第二章答案
1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜
258T，废水量标准8.2m3t活畜，总变化系数1.8,三
40%,
班制生产，每班8h,最大职工数860人,其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的
使用淋浴人数按85%计，其余60%的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按 30%计.工厂居住 区面积9 .5X 104 m2，人口密度580人/104 m2，生活污水量标准 160L/人?d,各种污水由管道 汇集送至污水处理站，试计算该厂的最大时污水设计流量 解：该厂的最大时污水设计流量
Q=Q1 +Q2 +Q3
.
k n k
Q = Q
1 24 X3600
z
160 >9.5 �85 >1.8 = =18 525L/s
l8.525L/s
24 X3600
860 >60%>25 >3.0+860 >0%>35 >2.5
3600
8X3600
Q =
2
A1 B1 K1 +A2 B2 K2 C1 D1 +C2 D2
+ —
TX3600
860 >60%X30%X40+860 >40%X85%X60 + =2.39+6.59=8.98L/s
258 >.2 >.8 >03 Q = = Q3 TX3600 3600 >4
z
mMk
=44 08 L/s
44.08 L/s
Q=Q1 +Q2 +Q3 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s
2、下图为某工厂工业废水干管平面图。图上注明各废水排除口的位置，设计流量以及各
设计管段的长度，检查井处的地面标高，排除口 1的管底标高为218。9m,其余各排除口 的埋深均不得小于 结果标注在图上。
1.6m。该地区土壤无冰冻。要求列表进行干管的水力计算，并将计算
A 可编辑
解：先进行干管的流量计算如下表:
干管水量计算表 管段编号 排出口设计流量L/s L/s 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 9.78 14.5 12.4 14.6 9.5 8.7 12.8 0.00 24.28 36.68 51.28 60.78 69.48 转输流量 管段设计流量 L/s 24.28 36.68 51.28 60.78 69.48 82.28
干管水力计算表 管 段 管 道 设计 流管 径 坡度 编 号 长 度 量 L (m) L/s D mm I 流 速 充满度 v m/s h D h (m) 降 落 量 I L (m) 地面 上端 下端 水面 上端 下端 管内底 上端 下端 上 端 下 端 标高 (m) 埋设深度 (m) 1 2 3 24.28 36.68 51.28 60.78 69.48 82.28 4 5 6 7 8 9 10 11 220.2 219.9 12 13 14 15 16 17 1.63 1~2 74 2~3 74 3~4 50 4~5 26 5~6 59 6~7 50
300 0.0044 0.81 300 0.0048 0.94 350 0.0044 0.96 350 0.0046 1.02 400 0.0056 1.15 400 0.0054 1.18 0.45 0.135 0.33 220.5 0.55 0.165 0.36 220.2 0.55 0.193 0.22 219.9 0.60 0.210 0.12 219.8 219.04 218.71 218.9 218.57 1.6 218.71 218.36 218.55 218.19 1.65 1.71 219.8 218.33 218.11 218.14 217.92 1.76 1.88 219.65 218.11 217.99 217.90 217.78 1.90 1.87 217.93 217.60 217.73 217.40 1.92 1.90 217.60 217.33 217.38 217.11 1.92 2.09 0.50 0.200 0.33 219.65 219.3 0.55 0.220 0.27 219.3 219.2
TLW
Id']il 可编辑
3、试根据下图所示的街坊平面图，布置污水管道，并从工厂接管点至污水厂进行管段的水 力计算，绘出管道平面图和纵断面图。已知： (1) (2) (3)
人口密度为400人/104怦； 污水量标准为140L/人?d;
工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为 流量为26.4L/S,工厂排除口地面标高为
8.24L/S和6.84L/S，生产污水设计 43.5m,管底埋深不小于2m,土壤冰冻线
为
0.8m.
