《水污染控制工程》復(fù)習(xí)考試題庫（帶答案）

PAGEPAGE1《水污染控制工程》復(fù)習(xí)考試題庫（帶答案）一、單選題1.軸流泵的特點(diǎn)是()。A、流量大,揚(yáng)程低B、流量大,揚(yáng)程高C、流量小,揚(yáng)程高D、流量小,揚(yáng)程低答案：A解析：軸流泵具有效率高,揚(yáng)塵低,流量大等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于水利工程之中。

二、填空題2.各地采用的排水泵站的防護(hù)距離均不相同,一般在()m左右。A、15B、20C、25D、30答案：C解析：排水泵站結(jié)合周圍環(huán)境條件,應(yīng)與居住、公共設(shè)施建筑保持必要的防護(hù)距離。各地采用的排水泵站的防護(hù)距離均不相同,一般在25m左右。

二、填空題3.如圖4-1為某地的雨水管道,則管段2-4的設(shè)計流量為()。

圖4-1某地雨水管道圖A、0.2L/sB、0.5L/sC、0.8L/sD、1.3L/s答案：D解析：設(shè)計流量包括沿線流量和轉(zhuǎn)輸流量。其中,沿線流量來自本街區(qū)為0.2L/s,轉(zhuǎn)輸流量來自之前的管段1-2、3-2,流量分別為0.4L/s、0.7L/s,故管段2-4的設(shè)計流量為(0.2+0.4+0.7)L/s=1.3L/s。

二、填空題4.各種管道的積泥深度不能超過管徑(或高度)的()。一旦接近或超過這個要求就應(yīng)及時進(jìn)行疏通。A、1/2B、1/3C、1/4D、1/5答案：D解析：《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站維護(hù)技術(shù)規(guī)程》要求:各種管道的積泥深度不能超過管徑(或高度)的1/5。一旦接近或超過這個要求就應(yīng)及時進(jìn)行疏通。采用合理的養(yǎng)護(hù)周期(二次養(yǎng)護(hù)間隔時間)可以做到在任何時候管渠積泥都不超過允許積泥深度。5.排水管道的功能狀況檢查包括()。A、開井檢查B、量泥深斗檢查C、水力坡降試驗(yàn)D、水質(zhì)分析法答案：B解析：A項(xiàng),開井檢查屬于日常巡視,可以發(fā)現(xiàn)井壁裂縫、傾斜、水位異常等。CD兩項(xiàng)均屬于特殊檢查,其中水力坡降試驗(yàn)是通過對實(shí)際水面坡降的測量和分析米檢查管渠運(yùn)行狀況的一種非常有用的方法,水質(zhì)分析法用于檢測水質(zhì)。

二、填空題6.給水管網(wǎng)中最常用的材料是()。A、鑄鐵管B、鋼管C、鋼筋混凝土管D、塑料管答案：A解析：給水管網(wǎng)內(nèi)壓大,必須用金屬管,在管道系統(tǒng)中采用的金屬管主要是鑄鐵管。7.下列判斷正確的是()。A、當(dāng)流量一定,流速減小則管徑減小,水頭損失也減小B、當(dāng)流量一定,流速減小則管徑增大,水頭損失也增大C、當(dāng)流量一定,流速減小則管徑減小,水頭損失增大D、當(dāng)流量一定,流速減小則管徑增大,水頭損失卻減小答案：D解析：由知,流量Q不變、v減小時,管徑d增大;又由知,d增大、v減小,則沿程水頭損失減小。

二、填空題8.下列不是引起局部阻力損失原因的是()。A、轉(zhuǎn)彎B、分枝C、管徑放大D、管壁粗糙答案：D解析：局部阻力損失是指由局部邊界急劇改變導(dǎo)致水流結(jié)構(gòu)改變、流速分布改變并產(chǎn)生旋渦區(qū)而引起的水頭損失。通常在管道的進(jìn)出口、變截面管道、管道的連接處等部位,都會發(fā)生局部水頭損失。管壁粗糙引起的是沿程水頭損失。9.關(guān)于節(jié)點(diǎn)流量的折算,正確的是()。A、它是集中流量的一半B、它是沿線流量的一半C、它是轉(zhuǎn)輸流量的一半D、它是管道流量的一半答案：B解析：節(jié)點(diǎn)流量是指從沿線流量折算得出的并且假設(shè)是在節(jié)點(diǎn)集中流出的流量。①在給水管網(wǎng)中,按長度比流量的方法計算:Qj=Σ沿線流量/2;②在給水管網(wǎng)中,按長度人均配水當(dāng)量的方法計算:Qj=人均配水當(dāng)量×節(jié)點(diǎn)設(shè)計人口+大用戶用水量。10.下列說法正確的是()。A、大城市Kh大,小城市Kh小B、大城市Kh小,小城市Kh大C、小城市Kh小,大城市Kh更小D、小城市Kh大,大城市Kh更大答案：B解析：最高日一天之內(nèi)最高時用水量與其平均時用水量之比稱為時變化系數(shù)(Kh)。時變化系數(shù)是隨人口的多少和污水量定額的高低而變化的。人口多(日平均流量大),污水量定額高時,時變化系數(shù)就小;人口少(日平均流量小),污水量定額低時,時變化系數(shù)就大。

二、填空題11.頂管機(jī)頭按其正面臨土形式不包括()。A、敞開式B、網(wǎng)格式C、方孔式D、閉胸式答案：C解析：按頂管機(jī)頭正面臨土形式可分為:敞開式、網(wǎng)格式和閉胸式。

二、填空題12.排水管道中最常用的材料是()。A、鋼筋混凝土管B、鑄鐵管C、鋼管D、陶土管答案：A解析：在我國,城市和工廠中最常用的管道是混凝土管、鋼筋混凝土管、塑料管和陶土管。

二、填空題簡答題1.為什么污水管道要按不滿流設(shè)計?答案：污水管道要按不滿流設(shè)計,理由如下:

(1污水管道按不滿流設(shè)計,是因?yàn)樯钗鬯凸I(yè)廢水及其淤積物在管渠中往往散發(fā)有毒氣體和可燃?xì)怏w。這些氣體會傷害下檢查井養(yǎng)護(hù)管渠的工人,而且可燃?xì)怏w可能引起爆炸。因此,污水管渠的水力設(shè)計一般不按滿流計算,在管渠中的水面之上保留一部分空間,作為通風(fēng)排氣的通道,并為不溢流留有余地。

(2污水管道內(nèi)實(shí)行的是重力流,而不是壓力流,不可能實(shí)現(xiàn)滿流方式進(jìn)行。在滿流狀態(tài)下要考慮水管的耐壓承受力,污水一般通過下水管道輸送,污水輸送管道直徑較大考慮環(huán)境因素及城市空氣因素,使用成本,老城市下水管的規(guī)劃現(xiàn)狀,也不可能在城市各處設(shè)置蓄水池進(jìn)行壓力輸送,所以無法實(shí)現(xiàn)壓力輸送。長距離輸送有中間站泵站轉(zhuǎn)送,并且壓力輸送成本也高,所以污水管道設(shè)計時不能按滿流狀態(tài)設(shè)計。2.我國《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,在新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般應(yīng)采用______。[寧波大學(xué)2013年研]答案：分流制排水系統(tǒng)解析：排水系統(tǒng)主要有合流制和分流制兩種系統(tǒng)。我國《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,在新建地區(qū)排水系統(tǒng)一般應(yīng)采用分流制排水系統(tǒng)。3.雨水泵站的進(jìn)水池布置要注意哪些問題?有何對策?答案：雨水泵站的進(jìn)水池布置應(yīng)注意以下事項(xiàng):

(1使進(jìn)入池中的水流均勻地流向各臺泵。

(2泵的布置、吸入口位置和集水池形狀的設(shè)計,不致引起旋流。

(3集水池進(jìn)口流速盡可能的緩慢,一般不超過0.7m/s,泵吸入口的行近流速以取0.3m/s以下為宜。

(4流線不要突然擴(kuò)大和改變方向。

(5在泵與集水池壁之間,不應(yīng)留過多的空隙。

(6在一臺泵的上游應(yīng)避免設(shè)置其他的泵。

(7應(yīng)取足夠的淹沒水深,防止空氣吸入形成渦流。

(8進(jìn)水管管口要做成淹沒出流,使水流平穩(wěn)地沒入集水池中,因?yàn)檫@樣進(jìn)水管中的水不致卷吸空氣并帶到吸水井中。

(9在封閉的集水池中應(yīng)設(shè)透氣管,排除集存的空氣。

(10進(jìn)水明渠應(yīng)設(shè)計成不發(fā)生水躍的形式。

(11為了防止形成渦流,在必要時應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)臏u流防止壁與隔壁。4.分析干管水力計算表(見表3-1),思考下列問題:

表3-1污水干管水力計算表

①選定管徑的主要依據(jù)是什么?答案：選定管徑的主要依據(jù)是設(shè)計流量和埋設(shè)坡度(或設(shè)計流速)。5.污水管道計算管段的最小設(shè)計坡度與不計算管段的最小設(shè)計坡度有何區(qū)別?答案：區(qū)別如下:

(1對于污水管道的計算管段來說,相同直徑的管道,如果充滿度不同,可以有不同的最小設(shè)計坡度。

(2對于污水管道的不計算管段來說,由于這種管段不進(jìn)行水力計算,沒有設(shè)計流速,因此就直接規(guī)定管道的最小設(shè)計坡度。6.雨水管道設(shè)計與污水管道相比,有哪些不同的規(guī)定?答案：(1雨水管道設(shè)計的原則

①盡量利用池塘、河浜受納地面徑流,最大限度地減少雨水管道的設(shè)置;

②利用地形,就近排入地面水體;

③明渠造價低,可考慮采用明渠;

④盡量避免設(shè)置雨水泵站。

(2污水管道設(shè)計的原則

①不溢流

由于生活污水和工業(yè)廢水從管渠中溢流到地面將污染環(huán)境,因此污水管渠不允許溢流;

②不淤積

當(dāng)管渠中水流的速度太小時,水流中的固體雜質(zhì)就要下沉,淤積在管渠中,會降低管渠的輸送能力,甚至造成堵塞,因此,管渠水力計算時所采用的流速要有一個最低限值;

③不沖刷管壁

當(dāng)管渠中水流速度過大時,就會沖刷和損壞管渠內(nèi)壁,因此管渠水力計算時所采用的流速要有一個最高限值;

④要注意通風(fēng)

污水管渠的水力設(shè)計一般不按滿流計算,在管渠中的水面之上保留一部分空間,作為通風(fēng)排氣的通道,同時為不溢流留有余地。7.簡述離心泵的工作特性。答案：離心泵的工作特性如下:

