排水工程上冊(cè)第四版習(xí)題答案
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(zhǔn)8.2m?/t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(yán)重車間工作的職工占總數(shù)的40%,使用淋浴人數(shù)按85%計(jì),其余60%的職工在一般車間工作,使用淋浴人數(shù)按30%計(jì)．工廠居住區(qū)面積９.５×104 ㎡,人口密度580人/104 ㎡,生活污水量標(biāo)準(zhǔn)160L/人·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: 該廠的最大時(shí)污水設(shè)計(jì)流量Q=Q1 +Q2 +Q3 160×9.5×585×1.8Q1 = = =18.525L/s
24×360024×3600
A B K +A B K C D +C D 1112221122860×60%×25×3.0+860×40%×35×2.5Q =+= 2T×3600 36008×3600860×60%×30%×40+860×40%×85%×60+ =2.39+6.59=8.98L/s
3600 258×8.2×1.8×103 Q3 ===44.08 L/s
T×36003600×24
Q=Q1 +Q2 +Q3 =18.525+8.98+44.08=72.59 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(zhǎng)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1.6m。該地區(qū)土壤無(wú)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。
m·M·kz k·n·kz
解：先進(jìn)行干管的流量計(jì)算如下表：
干管水力計(jì)算表
3、試根據(jù)下圖所示的街坊平面圖，布置污水管道，并從工廠接管點(diǎn)至污水廠進(jìn)行管段的水力計(jì)算，繪出管道平面圖和縱斷面圖。已知：
（1） 人口密度為400人/104 ㎡；
（2） 污水量標(biāo)準(zhǔn)為140L/人·d；
（3） 工廠的生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量分別為8.24L/s 和6.84L/s，生產(chǎn)污水設(shè)計(jì)
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)高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(shì)自西北向東南傾斜，無(wú)明顯分水線，可劃分為一個(gè)排水流域。干管布置考慮到地勢(shì)的高低，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(shì)高度，減少埋深，整個(gè)管道布置呈截流式形式布置，如下圖。
（二）街坊編號(hào)并計(jì)算面積
將各街坊編號(hào)，并按各街坊的平面范圍計(jì)算它們的面積，列入下表，用箭頭標(biāo)出各街坊污水的排出方向。
題中，人口密度為400人/104 ㎡，污水量標(biāo)準(zhǔn)為140L/人·d，則比流量為： 400×140 q0 = =0.65L/s·104 ㎡
86400
（三）、劃分設(shè)計(jì)管段，計(jì)算設(shè)計(jì)流量。
污水主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表
污水主干管水力計(jì)算表
第三章答案
1、 從某市一場(chǎng)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(jì)算各歷時(shí)
的最大平均暴雨強(qiáng)度I(㎜/min) 及q(L/s·104 ㎡) 解：
2、 某地有20年自記雨量記錄資料，每年取20min暴雨強(qiáng)度值4~8個(gè)，不論年次而按大小
排列，取前100項(xiàng)為統(tǒng)計(jì)資料。其中i20 =2.12㎜/min排在第二項(xiàng)，試問(wèn)該暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期為多少年？如果雨水管渠設(shè)計(jì)中采用的統(tǒng)計(jì)重現(xiàn)期分別為2a,1a,0.5a的暴雨強(qiáng)度，那么這些值應(yīng)排列在第幾項(xiàng)？ 解：
觀測(cè)資料的年數(shù)N=20，最后取了100項(xiàng)，每年選入的平均雨樣數(shù)M=5 (1) i20 =2.12㎜/min 一項(xiàng)，m=2 其重現(xiàn)期P=mM2×5 =10.1(a)
(2) P=2a時(shí) P=mM 2=m×5 m=10.1 該值應(yīng)排列在第11項(xiàng) P=1a時(shí) mM 1=m×5 m=20.2 該值應(yīng)排列在第21項(xiàng) P=0.5a時(shí) P=mM 0.5=m×5 m=40.4 該值應(yīng)排列在第41項(xiàng)
3、 北京市某小區(qū)面積共220000㎡（22ha）,其中屋面面積占該地區(qū)總面積的３０％，瀝青
道路面積占１６％。級(jí)配碎石路面的面積占１２％，非鋪砌土路面占４％，綠地面積占３８％。試計(jì)算該區(qū)的平均徑流系數(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時(shí)的雨水設(shè)計(jì)流量各是多少？ 解：
Ψ＝
220000×30%×0.90+220000×16%×0.90+220000×12%×0.45+220000×4%×0.30+220000×38%×0.15==0.537
220000
∑Fi ·Ψi
FNM+1
20×5+1
NM+1
20×5+1
NM+1
20×5+1
NM+1
20×5+1
北京地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式：q=
2001(1+0.811lgP)
(t+8)0.711