(4)沿河岸堤坝顶标咼 40m。
解：(一)、在街坊平面图上布置污水管道
由街坊平面图知，该地区地势自西北向东南倾斜， 无明显分水线，可划分为一个 排水
流域。干管布置考虑到地势的高低， 沿街道自北向南布置，主干管在城区的北面， 可以 充分利用地势高度，减少埋深，整个管道布置呈截流式形式布置，如下图。
可编辑
Soo \血 % I』 5 §1 1 J 2,% J10 45 44 14
43 41
42 河厂
单厉
m
（二）街坊编号并计算面积
将各街坊编号，并按各街坊的平面范围计算它们的面积，列入下表，用箭头标出各街坊污 水的排出方向。
街坊面积 街坊编号 面积 1 7.5 2 7.5 3 6.4 4 6.4 5 6 7 6.4 8 6.4 9 6.4 6.4 (104 m2) 街坊编号 面积 10 6.0 11 6.0 12 6.4 13 6.4 14 15 16 17 18 6.4 (104 m2) 4题中，人口密度为 400人/10怦，污水量标准为14OL/人? d,则比流量为:
400 XI4O 4
q
0 = 86400 =°.65L/S 104 怦
（三）、划分设计管段，计算设计流量。
污水主干管设计流量计算表
可编辑
集中流量 居住区生活污水量Q1 本段流量 街坊面积 管 段 编 号 q设计 转输 流量 q合计 平总变 生活 污均 流量 化系 水 设计 数 流量 Q比流量 0 流量 q本段 转输 流量 1 2 L/s K z 1 10 m 1 1~2 3 42L/s 104 m 4 L/s 5 L/s 6 L/s L/s L/s 11 L/s 12 41.48 7 8 9 10 41.48 2~3 27.8 3~4 18.4 0.65 0.65 18.07 11.96 24.96 18.07 1.98 18.07 30.03 1.88 30.03 30.03 1.88 30.03 54.99 1.75 35.78 56.46 41.48 77.58 41.48 97.94 41.48 97.94 4~5
56.46 96.23 5~6 38.4 （四）、水力计算 管 段 编 号 管 道 长 度 L 0.65 41.48 137.71 设计 流量 L/s 管 径 D mm 坡度 I 污水主干管水力计算表 流 充满度 降落 标咼 (m) 埋设深度 (m) 管内底 上 端 下 端 速 v m/s h D h (m) 量 I L (m) 地 面 上 端 水 面， 上 端 下 端 下 端 上 下端 端 17 (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 1 43. 5 42. 9 42. 5 42. 3 41. 2 1 12 13 14 15 16 2.0 1~2 320 41.48 350 0.0039 0.87 0.50 0.175 1.25 42. 9 42. 5 42. 3 41. 2 40. 5 41. 40. 675 425 40. 39. 41. 5 40. 40.25 2.65 2.951 2~3 220 77.58 400 0.0028 0.90 0.65 0.260 0.61 39.54 2.7 35 3.0 6 3~4 180 97.94 425 809 39. 769 229 1 39. 37. 229 189 37. 36. 189 405 39. 165 9 39. 38.95 499 9 450 0.0030 0.98 0.60 0.270 0.54 3.341 4.281 01 4~5 680 97.94 450 0.0030 0.98 0.60 0.270 2.04 38. 36.91 3.3 959 9 41 36. 36.08 4.3 864 0 36 5~6 280 137.71 500 0.0028 1.04 0.65 0.325 0.78 4.42 4 可编辑
32Q 广 320 厂 32D g
45 44
i 110
1 41
4 7? 也/ ?
河「
单雄
m 可编辑
45
44 43 42 41 40 39 38 37 36 35
L P=35Q 1&=4I>OJ>45QL L-3.9% W? 8%4-3.