(1離心泵的特點(diǎn)是流量較小,揚(yáng)程較高,所以常用來提升污水。

(2離心泵的特性曲線如圖5-1所示。從離心泵的效率曲線可知,其最高效率點(diǎn)兩側(cè)下降較緩,比較容易控制在高效率狀況下運(yùn)行;離心泵的軸功率曲線表明,Qp=0時,軸功率最小,所以應(yīng)閉閘啟動,以減少電動機(jī)的啟動電流。

(3為使離心泵適應(yīng)排水量的變化,合理運(yùn)行,常將數(shù)臺離心泵并聯(lián)運(yùn)行,以不同的組合來滿足流量的變化。并聯(lián)運(yùn)行的離心泵,其特性曲線會發(fā)生變化,有別于單獨(dú)運(yùn)行時的特性曲線。

圖5-1離心泵特性曲線圖8.污水的______,是指任意兩個檢查井之間流量或坡度不發(fā)生變化的管段。[寧波大學(xué)2013年研]答案：設(shè)計管段解析：兩個檢查井之間的管段采用的設(shè)計流量不變,且采用同樣的管徑和坡度,稱之為設(shè)計管段。設(shè)計管段的起訖點(diǎn)是檢查井的位置,但并不是每兩個檢查井之間就是一個設(shè)計管段。9.污水廠和出水口要設(shè)在城市的______、______,離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)。答案：下風(fēng)向;水體的下游解析：污水廠和出水口要設(shè)在城市的下風(fēng)向、水體的下游,離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)。其間距必須符合環(huán)境衛(wèi)生的要求,應(yīng)通過環(huán)境影響評價最終確定。10.污水管道水力設(shè)計的原則是______,______,______,______。[南京理工大學(xué)2010年研]答案：不沖刷;不淤積;不溢流;要通風(fēng)解析：污水管道水力設(shè)計的原則是不沖刷,不淤積,不溢流,要通風(fēng)。11.怎樣才能防止城鎮(zhèn)中洪澇和積水危害?答案：雨水排除措施在建設(shè)過程中綜合地運(yùn)用,有可能最大限度防止洪澇和積水危害?？山柚叱滩贾脕矸乐褂晁胛莺褪谷诵械罆惩?借“天井”來阻滯雨水和滲水入土的經(jīng)驗(yàn)用于城鎮(zhèn)街區(qū)的雨水排除。具體做法是:

(1建筑物內(nèi)底層地面應(yīng)高出室外地面(至少0.3~0.5m)。

(2建筑物室外地面應(yīng)與街區(qū)周邊人行道高程相等。

(3街區(qū)內(nèi)外綠地高程應(yīng)低于人行道路地面高程,并在綠地低處設(shè)雨水口,綠地下沉量可根據(jù)綠地面積、降雨強(qiáng)度、降雨歷時等計算得到。12.雨量曲線反映了______、______和______之間的關(guān)系。[南京理工大學(xué)2011年研]答案：降雨強(qiáng)度;降雨深度;降雨歷時解析：一場暴雨經(jīng)歷的整個時段稱為陣雨歷時,陣雨過程中任一連續(xù)的時段則稱為降雨歷時;降雨量是一段時間(日、月、年)內(nèi)降落在某一面積上的總水量,可用深度h(mm)表示,也可以用1公頃(hm2)面積上的降水立方米數(shù)(m3),即(m3/hm2)表示。降雨強(qiáng)度(或降雨深度)和降雨歷時的數(shù)據(jù)可繪成曲線,稱為雨量曲線。13.簡述閉水試驗(yàn)的步驟。答案：閉水試驗(yàn)又稱傍水實(shí)驗(yàn),具體步驟如下:

(1進(jìn)行閉水試驗(yàn)前,管道內(nèi)應(yīng)先灌水24h,使管壁充分浸透。

(2若檢查井中水面下降則繼續(xù)加水,待水位穩(wěn)定20min后,進(jìn)行正式試驗(yàn)。

(3根據(jù)30min時間段的水位下降值來計算管道的滲漏量。

(4若滲漏量超限,則應(yīng)逐節(jié)檢查接口,修補(bǔ)后重新進(jìn)行閉水試驗(yàn),直至滲漏量不超限。

第七章排水管渠系統(tǒng)的管理和養(yǎng)護(hù)

一、選擇題14.在設(shè)計和施工管渠系統(tǒng)上的構(gòu)筑物時,為充分發(fā)揮其功能,應(yīng)注意的主要問題是什么?答案：應(yīng)注意的主要問題有:

(1排水管渠系統(tǒng)的設(shè)計,應(yīng)以重力流為主,不設(shè)或少設(shè)提升泵站,當(dāng)無法采用重力流或重力流不經(jīng)濟(jì)時,可采用壓力流。

(2污水管道和附屬構(gòu)筑物應(yīng)保證其密實(shí)性,防止污水外滲和地下水入滲。

(3當(dāng)排水管渠出水口受水體水位頂托時,應(yīng)根據(jù)地區(qū)重要性和積水所造成的后果,設(shè)置潮門、閥門或泵站等設(shè)施。

(4雨水管道系統(tǒng)之間或合流管道系統(tǒng)之間可根據(jù)需要設(shè)置連通管,必要時可在連通管處設(shè)管槽或閥門,連接管及附近閥門井應(yīng)考慮維護(hù)管理的方便。

(5排水管渠系統(tǒng)中,在排水泵站和倒虹管前,宜設(shè)置事故排出口。15.為了保證管渠能正常運(yùn)行,以順利地收集和輸送生活污水和工業(yè)廢水,管渠水力計算要滿足______,______,______和______。答案：不溢流;不淤積;不沖刷管壁;要注意通風(fēng)解析：為了保證管渠能正常運(yùn)行,以順利地收集和輸送生活污水和工業(yè)廢水,管渠水力計算要滿足下列要求:①不溢流,由于生活污水和工業(yè)廢水從管渠中溢流到地面將污染環(huán)境,因此污水管渠是不允許溢流的;②不淤積,當(dāng)管渠中水流的速度太小時,水流中的固體雜質(zhì)就要下沉,淤積在管渠中,會降低管渠的輸送能力,甚至造成堵塞;③不沖刷管壁,當(dāng)管渠水流速度過大時,會沖刷和損壞管渠內(nèi)壁;④要注意通風(fēng),在管渠中的水面之上保留一部分空間,作為通風(fēng)排氣的通道,并為不溢流留有余地。16.請運(yùn)用水力計算圖,對管段進(jìn)行水力計算:

(1已知:設(shè)計管段長L=150m,地面坡度I=0.0036,設(shè)計流量Q=29L/s,上游管段口徑是300mm,充滿度h/D=0.55,管底高程為44.65m,地面高程為46.60m。求:口徑和管底高程。答案：覆土厚度為46.60-44.65-0.30=1.65m,離最小覆土厚度允許值0.7m差距較大,因此設(shè)計時應(yīng)盡量使設(shè)計管段坡度小于地面坡度。17.試設(shè)想設(shè)計重現(xiàn)期與管道溢流之間的關(guān)系。設(shè)計重現(xiàn)期選用1年,管道是否平均每年都會溢流一次呢?答案：不一定,原因如下:

(1雨水管道是按滿流設(shè)計的,實(shí)際到達(dá)滿流時還沒有溢流。

(2重現(xiàn)期相同的降雨強(qiáng)度并非同時發(fā)生在同一陣雨中,下游管段滿流時,上游管段已非滿流,留有空間(稱自由容積)。

(3實(shí)際流量超過滿流時,出現(xiàn)壓力流,管道的排水量將超過滿流流量。

五、計算題18.為什么當(dāng)管渠口徑較大時(例如1200mm),檢查井的水平截面的形狀采用矩形而不采用圓形?答案：(1同等壁厚下,大管徑排水管與檢查井垂直相交,矩形檢查井比圓形檢查井穩(wěn)定安全。

(2同等壁厚下,大管徑排水管與檢查井垂直相交,不易漏水。

(3管徑較大管渠與圓形檢查井連接較矩形檢查井困難,施工成本較大。19.污水支管的平面布置一般有______、______和______三種形式。答案：低側(cè)式;圍坊式;穿坊式解析：污水支管的平面布置除取決于地形外,還需考慮街坊的建筑特征,并便于用戶的接管排水,一般有三種形式:①低側(cè)式:街坊狹長或地形傾斜時采用;②圍坊式:街坊地勢平坦且面積較大時采用;③穿坊式:街坊內(nèi)部建筑規(guī)劃已確定,或街坊內(nèi)部管道自成體系時,支管可以穿越街坊布置。20.為了防止管道淤塞,設(shè)計時可采用哪些措施?答案：為了防止管道淤塞,設(shè)計時應(yīng)采用的措施有:

(1管渠水力計算時所采用的流速要有一個最低限值,即最小設(shè)計流速。

(2污水管渠的水力設(shè)計一般不按滿流計算,在管渠中的水面之上保留一部分空間,作為通風(fēng)排氣的通道,并為不溢流留有余地。21.雨水泵的特點(diǎn)是______,適合這一要求的水泵為______和______。答案：出水量大而揚(yáng)程小;軸流泵;混流泵解析：雨水泵的特點(diǎn)是出水量大而揚(yáng)程小,適合這一要求的水泵為軸流泵和混流泵,泵站的設(shè)計流量為入流管道流量的120%。

三、名詞解釋22.排水管渠的整體修理有哪幾種方法?答案：排水管渠系統(tǒng)的修理方法:

①開挖修理

遇到管渠下沉或嚴(yán)重錯口只能采用開挖修理。開挖修理又分為拆管埋管和接口修理兩種情況,后者主要有接口鑿補(bǔ)和外包鋼筋混凝土接口(俗稱外腰箍)兩種方法。

②非開挖修理

排水管渠的非開挖修理方法總體上可分為整體修理和局部修理兩大類。

-a.整體修理通常是指對兩座檢查井之間的管道進(jìn)行整體加固、修復(fù)的方法。應(yīng)用最多的整體修理方法是在舊管道內(nèi)加裝一道內(nèi)襯管;

-b.局部修理通常是指只對管渠損壞點(diǎn)進(jìn)行修理的一種做法。局部修理的優(yōu)點(diǎn)是針對性強(qiáng),缺點(diǎn)是無法提高管渠的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;有些方法(如嵌補(bǔ)法和注漿法)的質(zhì)量穩(wěn)定性較差,施工操作費(fèi)工費(fèi)時;有些方法(指套環(huán)法)則對水流和絞車疏通有一定影響。