降雨歷時(shí)t=20min 取不同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期時(shí)，暴雨強(qiáng)度計(jì)算如下表：
設(shè)計(jì)降雨量計(jì)算如下表：t=20min；F=220000㎡；Ψ=0.537
4、 雨水管道平面布置如圖所示，圖中個(gè)設(shè)計(jì)管段的本段匯水面積標(biāo)注在圖上，單位以10
㎡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： 暴雨強(qiáng)度
經(jīng)計(jì)算，徑流系數(shù)Ψ
=0.6。取地面集水時(shí)間t1 =10min,折減系數(shù)m=2。各管段的長(zhǎng)度以米計(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)流量為多少L/s？（計(jì)算至小數(shù)后一位）
解：
各管段雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下表：t1 =10min; Ψ=0.6
5、 試進(jìn)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(jì)和計(jì)算。并繪http://http://clearvueentertainment.com/news/558A5E44AB98BDAA.html制該區(qū)的雨
水管道平面圖及縱剖面圖。 已知條件：
（1） 如圖所示該區(qū)總平面圖；
（2） 當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式為：q=
700(1+0.8lgP)
·102 ㎡) 0.5t
（3） 采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=1a，地面集水時(shí)間t1 =10min；
（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(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)廢水量見(jiàn)下表，，排水管出口位置見(jiàn)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(shí)驗(yàn)室均無(wú)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(diǎn)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(diǎn)處的溝內(nèi)底標(biāo)高為37.70m，地面標(biāo)高為41.10m。
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(jì)管段如圖
3、計(jì)算和設(shè)計(jì)管段的匯水面積如下表：
4、平均徑流系數(shù)
屋面面積：85.2 （102 ㎡） 道路面積：64.01 （102 ㎡） 綠化面積：193.59 （102 ㎡） Ψ＝
∑Fi ·Ψi
F
85.2×0.9+64.01×0.6+193.59×0.15
==0.42
342.8
5、 已知，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=1a；集水時(shí)間t1 =10min 6、 單位面積徑流量q0 =q·Ψ
7、 各管段處設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下表：Q= q·Ψ·F；m=2.0 計(jì)算采用鋼筋混凝土管。
8、繪制管道平面圖和縱剖面圖。
第四章習(xí)題
某市一工業(yè)區(qū)擬采用合流管渠系統(tǒng)，其管渠平面布置如圖所示，個(gè)設(shè)計(jì)管段的管長(zhǎng)和排水面積，工業(yè)廢水量如下表所示，其他原始資料如下：
1、 設(shè)計(jì)雨水量計(jì)算公式
暴雨強(qiáng)度 q=
10020(1+0.56lgP)
t+36
設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用1a 地面集水時(shí)間 t1 =10min
該區(qū)域平均徑流系數(shù)經(jīng)計(jì)算為0.45
2、 設(shè)計(jì)人口密度為300人/104 ㎡，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)按100L/( 人·d)計(jì)。 3、 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5~6管段的設(shè)計(jì)流量及5點(diǎn)的溢流量各為多少？此時(shí)5~6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？
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 ㎡，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)按100L/( 人·d)
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)域平均徑流系數(shù)經(jīng)計(jì)算為0.45
因?yàn)閚0 =3，5~6管段Qf =92L/s,溢流井轉(zhuǎn)輸?shù)目傇O(shè)計(jì)流量為Q=( n0 +1) Qf =(3+1)×92=368L/s 則①5點(diǎn)的溢流量為Q0 =599.25-368=231.25L/s ②5~6管段的設(shè)計(jì)流量：t2 =0 轉(zhuǎn)輸排水面積為 0， Q5~6 =368+0.74+35+
10020(1+0.56lg1)
×0.45×2.12=611.55L/s 10+36
③由水力計(jì)算圖，不設(shè)溢流井時(shí)5~6管段DN900
設(shè)溢流井時(shí)5~6管段DN800
比較可知，5~6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100mm
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