D=45O
?_ >4 D=5OQ
■*-*> ■4P-S WT1 0 0 0 ■- 0 \■￥***￥ ￥ 写 M 0 IT'S ■ w < 丄丨 * 标 高? 3 s 餐段從度m 檢查井号 1
40 RE*^h 520 2 220 1B0 3 4 380 5 280 i 第三章答案
1、从某市一场暴雨自记雨量记录中求得
5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大
降雨量分别是 13、20.7、27.2、33.5、43.9、45.8、46.7、47.3、47.7mm。试计算各历时 的最大平均暴雨强度 1（伽/min）及q（L/s 104 m2） 解：
由暴雨强度的定义和公式计算如下表: 最大降雨量（mm） 13 20.7 27.2 33.5 43.9 45.8 46.7 47.3 降雨历时（min） 5 10 15 20 30 45 60 90 120 ,H I=Y (m /min) 2.6 2.07 1.81 1.68 1.46 1.02 0.78 0.53 0.40 q=167i (L/s 104 m ) 434.2 345.69 302.83 279.73 244.38 169.97 130.00 87.77 66.38 47.7 可编辑
2、某地有20年自记雨量记录资料，每年取
20min暴雨强度值4~8个，不论年次而按大小
排列，取前100项为统计资料。其中i20 =2.12伽/min排在第二项，试问该暴雨强度的 重现期为多少年？如果雨水管渠设计中采用的统计重现期分别为 那么这些值应排列在第几项？ 解：
观测资料的年数 N=20,最后取了 100项，每年选入的平均雨样数 (1) i2Q =2.12 伽/min 一项，m=2
2a,1a,0.5a的暴雨强度，
M=5
NM+1 其重现期P=
mM 20 X5+1 =10.1(a)
2X5
20 >6+1 =mX5 ⑵P=2a时
P=1a 时 P=0.5a 时
NM+1 厂 mM NM+1 P= mM
NM+1 p=7mM
m=10.1该值应排列在第11项
20 m=20.2该值应排列在第21项 X5+1 mX5
20 >5+1
m=40.4该值应排列在第 41项 °.5=\
3、北京市某小区面积共 220000 m2( 22ha),其中屋面面积占该地区总面积的3 0%，沥青
道路面积占16%。级配碎石路面的面积占12%，非铺砌土路面占4%,绿地面积占
3 8%。试计算该区的平均径流系数。当采用设计重现期为
试计算：设计降雨历时 t=20min时的雨水设计流量各是多少？ 解：
XF.
i i F__ P=5a、2a、1a及0.5a时,
220000 X0%X 0.90+220000 16%X0.90+220000 X2%X0.45+220000 >%X0.30+220000 38%X0.15 220000
=0.537
北京地区暴雨强度公式:
q= 2001(1+0.811lgP) (t+8) °.711
降雨历时t=20min 取不同的设计重现期时，暴雨强度计算如下表:
设计重现期 5 a 2 a
日 宀 2001(1+0.811lgP) 暴雨强度q=—-一071； (t+8) 0.711 293.33 187.23 187.21 141.50 1 a 0 . 5 a 设计降雨量计算如下表： t=20min ; F=220000 m； ￥ =0.537
日占沖去 2001(1+0.811lgP) 设计重现期 暴雨强度q= ' 0711 711(t+8) °
5 a 设计降雨量Q= ￥qF ( L/s) 3465.4 293.33 可编辑
2 a 1 a 0 .5 a 4、雨水管道平面布置如图所示， 暴雨强度
187.23 187.21 141.50 图中个设计管段的本段汇水面积标注在图上， 2211.94 2211.70 1671.68 单位以10
4
mP十，假定设计流量均从管段起点进入。已知当重现期 P=1a时，暴雨强度公式为：
经计算，径流系数 Y =0.6。取地面集水时间-=iomin,折减系数m=2。各管段的长度以 米计,管内流速以 m/s 计。数据如下：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.。试求各管段的雨水设计流量为多少
L/s ?(计算至小数后一位)
解：
汇水面积计算如下表: 设计管段编号 1-2 2-3 4-3 3-5 本段汇水面积104 m 2.30 2.10 2.42 2.20 转输汇水面积104 m 0.00 2.30 0.00 6.82 总汇水面积104 m 2.30 4.40 2.42 9.02