第八章城鎮(zhèn)排水工程的規(guī)劃

一、選擇題23.排水泵站按其在排水系統(tǒng)中所處的位置,又可分為______、______、______。答案：局部泵站;中途泵站;終點(diǎn)泵站解析：排水泵站是城市和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)的重要組成部分。排水泵站按其在排水系統(tǒng)中所處的位置,又可分為局部泵站、中途泵站和終點(diǎn)泵站。24.雨水管道的最小管徑是______。答案：300mm解析：雨水管渠的水力設(shè)計,可按《室外排水設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行,規(guī)定雨水管道的最小管徑是300mm。25.設(shè)計管段的設(shè)計流量由______、______和______這三部分組成。答案：沿線流量;集中流量;轉(zhuǎn)輸流量解析：設(shè)計管段的設(shè)計流量由沿線、集中和轉(zhuǎn)輸流量三部分組成:①沿線流量:從本管段服務(wù)的街坊流來的流量;②集中流量:從工廠(生產(chǎn)車間及生活區(qū))或公共建筑來的流量,它們的排水量可以較為準(zhǔn)確地估計;③轉(zhuǎn)輸流量:從上游管段和旁側(cè)管段來的流量。

三、名詞解釋26.在雨水管道系統(tǒng)上設(shè)計調(diào)蓄池時,應(yīng)根據(jù)地形情況來合理選擇。地形平坦而管道埋深較大時,宜采用______調(diào)蓄池。[南京理工大學(xué)2011年研]答案：底部流槽式解析：底部流槽式調(diào)蓄池是雨水管道流經(jīng)調(diào)蓄池中央,上游和下游的雨水管道在調(diào)蓄池中通過池底的流槽連接。池底為斜面,池頂與地面平。底部流槽式調(diào)蓄池適宜于平坦地形而管道埋深較大的條件。

二、簡答題27.簡述水力清通管道的原理。答案：水力清通管道的原理是:

水力疏通是指采用提高管道上下游水位差、加大流速來疏通管道的方法。制造管道上下游水位差可以采用安裝閘門蓄水、施放水力疏通浮球、調(diào)整泵站抽水方式等方法。

(1在裝有蓄水閘門的管段,可以采用蓄水后突然開啟閘門的方法獲得大流速。在國外,有些自動閘門在達(dá)到設(shè)定水位后會自動開啟。

(2施放水力疏通浮球的原理則是,浮球減少了管道過水?dāng)嗝?迫使水流從浮球下面的狹縫中流出,根據(jù)水力學(xué)中在相同流量下,斷面縮小,流速加大的原理,狹縫中的大流速便足以沖走管道沉積物。28.設(shè)計充滿度答案：污水管渠是按不滿流的情況進(jìn)行設(shè)計的。在設(shè)計流量下,管渠中的水深h和管徑D(或渠高H)的比值稱為設(shè)計充滿度。設(shè)計充滿度有一個最大的限值,即《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的最大設(shè)計充滿度。29.排水管渠水力計算的基本公式是什么?此公式適用于什么條件?答案：(1排水管渠水力計算的基本公式是均勻流公式。

①流量公式:Q=A·υ;

②流速公式:υ=1/n×R2/3I1/2。

式中,Q為設(shè)計管段的設(shè)計流量,m3/s;A為設(shè)計管段的過水?dāng)嗝婷娣e,m2;υ為設(shè)計管段過水?dāng)嗝娴钠骄魉?m/s;R為水力半徑(過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值),m;I為水力坡度(即水面坡度,也等于管底坡度i);n為管壁粗糙系數(shù),混凝土和鋼筋混凝土管渠的管壁粗糙系數(shù)值一般采用0.014。

(2均勻流公式適用于管渠(暗管或明渠)的水力計算。30.管段銜接的方法通常有______和______兩種。答案：管頂平接;水面平接解析：管段的銜接方法通常有兩種:①管頂平接;②水面平接。31.排水管渠施工要注意些什么?答案：排水管渠施工需注意的問題有:

(1由于排水管渠是地下工程,所以排水管渠的施工要特別注意不損壞其他地下管線(自來水管、煤氣管、通訊電纜、電力電纜等)和建筑物。

(2由于排水管渠施工會影響交通,所以工程的進(jìn)程要精心安排,工期要抓緊。

(3由于排水管渠的施工費(fèi)用較高,所以應(yīng)盡力降低造價,最好采用招標(biāo)施工。

(4排水管渠的施工與地下水水位有密切關(guān)系。在管渠的基礎(chǔ)低于地下水位的場合,施工排水往往成為重要技術(shù)問題。常采用井點(diǎn)排水法降低地下水位,特別是土質(zhì)條件差、有流沙的情況。32.當(dāng)污水管道的埋設(shè)深度已接近最大允許埋深而管道仍需繼續(xù)向前埋設(shè)時,一般采取什么措施?答案：一般采取的措施為設(shè)置提升泵站。

(1在地形平坦地區(qū),管道埋深往往增加很快,當(dāng)埋深超過最大埋設(shè)深度時,需設(shè)置中途泵站抽升污水。

(2在管道定線時,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)亩ň€位置,使之能盡量節(jié)省埋深,又可少建泵站。

(3終點(diǎn)泵站一般是設(shè)在污水廠內(nèi)處理構(gòu)筑物之前。

(4在地形復(fù)雜的城市,有些地區(qū)比較低洼,需設(shè)置局部泵站抽升污水。

(5在一些高樓的地下室、地下鐵道和其他地下建筑物中,其污水也需要設(shè)置局部泵站抽升。33.雨水管的銜接方式是______,雨水管道的充滿度是______。答案：管頂平接;1解析：雨水管渠的水力設(shè)計,可按《室外排水設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行,規(guī)定管道按滿流(即充滿度h/D=1)設(shè)計,明渠應(yīng)留超高,不小于0.2m;管段銜接一般用管頂平接,當(dāng)條件不利時也可用管底平接。34.簡述徑流系數(shù)的分類與概念。影響徑流系數(shù)的因子主要有哪些?答案：(1徑流系數(shù)的分類

根據(jù)實(shí)際情況和應(yīng)用中的需要而產(chǎn)生了兩類徑流系數(shù)。

①雨量徑流系數(shù),是指降雨時,在某一匯水區(qū)上產(chǎn)生的徑流量(厚度)和降雨量(厚度)的比值,一般用于估計一場降雨在某一匯水區(qū)域內(nèi)單位面積產(chǎn)生的平均徑流厚度,雨量徑流系數(shù)分為瞬時雨量徑流系數(shù),場(次)雨量徑流系數(shù)和年均雨量徑流系數(shù)。

-a.瞬時雨量徑流系數(shù)是指某一特定的流域或匯水面上,降雨期間隨時間變化的徑流厚度和降雨厚度之間的瞬時變化關(guān)系,是一個動態(tài)的變量;

-b.場(次)雨量徑流系數(shù)是一場(次)降雨中徑流厚度與降雨厚度之比,反映了某一特定流域或匯水面上一場(次)降雨所產(chǎn)生的徑流總量與降雨總量之比;

-c.年均雨量徑流系數(shù),顧名思義是一年中所有場次降雨徑流厚度(年徑流厚度)和降雨厚度(年降雨厚度)之比,反映了流域降雨厚度和徑流厚度長時間的關(guān)系,是個累積結(jié)果。

②流量徑流系數(shù),是指在某一匯水面上,某一時刻實(shí)際徑流量同匯水面該時刻的理論徑流量的比值,可以分為瞬時流量徑流系數(shù)和峰流量徑流系數(shù)。

-a.瞬時流量徑流系數(shù)是指在特定的流域或匯水面上,某一降雨持續(xù)時間內(nèi)隨時間變化的實(shí)際徑流量和理論徑流量之間的瞬時變化關(guān)系,是一個動態(tài)的變量;

-b.峰流量徑流系數(shù)是一場降雨過程中徑流流量峰值和峰值出現(xiàn)時的理論徑流峰值之間關(guān)系的參數(shù)。

(2徑流系數(shù)的概念

徑流系數(shù)是指一定匯水面積內(nèi)總徑流量(毫米)與降水量(毫米)的比值,是任意時段內(nèi)的徑流深度Y與造成該時段徑流所對應(yīng)的降水深度X的比值。徑流系數(shù)說明在降水量中有多少水變成了徑流,它綜合反映了流域內(nèi)自然地理要素對徑流的影響。其計算公式為α=Y/X。而其余部分水量則損耗于植物截留、填洼、入滲和蒸發(fā)。

(3影響徑流系數(shù)的主要因素是地面的透水性和坡度,其次,降雨情況也有影響,久雨和暴雨都會提高徑流系數(shù),透水性相同的地面,坡度平緩的比坡度較大的雨水徑流量要小得多。35.頂管機(jī)頭的挖土方法有:______、______、______三種。答案：人工挖土;擠壓切土;水力沖土解析：頂管機(jī)頭的挖土方法有:①人工挖土的頂管;②水力沖土的頂管;③擠壓切土的頂管。

三、名詞解釋36.簡述軸流泵的工作特性。答案：軸流泵的工作特性如下:

(1軸流泵的流量大,揚(yáng)塵低,額定點(diǎn)效率較高,吸水高度很低,僅有1~2m。

(2軸流泵常用于輸送雨水,廣泛應(yīng)用于城市雨水防洪泵站、大型污水泵站、農(nóng)業(yè)排灌泵站以及大型工礦企業(yè)的冷卻水泵站中。

(3軸流泵的特性曲線,見圖5-2,表明,軸流泵隨著流量的減小,泵軸功率反而增大,當(dāng)Qp=0時,軸功率達(dá)到最大值。因此,軸流泵與離心泵相反,應(yīng)在出水閘門開啟時啟動,以減小電動機(jī)的啟動電流。

圖5-2軸流泵特性曲線

第六章排水管渠施工

一、選擇題37.放樣答案：放樣是指將排水管道的施工圖上所標(biāo)注的坐標(biāo)和標(biāo)高,利用設(shè)置在管道敷設(shè)現(xiàn)場的基準(zhǔn)樁,采用測量手段引放到地面上,并確定溝槽開挖的位置和深度,確定管道基礎(chǔ)制作的寬度和厚度,確定管道敷設(shè)的軸線和坡度等的這一工作過程。

四、簡答題38.推桿疏通答案：推桿疏通是指用人力將竹片、鋼條等工具推入管內(nèi)清除堵塞的方法,主要用于疏通被堵塞的小型管道。按所用工具不同,推桿疏通又可分為竹片疏通和鋼條疏通等幾種。

