體制的選擇應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)的需要，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。而環(huán)境保護(hù)應(yīng)是選擇排水體制時(shí)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(gè)主要部分組成：1) 室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)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(shí)就需要設(shè)置泵站。4) 污水廠。供處理和利用污水、污泥的一系列構(gòu)筑物及附屬構(gòu)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(gè)城市污水排水系統(tǒng)的終點(diǎn)設(shè)備。工業(yè)廢水排水系統(tǒng)，由下列幾個(gè)主要部分組成：1) 車間內(nèi)部管道

4、系統(tǒng)和設(shè)備。主要用于收集各生產(chǎn)設(shè)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(shè)在工廠內(nèi)，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(shè)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(diǎn)?及其適用條件1、正交式：在地勢向水體適當(dāng)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(shè)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(hù)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(jìn)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(nèi)流速過大，使管道受到嚴(yán)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(shè)，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(dāng)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(dú)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(diǎn)，但污水廠和泵站，如需要設(shè)置時(shí)，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(yùn)行，不對養(yǎng)護(hù)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(shí)合理的、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)污水管道系統(tǒng)的先決條件，是污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。管道定線一般按主干管、干管、支管順序進(jìn)行。定線應(yīng)遵循的主要原則：應(yīng)盡可能的在管線較短和埋設(shè)較小的情況下，讓最大區(qū)域的污水能自流排出。為了實(shí)現(xiàn)這一原則，在定線時(shí)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(shí)應(yīng)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(yīng)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(jiān)硬密實(shí)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(diǎn)？通常情況下如何確定其控制點(diǎn)的高程？在污水排水區(qū)域內(nèi)，對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)成為控制點(diǎn)。確定控制點(diǎn)的標(biāo)高，一方面應(yīng)根據(jù)城市的豎向規(guī)劃，保證排水區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的污水都能排出，并考慮發(fā)展，在埋深上適當(dāng)留有余地；另一方面，不能因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加整個(gè)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(yán)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(jì)，其余50%的職工在一般車間工作使用淋浴人數(shù)按40%計(jì)。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(jì)算該廠的最大時(shí)污水設(shè)計(jì)流量。解：（1）工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量：mMKZ8.2258k1.8Q344(L/s)3600T3600X24(2)生活污水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shí)變化系數(shù)，K2熱車間生活污水量時(shí)變化系數(shù)，以D1D2A1B1K1詁A2B2K2C1D1'C2D2360025(L/(cap班)計(jì);35以(L/(cap班)3.0計(jì)；2.5計(jì)；）計(jì);一般車間的淋浴污水定額，以40高溫、污染嚴(yán)重車間的淋浴污水定額，以(L/(cap班)60(L/）計(jì)；（cap班）計(jì);QAdk1abkcPC2d2Q236003600T280_2532803525一11240238603600-836008二1.580.65=2.5(L/s)該廠最大時(shí)污水設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流量以及各設(shè)計(jì)管段的長度，檢查井處的地面標(biāo)高，排除口1的管底標(biāo)高為218。9m,其余各排除口的埋深均不得小于16m。該地區(qū)土壤無冰凍。要求列表進(jìn)行干管的水力計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在圖上。c4境度m/m解：先進(jìn)行干管的流量計(jì)算如下表：干管水量計(jì)算表管段編號排出口設(shè)計(jì)流量L/s轉(zhuǎn)輸流量L/s管段設(shè)計(jì)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(jì)算表管段管道設(shè)計(jì)流量管徑坡度I流速充滿度降落標(biāo)咼(m)埋設(shè)深度(m)編長L/sDvhh量地面水面管內(nèi)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(jì)算雨水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)采用與哪個(gè)降

14、雨歷時(shí)t相應(yīng)的暴雨強(qiáng)度q?為什么？應(yīng)采用的降雨歷時(shí)等于匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間，因?yàn)楦鶕?jù)極限強(qiáng)度理論，匯水面積隨降雨歷時(shí)的增長較降雨強(qiáng)度隨降雨歷時(shí)增長而減少的速度更快，因此采用匯水面積最遠(yuǎn)點(diǎn)雨水流達(dá)集流點(diǎn)的集流時(shí)間作為降雨歷時(shí)可求得最大的降雨量，此值作為設(shè)計(jì)流量是偏安全的。試述地面集水時(shí)間的含義，一般應(yīng)如何確定地面集水時(shí)間？地面集水時(shí)間是指雨水從匯水面積上最遠(yuǎn)點(diǎn)流到雨水口的時(shí)間，一般采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來確定地面集水時(shí)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(jì)算該區(qū)的平均徑

15、流系數(shù)。當(dāng)采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為P=5a、2a、1a及0.5a時(shí),試計(jì)算設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=20min式的雨水設(shè)計(jì)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(qiáng)度公式：2001(10.811lgP)q:(t+紡0.711計(jì)算結(jié)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(shè)計(jì)管段的本段匯水面積標(biāo)注在圖上，單位以ha計(jì)，假定設(shè)計(jì)流量均從管段起點(diǎn)進(jìn)入。已知當(dāng)重現(xiàn)期P=1a時(shí)暴雨強(qiáng)度公式為：20.1541(t-18.768)(mm/min)0.784經(jīng)計(jì)算，徑流系數(shù)屮=0.6。取地面集水時(shí)間t1=10min，折減系數(shù)m=2。各管段的長度以m計(jì)，管內(nèi)流速以m/s計(jì)，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(shè)計(jì)流量(計(jì)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(shè)計(jì)流量對4-3管段設(shè)計(jì)流量對2-3管段設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流量段，管內(nèi)流行時(shí)間為：t2對于1-2，2-3管段，管內(nèi)流行時(shí)間總計(jì)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(jì)算（1）各設(shè)計(jì)管

18、段的設(shè)計(jì)流量；（2）若在5點(diǎn)設(shè)置溢流堰式溢流井，則56管段的設(shè)計(jì)流量及5點(diǎn)的溢流量各為多少？此時(shí)56管段的設(shè)計(jì)管徑可比不設(shè)溢流井的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)流量為：設(shè)計(jì)人口密度為300人/104川，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)流量計(jì)算如下表設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用1a地面集水時(shí)間t1=10min該區(qū)域平