各管段雨水设计流量计算如下表： 设计 管段 编号 1-2 2-3 4-3 管长 L(m) 汇水面积 F(104 m) 2.30 4.40 2.42 t〔 =10min; W =0.6 暴雨强度 集水时间 t管内雨水流行时间 流速 m/min t(mi n) 2心V L V = t1 + t2 10.00 12.00 10.00 13.92 20.154 i=(t+18.768) °.784 设计流量 Q(L/s) (伽 /min) 1.45 1.37 1.45 1.31 2.0 3.6 2.1 7.1 120 130 200 200 60.0 72.0 51.0 72.0 0.00 2.00 0.00 3.92 2.00 1.81 3.92 2.78 3-5 9.02 可编辑
5、试进行某研究所西南区雨水管道（包括生产废水在内）的设计和计算。并绘制该区的雨 水管道平面图及
纵剖面图。 已知条件：
（1） 如图所示该区总平面图；
（2） 当地暴雨强度公式为： q严需加）（L/S . I。？就）
（3） 采用设计重现期 P=1a，地面集水时间t1 =l0min ； （4） 厂区道路主干道宽 6m,支干道宽3.5m，均为沥青路面； （5） 各实验室生产废水量见下表，，排水管出口位置见平面图； （6） 生产废水允许直接排入雨水道，各车间生产废水管出口埋深均为
1.50m ,（指室
内地面至管内底的高度）；
（7） 厂区内各车间及实验室均无室内雨水道； （8） 厂区地质条件良好，冰冻深度较小，可不予考虑。 （9） 厂区雨水口接入城市雨水道，接管点位置在厂南面，坐标
x=722.509,y=520.00,
城市雨水道为砖砌拱形方沟，沟宽
1.2m，沟高
（至拱内顶）1.8m，该点处的
沟内底标高为37.70m,地面标高为41.10m。
各
车间生产废水量实验室名称 废水量（L/s） 实验室名称 废水量（L/S ） A实验室 2.5 南实验楼 B实验室 Y530 出口 8 Y433 出口 5 Y515 出口 3 Y463 出口 10 D实验室 Y481 出口 5 Y406 出口 15 C实验室 6.5 Y396 出口 2.5 解：1、由题中给出的条件划分排水流域并管道定线如图 2、
划分设计管段如图
3、
计算和设计管段的汇水面积如下表：
汇水面积计算表 设计管段编号 本段汇水面积102就 转输汇水面积102就 总汇水面积102就 1-2 15.48 0.00 15.48 2-3 18.38 15.48 33.86 3-4 14.70 33.86 48.56 4-5 33.08 48.56 81.64 5-6 32.30 81.64 113.94 6-7 9.36 113.94 123.30 7-8 20.27 123.30 143.57 9-10 17.49 0.00 17.49 10-11 31.86 17.49 49.35 11-12 11.58 49.35 60.93 12-13 31.86 60.93 92.79 13-14 4.99 92.79 97.78
14-15 8.82 97.78 106.60 可编辑
表
15-16 8.82 16-17 25.89 17-18 10.14 18-19 21.72 19-20 11.58 20-8 14.48 8-21 0.00 21-22 0.00 4、平均径流系数 屋面面积：85.2 （102就） 道路面积：64.01 （102就） 绿化面积：193.59
（102就）
85.2 X 0.9+64.01 X 0.6+193.59 X 0.15
342.8
5、已知，设计重现期 P=1a;集水时间-=10min 6、 单位面积径流量q0 =q叩
7、 各管段处设计流量计算如下表： Q=q ￥ ? F; 8、 绘制管道平面图和纵剖面图。
可编辑
106.60 115.42 115.42 141.31 141.31 151.45 151.45 173.17 173.17 184.75 184.75 199.23 342.8 342.8 342.8 342.8 =0.42