四、簡答題39.排水體制答案：排水體制即排水系統(tǒng)的體制,又稱排水制度,是指污水(生活污水、工業(yè)廢水、雨水等)的收集、輸送和處置的系統(tǒng)方式。排水體制一般分為合流制和分流制兩種。合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一套管渠內(nèi)排除的系統(tǒng),可分為直排式和截流式;分流制排水系統(tǒng)是將污水和雨水分別在兩套或兩套以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng),可分為完全分流制、不完全分流制和半分流制。40.污水管渠的計算。已知某鋼筋混凝土污水溝W×H(寬×高)=1500mm×1000mm(如圖3所示),縱坡i=0.001,管壁粗糙系數(shù)為n=0.014,充滿度為0.75,其設(shè)計允許通過的最大污水流量為多少m3/s?[寧波大學(xué)2012年研]

答案：因?yàn)樵撐鬯疁细邽?000mm,充滿度為0.75,故該污水溝的最大水深為750mm。

A=b×h=1.5×0.75=1.125m2;

R=A/b+2h=1.125/1.5+2×0.75=0.375;

V=1/n×R2/3i1/2=1/0.014×0.3752/30.0011/2=1.174m/s;

所以,設(shè)計允許通過的最大污水流量為Q=A×v=1.125×1.174=1.321m3/s。41.已知設(shè)計管段長度L為240m;地面坡度I為0.0024;流量Q為40L/s,上游管段管徑D為300mm,充滿度h/D為0.55,管底高程為44.220m,地面高程為46.060m,覆土厚度為1.54m(如圖2-2)。求:設(shè)計管段的口徑和管底高程。

圖2-2答案：由于上游管段的覆土厚度較大,設(shè)計管段坡度應(yīng)盡量小于地面坡度以減少管段埋深。

(1令D=300mm,查水力學(xué)算圖,當(dāng)D=300mm,Q=40L/s,h/D=0.55,最大充滿度時,i=0.0058>I=0.0024,不符合本題應(yīng)盡量減少埋深的原則;令υ=0.6m/s(最小流速)時,h/D=0.90>0.55,也不符合要求。

(2令D=350mm,查水力學(xué)算圖,當(dāng)D=350mm,Q=40L/s,υ=0.6m/s時,h/D=0.66>0.65,不符合要求;令h/D=0.65時,υ=0.61m/s>0.6m/s,符合要求。此時i=0.0015<I=0.0024,比較合適。

采用管頂平接

設(shè)計管段的上端管底高程:(44.220+0.300-0.350)m=44.170m;

設(shè)計管段的下端管底高程:(44.170-240×0.0015)m=43.810m。

檢驗(yàn):

上游管段的下端水面高程:(44.220+0.300×0.55)m=44.385m;

設(shè)計管段的上端水面高程:(44.170+0.350×0.65)m=44.398m。

-4.398m高于44.385m,不符合要求,應(yīng)采用水面平接。

(3令D=400mm,查水力學(xué)算圖,當(dāng)D=400mm,Q=40L/s,υ=0.6m/s時,h/D=0.53,i=0.00145。與D=350mm相比較,管段設(shè)計坡度基本相同,管段容積未充分利用,管段埋深反而增加0.05m。另外,管段口徑一般不跳級增加,所以D=350mm,i=0.0015的設(shè)計為好。

(4管底高程修正:采用水面平接。

上流管段的下端水面高程:(44.220+0.300×0.55)m=44.385m;

設(shè)計管段的上端管底高程:(44.385-0.350×0.65)m=44.158m;

設(shè)計管段的下端管底高程:(44.158-240×0.0015)m=43.798m。42.在進(jìn)行倒虹管水力設(shè)計計算時,應(yīng)查______流管的水力設(shè)計圖。[南京理工大學(xué)2009年研]答案：滿解析：在進(jìn)行倒虹管水力設(shè)計計算時,應(yīng)查滿流管的水力設(shè)計計算圖。倒虹管出水井下游管道中的各水力學(xué)要素數(shù)值與上游管道相同,倒虹管中水流流速應(yīng)大于上游管道,以防淤積。43.計算圖3-1所示工業(yè)城的主干管的設(shè)計流量。該城區(qū)街坊的人口密度為每公頃300人,污水量標(biāo)準(zhǔn):每人每日120L。工廠甲的污水最大時流量為26L/s,工廠乙的污水最大時流量為6L/s,請列表進(jìn)行計算。

圖3-1某城街管布置形式和排水面積的分配答案：比流量q0=300×120/(24×3600)=0.42L/(s·ha),列表計算各管段設(shè)計流量。

表3-2各管段設(shè)計流量計算表

所以主干道各段的設(shè)計流量分別為:8~7段為26.00L/s,7~6段為27.92L/s,6~5段為32.71L/s,5~4段為37.50L/s,4~3段為49.42L/s,3~2段為56.50L/s。44.污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值稱為______,當(dāng)h/D=1時稱為______;h/D<1時稱為______。答案：設(shè)計充滿度;滿流;非滿流解析：在設(shè)計流量下,污水在管道中的水深h和管道直徑D(或渠高H)的比值稱為設(shè)計充滿度(或水深比)。當(dāng)h/D=1時稱為滿流;h/D<1時稱為非滿流。45.暴雨強(qiáng)度答案：暴雨強(qiáng)度是指降雨的集中程度。一般以一次暴雨的降雨量、最大瞬間降雨強(qiáng)度、小時降雨量等表示。其計量單位通常為mm/min或L/(s·萬m2)。最大平均暴雨強(qiáng)度是指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平均降雨量,即單位時間的平均降雨深度,用i表示。46.排管答案：排管是指校正管節(jié)的位置,使它的中心線和溝槽中心線(上游、下游檢查井中心樁的連線)在同一垂直平面內(nèi)(稱為對中),內(nèi)底高程在設(shè)計高程(標(biāo)示在施工圖紙上)上(稱為高程控制)。47.布置城鎮(zhèn)排水管渠時有什么要求?需要注意什么?答案：布置城鎮(zhèn)排水管渠時的要求及需要注意事項(xiàng)如下:

(1排水管渠應(yīng)以重力流為主,宜順坡敷設(shè),盡量不設(shè)或少設(shè)排水泵站,當(dāng)無法采用重力流或重力流不經(jīng)濟(jì)時,可采用壓力流。

(2排水干管應(yīng)布置在排水區(qū)域內(nèi)地勢較低或便于雨水、污水匯集的地帶。

(3排水管宜沿規(guī)劃城鎮(zhèn)道路敷設(shè),并與道路中心線平行。

(4穿越河流、鐵路、高速公路、地下建筑物或其他障礙時,應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)合理路線,截流式合流制的截流干管宜沿受納水體岸邊布置。

(5排水管道在城鎮(zhèn)道路下的埋設(shè)位置應(yīng)符合《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》的規(guī)定。

(6城鎮(zhèn)排水管渠斷面尺寸應(yīng)根據(jù)規(guī)劃期排水規(guī)劃的最大秒流量,并考慮城鎮(zhèn)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要確定。48.排水管道的覆土厚度是指______到______的距離。[南京理工大學(xué)2010年研]答案：管頂?shù)耐獗?地面解析：管道的覆土厚度是指管頂?shù)耐獗诘降孛娴木嚯x。49.車行道下最小覆土厚度為______。答案：0.7113m解析：為了防止車重壓壞管壁,管頂應(yīng)有一定厚度的覆土?！兑?guī)范》規(guī)定:管頂最小覆土厚度在車行道下宜為0.7113m;人行道下為0.6m。在保證管道不會受外部荷重?fù)p壞時,最小覆土厚度可適當(dāng)減小。

三、名詞解釋50.溢流井上二條入流管是指______和______。[南京理工大學(xué)2009年研]答案：上游合流干管;上游截流干管解析：截流式合流制排水系統(tǒng)中,在截流干管與原干管相交處設(shè)置溢流井,溢流井上二條入流管是指上游合流干管和上游截流干管。51.某小區(qū)雨水管線如圖4所示,已知徑流系為0.5,重視期為1a,其中1-3管內(nèi)流動時間為3min,2-3管內(nèi)流動時間為5min,折流系數(shù)m=2,試確定3-4管段的設(shè)計流量。[南京理工大學(xué)2010年研]

暴雨強(qiáng)度公式:

答案：暴雨強(qiáng)度公式為:

3-4管段,t=tB+m(tA+tB)=5+2×(3+5)=21min。

所以,3-4管段的設(shè)計流量為:52.城市的地下管線往往錯綜復(fù)雜,縱橫交錯。處理這些交叉管線有什么原則?答案：管線交叉處理原則是小管讓大管,有壓管讓無壓管,新建管線讓已建管線,臨時管線讓永久管線,柔性結(jié)構(gòu)的管線讓剛性結(jié)構(gòu)的管線。

具體處理方式是:給水管在排水管道之上,電力線、煤氣管、熱水管、熱氣管在給水管之上。當(dāng)其他管線與排水管道稍有相交時,管道可以修改設(shè)計或在相交處允許穿過管道,采取適當(dāng)措施修補(bǔ)管道。

五、計算題53.雨水管渠設(shè)計重現(xiàn)期確定,應(yīng)根據(jù)______、______、______和______等因素確定。答案：匯水地區(qū)性質(zhì);城鎮(zhèn)類型;地形特點(diǎn);氣候特征解析：《規(guī)范》規(guī)定,雨水管渠設(shè)計重現(xiàn)期確定,應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、城鎮(zhèn)類型、地形特點(diǎn)和氣候特征等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后按表4-1的規(guī)定取值。

表4-1雨水管渠設(shè)計重現(xiàn)期(單位:a)

54.確定污水設(shè)計流量時應(yīng)收集哪些基本資料?答案：確定污水設(shè)計流量時應(yīng)收集的基本資料有:

(1生活污水設(shè)計流量的確定是按每人每日平均排出的污水量、使用管段的設(shè)計人數(shù)和總變化系數(shù)計算。需要收集基本資料:①綜合生活用水量定額和居民生活用水量定額;②人口密度和排水區(qū)域的面積。

(2工業(yè)廢水設(shè)計流量的確定,一般是按工廠或車間的每日產(chǎn)量和單位產(chǎn)品的廢水計算,有時也可以按生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量和每一生產(chǎn)設(shè)備的每日廢水量進(jìn)行計算。需要收集基本資料:①生產(chǎn)每單位產(chǎn)品的平均廢水量;②產(chǎn)品的平均日產(chǎn)量;③每日生產(chǎn)時數(shù)。55.在計算集水時間時,折減系數(shù)m的取值是:暗管采用______,明渠采用______。答案：2;1.2解析：在排水工程中,計算雨水管渠降雨歷時的公式為:

T=t1+mt2

式中,t為設(shè)計降雨歷時(排水面積的集水時間),min;t1為地面集水時間,min,一般采用5~15min;t2為管渠內(nèi)雨水流行時間,min;m為折減系數(shù)。折減系數(shù),暗管取m=2,明渠取m=1.2,在陡坡地區(qū),暗管折減系數(shù)m=1.2~2。56.輕型井點(diǎn)布置分為______,______,______三種。答案：單排線狀;雙排線狀;環(huán)狀解析：輕型井點(diǎn)布置分為單排線狀、雙排線狀和環(huán)狀三種。57.試述雨水管道的功用、設(shè)置位置及其構(gòu)造。答案：(1雨水管道的功用

雨水管道是收集雨水,并將其排除的排水管道系統(tǒng)。

(2雨水管道的設(shè)置位置

①房屋雨水管道;

②街坊或廠區(qū)雨水管渠;

③街道雨水管渠。

(3雨水管道的構(gòu)造

雨水管渠系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物,除檢查井、跌水井、出水口等之外,還有收集地面雨水用的雨水口。58.每一設(shè)計管段的污水設(shè)計流量包括______、______和______三種流量。[南京理工大學(xué)2010年研]答案：沿線流量;集中流量;轉(zhuǎn)輸流量解析：每一設(shè)計管段的污水設(shè)計流量包括:①沿線流量;②集中流量;③轉(zhuǎn)輸流量。59.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活畜,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)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(shè)計流量。答案：居住區(qū)生活污水設(shè)計流量為:60.排水泵站設(shè)計中要解決哪些問題?答案：排水泵站設(shè)計中要解決的問題有:

(1泵組的選擇

①應(yīng)根據(jù)最大時、平均時和最小時的入流量以及相應(yīng)的全揚(yáng)程(凈揚(yáng)程、總水頭損失和自由水頭三者之和),按照水泵的特性曲線進(jìn)行選擇,要求選用的水泵在以上各種情況下均高效運(yùn)轉(zhuǎn);

②每個泵站的水泵宜選用同一型號,且不宜少于2臺,一般多采用3~4臺,不宜大于8臺,可配置不同規(guī)格的水泵,但不宜超過2種,可采用變頻調(diào)速裝置或采用葉片可調(diào)式水泵。

(2進(jìn)水池容積的決定

進(jìn)水池既要滿足水泵吸水管和其他設(shè)備(格柵、碎渣機(jī)等)安裝上的要求,又要滿足水泵能正常工作的容積要求。進(jìn)水池最高水位和最低水位之間的容積稱為進(jìn)水池的有效容積。在工程設(shè)計中,進(jìn)水池的有效容積應(yīng)不小于最大一臺泵的5min出水量。其有效高度一般為1.5~2.0m。

(3泵站的建筑形式及泵組與管道的布置

①水泵機(jī)組的平面布置一般按單排布置。這種布置可使吸水管直而短,不僅水力學(xué)條件好,而且泵組間的跨度最小,便于起重設(shè)備的布置和操作,也簡化了泵房屋架結(jié)構(gòu);

②泵組多時,可以采用兩排或交叉排列布置;

③泵組之間,泵組與墻壁之間有一定的距離,以利操作和維修;

④每臺水泵都應(yīng)布置單獨(dú)的吸水管,并應(yīng)力求短而直,以減少阻力損失,按自灌式布置的水泵,其吸水管上應(yīng)安裝閘閥;

⑤吸水管入口處裝有喇叭口,為便于吸水管中貯積空氣的排除,吸水管的水平部分應(yīng)順著水流方向略微抬高,管坡可采用0.005;

⑥吸水管與水泵連接處需要漸縮時,應(yīng)采用偏心大小頭,吸水管中的流速常采用0.7~1.5m/s;

⑦當(dāng)泵站的進(jìn)水池或上游檢查井中設(shè)有應(yīng)急出水口時,泵站常采用一條總出水管,當(dāng)沒有應(yīng)急出水口或泵站很大時,則采用兩條總出水管;

⑧出水管應(yīng)有傾向進(jìn)水池的坡度,以便檢修時放空管中存水;

⑨離心式污水泵出水管靠近泵的出口處應(yīng)設(shè)逆止閥和閘閥,管道上的所有閥門(特別是逆止閥)應(yīng)盡可能裝在水平管段上,以免污物沉淀在閥盤上;

⑩泵站中所有管道的位置應(yīng)不妨礙站內(nèi)交通和檢修工作,為便于安裝、拆卸,泵站內(nèi)的管道一般采用法蘭接口,并應(yīng)采取相應(yīng)的防腐措施。

(4起重設(shè)備的選擇和布置

(5電器設(shè)備和自動化設(shè)備的選擇

①電動機(jī)功率在100kW以下者,用380V三相交流電;

②電動機(jī)功率在200kW以上者,則用6.3kV三相交流電;

③電動機(jī)功率在100~200kW之間者,則視電源情況而定,必要時,設(shè)置變壓器。

④《規(guī)范》規(guī)定,排水泵站供電應(yīng)按二級負(fù)荷設(shè)計,特別重要地區(qū)的泵站,應(yīng)按一級負(fù)荷設(shè)計。當(dāng)不能滿足上述要求時,應(yīng)設(shè)置備用設(shè)備。

(6施工方法的確定

(7泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計

①泵組間的高度應(yīng)便于設(shè)備的吊裝;

②泵組間至少應(yīng)有一個能允許最大設(shè)備或部件出入口的門或窗;

③受洪水淹沒地區(qū)的泵站,其入口處設(shè)計地面高程應(yīng)比設(shè)計洪水位高0.5m以上,必要時可以在入口處設(shè)置閘槽等臨時防洪措施;

④泵組間的地面應(yīng)向進(jìn)水池方向傾斜,坡度在0.01以上,地板上設(shè)尺寸不小于400mm×400mm×500mm的集水坑,以排除地板上的水;

⑤泵站的地上部分一般采用自然通風(fēng),在地下間應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備;

⑥對于潛水泵泵站有時可以不設(shè)地上建筑部分;

⑦《規(guī)范》規(guī)定,抽送產(chǎn)生易燃易爆和有毒有害氣體的污水泵站必須設(shè)計為單獨(dú)的建筑物,并應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。61.非滿流圓形管道水力計算中,縱軸表示的是______。[南京理工大學(xué)2011年研]答案：流量解析：非滿流圓形管道水力計算中,豎的線條代表流量,橫的線條代表坡度,從左向右下傾的斜線代表流速,從右向左下傾的斜線代表充滿度。每條線上的數(shù)目字代表相應(yīng)要素的值。62.簡述管道鋪設(shè)的過程。答案：管道鋪設(shè)的過程如下:

(1排管和下管

管道鋪設(shè)是把預(yù)制管節(jié)按設(shè)計的位置排在已經(jīng)做好的基礎(chǔ)上,先把預(yù)制管節(jié)運(yùn)到溝槽邊上,然后從下游檢查井中心樁處向上游方向?qū)⒐芄?jié)逐一從地面放到溝槽內(nèi)基礎(chǔ)上,邊放邊排。把管從地面下到溝槽內(nèi)的過程稱為下管。

排管是指校正管節(jié)的位置,使它的中心線和溝槽中心線(上游、下游檢查井中心樁的連線)在同一垂直平面內(nèi)(稱為對中),使它的內(nèi)底高程與設(shè)計高程相一致(稱為高程控制)。

(2對中

用一細(xì)繩連接兩個相鄰龍門架的中心釘,再用一垂球從連線上下垂。移動管節(jié),校正其位置,使放在管節(jié)內(nèi)底部的水平尺的氣泡居中,且其中心正好對準(zhǔn)垂球。這時,管節(jié)中心線已處在溝槽中心線的垂直平面上。

(3高程校正

由于龍門架上中心釘頂端連線的坡度與管底設(shè)計坡度相同,因此,只要管節(jié)底線和中心釘頂端連線垂直間距相同,管道坡度即符合設(shè)計要求。

對中和高程控制要反復(fù)進(jìn)行,允許有些誤差。管節(jié)位置的調(diào)正借助三角墊塊。63.污水管段定線的一般原則和方法是什么?通常的考慮因素有哪些?答案：(1污水管段定線的一般原則和方法

①確定污水管道系統(tǒng)的路線,又稱污水管道系統(tǒng)的定線,正確的定線是合理地、經(jīng)濟(jì)地設(shè)計污水管道系統(tǒng)的先決條件,是污水管道系統(tǒng)設(shè)計的重要環(huán)節(jié);

②管道定線一般按總干管、干管、支管順序依次進(jìn)行,定線應(yīng)遵循的主要原則是:應(yīng)盡可能地在路線較短和埋深較小的情況下,讓最大區(qū)域的污水能自流排出。

(2污水管段定線考慮的因素

①地形和豎向規(guī)劃。

在一定條件下,地形一般是影響管道定線的主要因素,定線時應(yīng)充分利用地形。在整個排水區(qū)域較低的地方,例如在集水線或河岸低處設(shè)總干管及干管,這樣便于干管及支管的污水自流接入;在地形平坦略向一邊傾斜的地區(qū),總干管與等高線平行敷設(shè),干管與等高線垂直敷設(shè)。由于總干管口徑較大,保持自清流速所需的坡度小,其走向與等高線平行是合理的;當(dāng)?shù)匦涡毕蚝拥赖钠露群艽髸r,總干管與等高線垂直,干管與等高線平行,這種布置雖然總干管的坡度較大,但可設(shè)置為數(shù)不多的跌水井,而使干管的水力條件得到改善。

②排水體制和其他管線的情況。

③污水廠和出水口位置。

污水廠和出水口要設(shè)在城市的下風(fēng)向,水體的下游,離開居住區(qū)和工業(yè)區(qū)。其間距必須符合環(huán)境衛(wèi)生的要求,應(yīng)通過環(huán)境影響評價最終確定。

④水文地質(zhì)條件。

管道定線時,也應(yīng)考慮地質(zhì)條件這一因素。污水管道,特別是總干管,應(yīng)盡量布置在堅硬密實(shí)的土壤中。如遇到劣質(zhì)土壤(松軟土、回填土、土質(zhì)不均勻等)或地下水位高的地段時,污水管道可考慮繞道或采用其他施工措施和其他辦法加以解決。

⑤道路寬度。

管道定線時還需考慮街道寬度及交通情況,污水干管一般不宜在交通繁忙而狹窄的街道下敷設(shè)。

⑥地下管線及構(gòu)筑物的位置。

⑦工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)生大量污水的建筑物的分布情況,發(fā)展遠(yuǎn)景和修建順序等。