m=2.0 计算采用钢筋混凝土管。 管内雨水流行 设计 管段 编号 管 长 L m 汇水 面积 F 10 m 15.48 33.86 48.56 81.64 0.75 0.75 0.86 0.95 0.95 0.95 0.98 0.75 0.75 0.86 0.95 0.95 0.95 0.95 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.06 1.06 22时间min 流速 m/s t= t1 +m ? t2 L t2 =E V L V 暴雨强度 t0.5 雨水 里 生产 废水 转输 流里 Q L/s 0 15 17.5 22.5 22.5 22.5 22.5 0 2.5 2.5 17.5 17.5 17.5 25.5 35 35 35 35 35 57.5 57.5 管段 设计 流里 Q L/s 14.4 45.2 59.4 88.2 108.5 113.7 125.2 16.3 45.0 53.83 91.86 94.83 300 3.0 52.95 管 坡 度 管道 输坡降 径 I 水 能力 I - L L/s m 起点 终占 八、、 终占 八、、 起 终 700(1+0.8lgP) q= 设计 流地面标高m 管内底 标高m 埋深m L/s - 10 m 4Q L/s mm %0 起点 占 占 八、、 八、、 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 9-10 19.4 17.9 43.3 52.2 0.0 0.43 0.83 1.67 2.59 2.9 3.45 0.0 0.83 1.09 1.73 1.91 2.09 2.35 2.61 2.78 3.18 3.38 3.63 4.77 5.37 0.43 0.40 0.84 0.92 0.31 0.55 1.32 0.83 0.26 0.64 0.18 0.18 0.26 0.26 0.17 0.40 0.20 0.25 0.13 0.26 0.14 221.4 212.4 205.0 191.7 179.7 176.1 170.3 221.4 205.0 200.57 190.80 188.3 185.90 182.57 179.43 177.46 173.06 171.00 168.49 158.36 153.71 14.4 30.2 41.8 65.7 86.0 91.2 102.7 16.3 42.49 51.33 74.36 77.33 83.23 88.51 106.5 112.88 125.87 132.68 141.00 228.00 221.3 0.058 42.59 42.52 40.99 40.93 1.6 1.59 300 3.0 52.95 0.054 42.52 42.45 40.93 40.88 1.59 1.57 300 4.0 60.0 0.173 42.45 42.37 40.88 40.71 1.57 1.66 0.183 42.37 42.24 40.61 40.43 1.76 1.81 0.063 42.24 41.8 0.11 0.31 0.11 0.13 0.036 41.8 41.3 41.3 41.2 40.43 40.37 1.81 1.43 40.37 40.26 1.43 1.04 40.26 39.95 1.04 1.25 1.6 1.6 1.6 1.62 400 3.5 125.0 400 3.5 125.0 400 3.5 125.0 400 4.0 130.0 300 3.0 52.95 300 3.0 52.95 300 4.0 60.0 400 3.5 125.0 400 3.5 125.0 17.9 113.94 31.3 123.30 77.6 143.57 37.3 17.49 49.35 60.93 92.79 97.78 42.36 42.25 40.76 40.65 42.23 42.1 42.1 10-11 11.9 11-12 32.8 12-13 10.4 13-14 10.4 0.036 42.25 42.23 40.65 40.61 40.61 40.48 1.62 1.62 42.01 40.38 40.34 1.72 1.67 14-15 14.9 106.60 15-16 14.9 115.42 16-17 10.4 141.31 17-18 23.9 151.45 18-19 11.9 173.17 19-20 14.9 184.75 20-8 8-21 21-22 7.5 199.23 16.4 9.00 342.8 342.8 0.036 42.01 41.97 40.34 40.30 1.67 1.67 100.73 400 3.5 125.0 0.052 41.97 41.88 40.30 40.25 1.67 1.63. . 113.51 400 3.5 125.0 0.052 41.88 41.8 40.25 40.20 1.63 1.60 141.5 500 2.7 200.0 0.028 41.8 41.7 41.3 41.2 41.2 41.76 40.10 40.07 1.70 1.69 40.07 40.01 1.69 1.69 39.98 39.94 1.68 1.36 1.36 1.28 39.94 39.92 , . 