管道定線還應(yīng)考慮居住區(qū)和工業(yè)企業(yè)的近遠(yuǎn)期規(guī)劃以及分期建設(shè)的安排。其布置與敷設(shè)應(yīng)滿足近期建設(shè)的要求,同時還應(yīng)考慮遠(yuǎn)期有無擴(kuò)建的可能。64.城鎮(zhèn)污水是排入城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)的污水總稱,包括______、______和______等三部分組成;在合流制排水系統(tǒng)中,還包括______。[寧波大學(xué)2014年研]答案：生活污水;工業(yè)廢水;雨水;直排式和截流式解析：城鎮(zhèn)污水指城鎮(zhèn)居民生活污水,機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)及各種公共設(shè)施排水,以及允許排入城鎮(zhèn)污水收集系統(tǒng)的工業(yè)廢水和初期雨水等。排水系統(tǒng)主要有合流制和分流制兩種系統(tǒng),合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一套管渠內(nèi)排除的系統(tǒng),早期的合流制排水系統(tǒng)是將混合污水不經(jīng)處理和利用就近直接排入水體,故稱為直排式合流制排水系統(tǒng)。65.根據(jù)排除雨水方式的不同,分流制排水系統(tǒng)可以分為:______、______、和______。[南京理工大學(xué)2011年研]答案：完全分流制;不完全分流制;半分流(或截流制)制解析：根據(jù)排除雨水的方式不同,分流制排水系統(tǒng)可分為三種:①完全分流制排水系統(tǒng)。既有污水排水系統(tǒng),又有雨水排水系統(tǒng)。②不完全分流制排水系統(tǒng)。只設(shè)有污水排水系統(tǒng),沒有完整的雨水排水系統(tǒng)。③半分流制(又稱截流式分流制)排水系統(tǒng)。既有污水排水系統(tǒng),又有雨水排水系統(tǒng)。66.排水體制有哪幾種?每種排水體制有何優(yōu)缺點(diǎn)?選擇排水體制時應(yīng)考慮哪些問題?答案：(1排水體制分類

分為:①直排式合流制排水系統(tǒng);②截流式合流制排水系統(tǒng);③完全分流制排水系統(tǒng);④不完全分流制排水系統(tǒng);⑤半分流制排水系統(tǒng)。

(2各種排水體制的優(yōu)缺點(diǎn)(見表1-1)

表1-1排水體制的優(yōu)缺點(diǎn)

(3選擇排水體制時應(yīng)考慮的問題

合理選擇排水系統(tǒng)的體制,是城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的重要問題。它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工和維護(hù)管理,而且對城鎮(zhèn)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,也影響排水系統(tǒng)工程的總投資、初期投資以及維護(hù)管理費(fèi)用。通常,排水系統(tǒng)體制的選擇,應(yīng)當(dāng)在滿足環(huán)境保護(hù)需要的前提下,根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。67.為什么在管渠改變方向、坡度、高程和斷面處以及管渠交匯處,都必須設(shè)置檢查井?為什么在直線管渠上的一定距離處,也必須設(shè)置檢查井?答案：檢查井主要是為了檢查、清通和連接管渠而設(shè)置的。

(1在管渠改變方向、坡度、高程和斷面處,都必須設(shè)置檢查井,是因?yàn)樵诜较颉⑵露?、高程和斷面改變時,管道的方向、直徑會發(fā)生改變,為了連接方便,宜使用檢查井。

(2在管渠交匯處,必須設(shè)置檢查井是為了后期的維護(hù)、維修、管理方便。

(3在直線管渠上的一定距離處,也必須設(shè)置檢查井是因?yàn)橛兄饭艿赖慕尤搿?8.排水區(qū)界答案：排水區(qū)界是指排水系統(tǒng)敷設(shè)的界限。在排水區(qū)界內(nèi)應(yīng)根據(jù)地形及城市和工業(yè)企業(yè)的豎向規(guī)劃劃分排水流域。一般說來,流域邊界應(yīng)與分水線相符合,如在地形起伏及丘陵地區(qū),流域分界線與分水線基本一致;在地形平坦無顯著分水線的地區(qū),應(yīng)使干管在最大合理埋深情況下,盡量使絕大部分污水能以自流排水為原則。69.簡述管段銜接的原則。答案：檢查井上下游的管段在銜接時應(yīng)遵循下述原則:

(1盡可能提高下游管段的高程,以減少埋深,從而降低造價,在平坦地區(qū)這點(diǎn)尤其重要。

(2避免在上游管段中形成回水而造成淤積。

(3不允許下游管段的管底高于上游管段的管底。

五、計算題70.簡述水力學(xué)算圖的結(jié)構(gòu)和使用方法。答案：(1水力學(xué)算圖的結(jié)構(gòu)

水力學(xué)算圖有不滿流圓形管道水力學(xué)算圖,滿流圓形管道水力學(xué)算圖、滿流矩形渠道水力學(xué)算圖和明渠流用的水力學(xué)算圖等。

對每一個設(shè)計管段,有6個水力要素:管徑D,粗糙系數(shù)n,充滿度h/D,水力坡度即管底坡度i,流量Q和流速υ。對每一張算圖講,D和n是已知數(shù),圖上的曲線表示Q、υ、i、h/D之間的關(guān)系。這4個因素中,只要知道兩個就可以查出其他兩個。

以不滿流圓形管道水力學(xué)算圖,D=300mm這張圖為例,如圖2-1。

圖2-1水力學(xué)算圖

(2水力學(xué)算圖的使用方法

①在這張圖上有4組線條,豎的線條代表流量,橫的線條代表坡度,從左向右下傾的斜線代表流速,從右向左下傾的斜線代表充滿度。每條線上的數(shù)目字代表相應(yīng)要素的值。先從縱軸(表示坡度)上的數(shù)字中找0.0024,從而找出代表i=0.0024的橫線;

②從橫軸(表示流量)上找出代表Q=25.5L/s的那根豎線(在20與30之間有10小格,每格代表1L/s);

③代表坡度0.0024的橫線和代表流量25.5L/s的豎線相交,得一點(diǎn),這一點(diǎn)正好落在代表流速0.65m/s的那根斜線上,并靠近代表充滿度0.55的那根斜線上。因此求得υ=0.65m/s,h/D=0.55。71.水污染控制工程的任務(wù)和作用是什么?答案：水污染控制工程的任務(wù)和作用如下:

(1制定區(qū)域、流域或城鎮(zhèn)的水污染防治規(guī)劃,在調(diào)查分析現(xiàn)有水環(huán)境質(zhì)量及水資源利用需求的基礎(chǔ)上,明確水污染防治的任務(wù),制定相應(yīng)的防治措施。

(2加強(qiáng)對污染源的控制,包括工業(yè)污染源、城市居民區(qū)污染源、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源,以及農(nóng)田徑流等面污染源,采取有效措施減少污染源排放的污染物量。

(3對各類廢水進(jìn)行妥善的收集和處理,建立完善的排水管網(wǎng)及污水處理廠,使污水排入水體前達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

(4開展水處理工藝的研究,滿足不同水質(zhì)、不同水環(huán)境的處理要求。

(5加強(qiáng)對水環(huán)境和水資源的保護(hù),通過法律、行政、技術(shù)等一系列措施,使水環(huán)境和水資源免受污染。72.城鎮(zhèn)污水量由城鎮(zhèn)給水工程統(tǒng)一供水的用戶和自備水源供水的用戶排出的______和______組成。答案：城鎮(zhèn)綜合生活污水量;工業(yè)廢水量解析：①城鎮(zhèn)綜合生活污水量宜根據(jù)城市綜合生活用水量(平均日)乘以城市綜合生活污水排放系數(shù)確定;②城鎮(zhèn)工業(yè)廢水量宜根據(jù)城市工業(yè)用水量(平均日)乘以城市工業(yè)廢水排放系數(shù),或由城鎮(zhèn)污水量減去綜合生活污水量確定。

三、名詞解釋73.倒虹管進(jìn)水井上游管道中流量Q=500L/s,口徑D=1000mm,坡度i=0.00062,流速υ=0.78m/s,充滿度h/D=0.75,水面高程+0.75m,管底高程±0.00m。倒虹管出水井下游管道中的各水力學(xué)要素數(shù)值與上游管道相同,試設(shè)計直管式倒虹管,并求下游管道管底高程。答案：(1確定倒虹管口徑,見圖2-4:倒虹管中水流流速應(yīng)大于上游管道,以防淤積,故管徑采用800mm。

查滿流管水力學(xué)算圖,得:

圖2-4直管式倒虹管計算簡圖

當(dāng)Q=500L/s,D=800mm時,i=0.00143,υ=1.0m/s(圖上查出υ<1.0m/s,限于精度,采用1.0m/s)。

(2確定下游管底高程:倒虹管進(jìn)水井上游管段與出水井下游管段間的水位差:

H=iL+1.5υ2/2g

H=[0.00143×50+(1.5×1.02)/(2×9.81)]×m=0.148m

采用0.2m,改善倒虹管水力學(xué)條件。

下游管底高程=(0.75-0.2-0.75)m=-0.20m。74.降雨量答案：降雨量是指一段時間(日、月、年)內(nèi)降落在某一面積上的總水量?？捎蒙疃萮(mm)表示,也可以用1公頃(hm2)面積上的降水立方米數(shù)(m3),即(m3/hm2)表示。降雨量一般用自記雨量計記錄,經(jīng)過多年記錄即可找出降雨量變化的大體規(guī)律。75.設(shè)計流速答案：設(shè)計流速是指管渠中流量到達(dá)設(shè)計流量時的水流速度。為了防止管渠因淤積而堵塞或因沖刷而損壞,通常對設(shè)計流速規(guī)定一個范圍,其最低限值稱為最小設(shè)計流速,其最高限值稱為最大設(shè)計流速。76.集水時間包括______和______。答案：地面集水時間;管道中流行的時間解析：排水面積的集水時間只能粗略估計。對某一管段的排水面積A,雨水都是沿著地面流行的,它的集水時間叫地面集水時間,數(shù)值同面積的大小和地面的性質(zhì)(坡度和“粗糙”程度)有關(guān),《規(guī)范》建議在5~15min中選定。另一部分是在管道中流行的時間。

三、名詞解釋77.管道的埋深和覆土厚度有什么區(qū)別?答案：管道的埋深和覆土厚度的區(qū)別:

(1管道的埋設(shè)深度是指管底的內(nèi)壁到地面的距離。管道的埋設(shè)深度對整個管道系統(tǒng)的造價和施工影響很大。管道愈深。則造價愈貴,施工期愈長。所以,管道的埋設(shè)深度小些好,并有一個最大限值,這個限值稱為最大埋深。

(2管道的覆土厚度是指管頂?shù)耐獗诘降孛娴木嚯x。盡管管道埋深小些好,但是,管道的覆土厚度有一個最小限值,稱為最小覆土厚度。78.合流系統(tǒng)有何優(yōu)缺點(diǎn)?答案：優(yōu)點(diǎn):截流式合流管道在管渠系統(tǒng)造價上投資較省,管道養(yǎng)護(hù)較簡單,地下管線可減少,不存在雨水管與污水管的誤接問題。

缺點(diǎn):合流制污水處理廠的造價比分流制污水廠高,處理廠養(yǎng)護(hù)較復(fù)雜;截流式合流制在衛(wèi)生上比分流制差,環(huán)境污染的后遺癥較大,對于適應(yīng)社會發(fā)展,控制水污染方面不如分流制有利。79.雨水管道平面布置如圖4-2所示。圖中各設(shè)計管段的本段匯水面積標(biāo)注在圖上,單位以ha計,假定設(shè)計流量均從管段起點(diǎn)進(jìn)入。已知當(dāng)重現(xiàn)期P=1a時,暴雨強(qiáng)度公式為:

經(jīng)計算,徑流系數(shù)Ψ=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(nèi)流速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(shè)計流量為多少L/s?(計算至小數(shù)后一位)

圖4-2答案：暴雨強(qiáng)度公式為:

Q=167i=3365.718/(t+18.768)0.784L/(s·ha)

(11-2管段

根據(jù)已知條件,FA面積上產(chǎn)生的最大流量為:QA=ΨqF=0.6×3365.718/(tA+18.768)0.784×FA=0.6×241.79×2.3=333.7(L/s),所以1-2管段的最大設(shè)計流量為333.7(L/s)。

(22-3管段

2-3管段的設(shè)計流量按下面兩種情況計算。

①第一種情況:最大流量可能發(fā)生在全部FB面積參與徑流時。這時FA中僅部分面積的雨水能流達(dá)2-3管段參與徑流,2-3管段的最大流量為:

Q=0.6×3365.718FB/(tB+18.768)0.784+0.6×3365.718FA′/(tB-mtA—B+18.768)0.784

式中,FA′為在tB-mtA—B時間內(nèi)流到2點(diǎn)的FA上的那部分面積。FA/tA為1min的匯水面積,所以FA′=FA/tA×(tB-mtA—B)=2.3×(10-4)/10=1.38(ha)。

代入上式得

②第二種情況:最大流量可能發(fā)生在全部FA面積參與徑流時。這時FB的最大流量已流過2點(diǎn),2點(diǎn)的最大流量為

按上述兩種情況計算的結(jié)果,選擇其中最大流量Q=608.7L/s作為2點(diǎn),所以2-3管段的設(shè)計流量為608.7L/s。

(34-3管段

FC面積上產(chǎn)生的最大流量為:QC=ΨqF=0.6×3365.718×FC/(tC+18.768)0.784=0.6×241.79×2.42=351.08(L/s),所以4-3管段的最大設(shè)計流量為351.1(L/s)。

(43-5管段

當(dāng)FA的全部面積參與徑流時,3-5管段的流量最大。

所以,3-5管段的設(shè)計流量為829.0(L/s)。

第五章排水泵站的設(shè)計

一、選擇題80.排水管渠系統(tǒng)的管理模式有哪幾種?您認(rèn)為哪種最好?答案：(1排水管渠系統(tǒng)的管理模式主要有三種。

-①統(tǒng)一管理,是指將排水管渠、排水泵站和污水處理廠,統(tǒng)一交給一個機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理;

-②分散管理,是指由一個機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)排水管渠的管理,由另一個機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)排水泵站和污水處理廠的管理;

-③分級管理,是指連接支管由所在地區(qū)的機(jī)構(gòu)管理,而排水總管則由一個機(jī)構(gòu)來統(tǒng)一管理。

(2在我看來,三種排水管渠系統(tǒng)的管理模式各有利弊,在實(shí)際的管理中,具體采用何種管理模式,主要取決于工程規(guī)模和如何達(dá)到管理的效率最高,管理的力度最大,能確保排水管渠系統(tǒng)發(fā)揮最好的效益。81.倒虹管由______、______、______三部分組成,進(jìn)、出水井內(nèi)應(yīng)設(shè)______或______。答案：進(jìn)水井;管道;出水井;閘槽;閘門解析：倒虹管由進(jìn)水井、管道及出水井三部分組成。進(jìn)、出水井內(nèi)應(yīng)設(shè)閘槽或閘門。

三、名詞解釋82.埋設(shè)深度答案：管道的埋設(shè)深度是指管底的內(nèi)壁到地面的距離。管道的埋設(shè)深度對整個管道系統(tǒng)的造價和施工影響很大。管道愈深。則造價愈貴,施工期愈長。所以,管道的埋設(shè)深度小些好,并有一個最大限值,這個限值稱為最大埋深。管道的最大埋深需要根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及施工方法決定。在干燥土壤中,管道最大埋深一般不超過7~8m;在多水、流沙、石灰?guī)r地層中,一般不超過5m。

四、簡答題83.簡述排水管渠的埋設(shè)方法、種類和適用場合。答案：排水管渠的埋設(shè)方法、種類和適用場合見表6-1。

表6-1排水管渠的埋設(shè)方法、種類和適用場合

84.街道雨水口的形式有哪些?它們有什么特點(diǎn)?答案：街道雨水口的形式有:邊溝雨水口、側(cè)石雨水口、兩者相結(jié)合的聯(lián)合式雨水口及新型雨水口,如縫隙式雨水口和蓄滲式雨水口。

其特點(diǎn)如下:

(1邊溝雨水口的進(jìn)水篦是水平的,與路面相平或略低于路面數(shù)厘米;

(2側(cè)石雨水口的進(jìn)水篦設(shè)在道路側(cè)石上,呈垂直狀;

(3聯(lián)合式雨水口的進(jìn)水篦呈折角式安放在邊溝底和側(cè)石側(cè)面的相交處。

(4縫隙式雨水口是由縫隙和明溝所組成。其優(yōu)點(diǎn)是美觀實(shí)用、節(jié)省安裝時間、維護(hù)費(fèi)用低廉。

第二章排水管渠水力計算

一、選擇題85.污水泵站中除了水泵以外,其他還有哪些主要設(shè)備?這些設(shè)備的用途何在?答案：污水泵站中除了水泵以外,其他的主要設(shè)備及其用途如下:

(1進(jìn)水設(shè)備

①進(jìn)水管

進(jìn)水管是指與泵站閥門井相連接的管道,用于污水引流;

②進(jìn)水閥門井

進(jìn)水閥門一般在泵站進(jìn)水管與集中水池的連接處,又稱斷水門,是為了在不影響泵的正常工作的前提下,對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或者檢修而設(shè)計的;

③格柵

格柵設(shè)備一般用于污水處理的進(jìn)水渠道上或者提升泵站集水池的進(jìn)口處,主要作用是去除污水中較大的懸浮物或漂浮物,以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負(fù)荷,并起到保護(hù)水泵、管道、儀表等作用;

④除污機(jī)

除污機(jī)是指用于清除格柵上垃圾的機(jī)械設(shè)備,主要用于污水中垃圾量比較多的工作場合,為了提高集水池有效進(jìn)水面積,減小內(nèi)外水位差,降低泵的水頭損失及延長水泵的維修周期;

⑤集水池

集水池又稱前池,主要用來調(diào)節(jié)水量,保證水泵有良好的水流條件。

(2電動機(jī)間

泵站的電動機(jī)間主要用于設(shè)置電動機(jī)、變配電設(shè)備和起重設(shè)備。

(3變配電室

變配電室是供電系統(tǒng)與用戶電氣設(shè)備之間的橋梁,大多泵站都設(shè)有變配電室,其由高壓配電室、變壓器室、低壓配電室組成。

(4泵站出流設(shè)施

①出流井

中小型泵站的出流井為壓力井,是與泵房連成一體的,內(nèi)設(shè)有雨水泵的出水閥門,開泵后水經(jīng)過出流井、處流管和排水口排入水體或輸送管道;

②出流管

污水泵站的出流管就是輸送管道,是將污水通過排放口排出的通道;

③超越管(回流管)

超越管在出流設(shè)施中的作用是在泵房由于故障不能運(yùn)轉(zhuǎn)時,或集水井水位高于出流井時,將集水池污水直接排放到出流井,在合流泵站中防止試泵時污水外溢,可通過回流管使污水再回到集水池;

④排水口

污水輸送干線上的出口泵站設(shè)有排水口,可將經(jīng)過處理的水直接排入自然水體。86.污水分為幾類,其性質(zhì)特征是什么?答案：污水的分類及其性質(zhì)特征如下:

(1生活污水

指日常生活中產(chǎn)生的污水,含有較多的有機(jī)物,如蛋白質(zhì)、動植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等,還含有肥皂和合成洗滌劑等,以及常在糞便中出現(xiàn)的病原微生物,如寄生蟲卵和腸幽傳染病菌等。

(2工業(yè)廢水

指工業(yè)生產(chǎn)中所排出的廢水,來自車間或礦場。由于各種工廠的生產(chǎn)類別、工藝過程、使用的原材料以及用水成分的不同,使工業(yè)廢水的水質(zhì)變化很大。

(3大氣降水

大氣降水,包括液態(tài)降水和固態(tài)降水,一般比較清潔,但其形成的徑流量較大,危害也較大。87.簡述雨水水質(zhì)特點(diǎn)和類型。答案：(1雨水水質(zhì)的特點(diǎn)

純凈的雨水屬于軟水,雨水中雜質(zhì)濃度與大氣質(zhì)量和流經(jīng)地區(qū)地面污染情況直接相關(guān),主要含有氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子、鈉離子、鈣離子和鎂離子等及有機(jī)物質(zhì),還可能有少量的重金屬。表4-2是我國的雨水水質(zhì)成分舉例。

表4-2我國雨水水質(zhì)成分(單位:mg/L)

①雨水水質(zhì)軟,礦物鹽含量比較低,沿海雨水以Na+、Cl-為主,內(nèi)陸雨水水質(zhì)成分與河水相似,以Ca2+、HCO3-為主;

②雨水的離子含量少,腐蝕性弱,特別是儲存良好的雨水不會腐蝕金屬管道;

③雨水中細(xì)菌、病毒和重金屬污染元素也較少,研究表明污染輕微的雨水化學(xué)指標(biāo)能基本符合飲用水質(zhì)要求。

(2雨水水質(zhì)的類型

雨水水質(zhì)一般可分為三種:無污染(輕污染)型、中度污染型和重度污染型。在雨水利用中,城市雨水受污染環(huán)節(jié)多,需經(jīng)過一定的處理后,才可用做冷卻水、廁所沖洗、公共場所地面沖洗、汽車沖洗、消防用水等雜用水和涵養(yǎng)地下水。88.排水泵站一般有哪幾部分組成?每個組成部分的作用是什么?答案：(1排水泵站的基本組成包括格柵、集水池、水泵間、輔助間、出流井(池)、事故溢流管和變電所。