39.82 39.78 1.38 1.42 39.78 39.76 1.42 1.34 41.66 40.01 39.98 1.69 1.68 41.2 41.2 41.1 147.88 500 2.7 200.0 167.68 500 2.7 200.0 176.00 500 2.7 200.0 285.5 278.8 600 2.3 300.0 0.065 41.76 41.7 0.04 0.02 0.038 41.66 41.3 160.87 500 2.7 200.0 0.032 600 2.3 300.0 0.021 可编辑
第四章习题
某市一工业区拟采用合流管渠系统， 其管渠平面布置如图所示， 个设计管段的管长和排水面积， 量如下表所示，其他原始资料如下：
设计管段的管长和排水面积、工业废水量 104就 排水面积 管段编号 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 管长m 面积编号 85 128 59 138 165.5 本段面积 工业废水
本段工业 废水流量 备注 转输面积 合计 L/s 20 10 60 0 35 I n 出 1.20 1.79 0.83 IV V 1.93 2.12 1、设计雨水量计算公式 暴雨强度q=10020（；；3響円 设计重现期采用1a 地面集水时间 t1 =l0min 该区域平均径流系数经计算为
0.45
l00L/（人?d）计。
2、设计人口密度为 300人/104就，生活污水量标准按 3、截流干管的截流倍数 n0采用3。
试计算（1）各设计管段的设计流量; 的溢流量各为多少？此时
（2）若在5点设置溢流堰式溢流井，则 5~6管段的设计流量及 5点
5~6管段的设计管径可比不设溢流井的设计管径小多少?
解：和区域的生活污水设计流量为：
设计人口密度为 300人/104就，生活污水量标准按
100L/（人? d）
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区域 面积104 m2 1.20 1.79 0.83 1.93 2.12 人口(人) 360 537 249 579 636 生活污水量 L/d 36000 53700 24900 57900 63600 L/s 0.42 0.62 0.29 0.67 0.74 I n 出 IV V
各管段设计流量计算如下表： 设计重现期采用1a 地面集水时间 t1 =l0mi n
该区域平均径流系数经计算为 0.45 排水面积104 m 管内流行时间min 管 段 管长 编 号 m 本 段 转 输 合 计 1.2 2.99 3.82 5.75 t设计流量L/s 10020(1+0.56lgP) q= t+36 2 = L v v 生 活 工 业 雨水 废 水 废 水 总计 v 1-2 2-3 3-4 4-5 85 1.2 0.83 0.0 1.2 2.99 3.82 0.0 1.88 4.25 5.11 1.88 2.37 0.86 1.95 0.75 0.90 1.14 1.18 217.83 209.27 199.4 196.04 117.63 0.42 281.57 342.77 507.25 1.04 1.33 2.00 20 30 90 90 125 138.05 312.61 434.1 599.25 796.53 128 1.79 59 138 1.93 5-6 165.5 2.12 5.75 7.87 7.06 188.84 668.79 2.74 注：表中管内雨水的流速根据水力计算所得，水力计算的管径、坡度结果并未列出
因为n0 =3, 5~6管段Qf =92L/s,溢流井转输的总设计流量为 则①5点的溢流量为 Q0 =599.25-368=231.25L/s ② 5~6管段的设计流量：t2 = 0转输排水面积为 0,
10020(1+0.56lg1)
Q5~6 =368+0.74+35+ --------- ^+^6 ----------- x 0.45 X 2.12=611.55L/s
Q=( n0 +1) Qf =(3+1) 92=368L/s
③ 由水力计算图，不设溢流井时 5~6管段DN900
设溢流井时5~6管段DN800
比较可知，5~6管段的设计管径可比不设溢流井的设计管径小
100mm
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排水工程[上册]第四版习题答案