(2每個組成部分的作用

①格柵,用來攔截生活污水、工業(yè)廢水和雨水中較大的固體顆粒、漂浮物和懸浮物,用以保護(hù)水泵葉輪和管道附件,防止葉輪、管道附件堵塞和磨損,以保證水泵正常、安全運(yùn)行;

②集水池,在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性,以保證水泵在較均勻的流量下工作。集水池的尺寸應(yīng)滿足水泵吸水、吸水管道的布置和格柵的安裝要求;

③水泵間,用來安裝水泵機(jī)組和有關(guān)附屬設(shè)備,為機(jī)電設(shè)備和運(yùn)行管理人員提供良好的工作條件;

④輔助間,為滿足泵站運(yùn)行和管理的需要,所設(shè)的一些輔助性房間稱為輔助間,主要有貯藏室、修理間、休息室和廁所等;

⑤出流井(池),穩(wěn)定水流、消除出水管道出流的部分動能、使水流平順而均勻地進(jìn)入下游排水管(渠);

⑥事故溢流管,事故溢流管是泵站的應(yīng)急排水口。當(dāng)泵站由于水泵或電源發(fā)生故障而停止工作時,排水管網(wǎng)中的水繼續(xù)流向無堵塞排污泵泵站,為防止泵站受淹,應(yīng)設(shè)置事故溢流管,污水通過溢流管排入下游渠道或天然水體。為便于控制運(yùn)用,事故溢流管上須設(shè)置閘門;

⑦變電所,變電所應(yīng)根據(jù)電源的具體情況和排水泵站的用電量設(shè)置。89.完成下列污水干管水利設(shè)計計算表,要求1-2和2-3管段水面平接,2-3和3-4管段管頂平接。

答案：計算結(jié)果如表1所示。

90.城市污水回用工程的意義?回用系統(tǒng)的組成?答案：(1城市污水回用工程的意義

城市污水經(jīng)處理再生后,可作為城市第二水源再利用,既可節(jié)約水資源,又使污水無害化,起到保護(hù)環(huán)境、控制水污染、緩解水源不足的重要作用,尤其在缺水地區(qū)其作用更加明顯。

(2城市污水回用系統(tǒng)的組成

城市污水回用系統(tǒng)一般由污水收集系統(tǒng)、再生水廠、再生水輸配系統(tǒng)和用水管理等部分組成。91.如何確定設(shè)計降雨歷時?答案：設(shè)計降雨歷時的確定方法如下:

以排水面積中最遠(yuǎn)的一點(diǎn)到集水點(diǎn)的雨水流行時間(即排水面積的集水時間)作為設(shè)計降雨歷時,即某一排水面積的設(shè)計降雨歷時等于它的集水時間,因?yàn)楦鶕?jù)極限強(qiáng)度理論,當(dāng)設(shè)計降雨歷時小于或大于集水時間的情況下,降雨強(qiáng)度不是最大的,都小于設(shè)計降雨歷時等于集水時間時的降雨強(qiáng)度。

設(shè)計降雨歷時公式為:

T=t1+t2

T2=ΣL/60υ

式中,t為設(shè)計降雨歷時(排水面積的集水時間),min;t1為地面集水時間,min;t2為在管道中流行的時間,min;L為集水點(diǎn)上游各管段的長度,m;υ為相應(yīng)各管段的設(shè)計流速,m/s。92.跌水井答案：跌水井是指設(shè)有消能設(shè)施的檢查井,它可以克服水流跌落時產(chǎn)生的巨大沖擊力,宜設(shè)在直線管段上。跌水井的構(gòu)造并無定型,目前常用的有豎管式、豎槽式和階梯式。93.已知L=190m;Q=66L/s,I=0.008(上端地面高程44.50m,下端地面高程42.98m),上游管段D=400mm,h/D=0.61,其下端管底高程為43.40m,覆土厚度0.7m。如圖2-3所示。求:管徑和管底高程。

圖2-3答案：本題特點(diǎn)是地面坡度充分,偏大。上游管段下端覆土厚度已為最小容許值。估計設(shè)計管段坡度將小于地面坡度,且口徑可小于上游管段。

(1令D=400mm,i=I=0.008,h/D=0.65時,查圖得Q=133L/s>66L/s。

(2令D=350mm,i=I=0.008,h/D=0.65時,查圖得Q=91L/s>66L/s。

(3令D=300mm,i=I=0.008,h/D=0.55時,查圖得Q=47L/s<66L/s。

(4可以選用D=350mm,i=0.008。規(guī)范規(guī)定,在地面坡度變陡處,管道管徑可以較上游小1或2級。下面計算管底高程。

D=350mm,Q=66L/s,I=0.008時查圖得h/D=0.53,υ≈1.28m/s,符合要求。

采用管底平接

設(shè)計管段的上端管底高程=上游管段的下端管底高程=43.40m;

設(shè)計管段的下端管底高程=(43.40-190×0.008)m=41.88m。

(5如果采用地面坡度作為管道設(shè)計坡度時,設(shè)計流速超過最大流速,這時管道設(shè)計坡度必須減少,并且設(shè)計管段的上端檢查井應(yīng)采用跌水井,如圖2-3所示。94.終點(diǎn)泵站答案：終點(diǎn)泵站是指設(shè)在管渠系統(tǒng)末端的泵站。當(dāng)污水和雨水需要直接排入水體時,假如管道中的水位低于河流中的水位,就需要設(shè)置終點(diǎn)泵站。有污水廠的管道系統(tǒng)的終點(diǎn)泵站,一般應(yīng)設(shè)在污水廠內(nèi),以便于管理。

四、簡答題95.控制點(diǎn)答案：控制點(diǎn)是指污水排水區(qū)域內(nèi),對整個管道系統(tǒng)的高程起控制作用的地點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)的位置一般是位于距離污水廠或出水口最遠(yuǎn)處或排水流域中地面高程的最底處,管道埋深有特殊要求處(如地下室)?？刂泣c(diǎn)的埋深影響整個管道系統(tǒng)的埋深,所以應(yīng)盡量淺些。

四、簡答題96.排水管渠內(nèi)常見的故障有______,______,______,______。答案：污物淤塞;過重的外荷載;地基不均勻沉降;污水的侵蝕作用解析：排水管渠內(nèi)常見的故障有污泥淤塞,過重的外荷載,地基不均勻沉降或污水的侵蝕作用,使管渠損壞、裂縫和腐蝕。97.濕周答案：排水管渠水力計算中的濕周是指過流斷面上流體和固體壁面接觸的周界線,常用χ(希臘字母)表示。濕周是過水?dāng)嗝娴闹匾σ刂?濕周越大,水流阻力及水頭損失也越大。圓形過水?dāng)嗝?滿流)的濕周就是其周長;梯形過水?dāng)嗝鏉裰芄綖棣?b+2h(1+m2)1/2。式中,b為梯形底寬;h為過水深;m為邊坡系數(shù)。98.城鎮(zhèn)污水廠位置應(yīng)在城鎮(zhèn)水系______,并應(yīng)符合供水水源防護(hù)要求答案：下游解析：城鎮(zhèn)污水廠位置選擇應(yīng)符合下列要求:①在城鎮(zhèn)水系下游,并應(yīng)符合供水水源防護(hù)要求;②在城鎮(zhèn)夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè);③與城鎮(zhèn)規(guī)劃居住、公共設(shè)施保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離;④靠近污水、污泥的排放和利用地段;⑤應(yīng)有方便的交邋、運(yùn)輸和水電條件。99.簡述上下游管道在銜接時應(yīng)遵循的原則和方式。[南京理工大學(xué)2009年研]答案：(1檢查井上下游的管段在銜接時應(yīng)遵循的原則100.潛水泵及潛水泵站有何特點(diǎn)?答案：潛水泵及潛水泵站的特點(diǎn)是:

(1潛水泵是指電動泵組能放在水中的泵組。潛水泵根據(jù)泵內(nèi)主流方向的不同,也有潛水離心泵、潛水軸流泵、潛水混流泵和潛水螺旋泵等,一般大型潛水泵,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)葉片角度改變輸出流量。

(2潛水泵站無需正規(guī)的泵站,占地面積小;管路簡單、配套設(shè)備少等。101.對管道和渠道有哪些要求?答案：對管道和渠道的要求如下:

(1管道和渠道必須不漏水,不論滲入或滲出。假如地下水滲入管渠,則降低了管渠的排水能力。假如污水從管渠中滲出,將污染鄰近的地下水。在某些地區(qū)(例如大孔性土壤)滲出水將破壞土壤結(jié)構(gòu),降低地基承載力,并可能造成管渠本身下陷或鄰近房屋坍塌。

(2某些污水和地下水有侵蝕性,因此,管道和渠道應(yīng)能抵抗這種侵蝕。為了使水流暢通,管渠的內(nèi)壁面應(yīng)整齊光滑。

(3在強(qiáng)度方面,管道和渠道不僅要能承擔(dān)外壓力(土壓力和車輛壓力),而且應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度保證在運(yùn)輸和施工中不致破裂。102.設(shè)計污水管道系統(tǒng)有哪些步驟?答案：設(shè)計污水管道系統(tǒng)的步驟如下:

(1設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集。

(2污水管道系統(tǒng)的平面布置。

(3污水管道設(shè)計流量計算和水力計算。

(4污水管道銜接的原則和方法的確定。

(5污水管道在街道上位置的確定。

(6繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖面圖。103.排水管道的埋深是指______到______的距離。[南京理工大學(xué)2010年研]答案：管底的內(nèi)壁;地面解析：管道的埋設(shè)深度是指管底的內(nèi)壁到地面的距離。104.選定了設(shè)計降雨歷時t,設(shè)計降雨強(qiáng)度i是否也就定了?為什么?答案：(1選定了設(shè)計降雨歷時t,設(shè)計降雨強(qiáng)度i也確定。

(2因?yàn)榻涤陱?qiáng)度又稱雨率,指在某一降雨歷時(如10min、20min、30min)內(nèi)的平均降雨量。推理公式中采用的降雨強(qiáng)度i應(yīng)當(dāng)與排水面積A的集水時間i(最遠(yuǎn)一點(diǎn)的雨水流到設(shè)計管段的時間)相應(yīng),如果t是10min,i應(yīng)是歷時為10min的最大平均降雨強(qiáng)度。105.試述雨水管道的設(shè)計原則與步驟。答案：(1雨水管渠規(guī)劃設(shè)計的原則

①盡量利用池塘、河流受納地面徑流,最大限度地減少雨水管道的設(shè)置,受納水體周圍的地面徑流可直接借地面排入水體;

②利用地形,就近排入地面