1、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 8.2m/t 活畜,总变化系数 1.8,三班制生产,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 40%,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.10 ,人口密度 580 人/10 ,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=Q +Q +QQ = = =18.525L/s1609.55851.8243600Q = + = +86060%253
2、.0+86040%352.583600=2.39+6.59=8.98L/s86060%30%40+86040%85%603600Q = = =44.08 L/sQ=Q +Q +Q =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s2、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 1.6m。该地区土壤无冰冻。要求列表进行干管的水力计算，并将计算结果标注在图上。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 转输流量L/s管段设
3、计流量L/s9.781214.50.00 24.2823 12.4 24.28 36.6834 14.6 36.68 51.2845 9.5 51.28 60.7856 8.7 60.78 69.4867 12.8 69.48 82.28干管水力计算表 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：充满度 标高 （m）地 面 水 面 管内底埋设深度 （m）管段编号管道长度L(m)设计流量L/s管径D坡度I流速vm/shD h(m)降落量IL(m)上端 下端 上端 下端 上端 下端 上端下端1 2 3 4 5 6 7 8
4、9 10 11 12 13 14 15 16 1712 74 24.28 300 0.0044 0.81 0.45 0.135 0.33 220.5 220.2 219.04 218.71 218.9 218.57 1.6 1.6323 74 36.68 300 0.0048 0.94 0.55 0.165 0.36 220.2 219.9 218.71 218.36 218.55 218.19 1.65 1.7134 50 51.28 350 0.0044 0.96 0.55 0.193 0.22 219.9 219.8 218.33 218.11 218.14 217.92 1.76 1.
5、8845 26 60.78 350 0.0046 1.02 0.60 0.210 0.12 219.8 219.65 218.11 217.99 217.90 217.78 1.90 1.8756 59 69.48 400 0.0056 1.15 0.50 0.200 0.33 219.65 219.3 217.93 217.60 217.73 217.40 1.92 1.9067 50 82.28 400 0.0054 1.18 0.55 0.220 0.27 219.3 219.2 217.60 217.33 217.38 217.11 1.92 2.09（1） 人口密度为 400 人/1
6、0 ；（2） 污水量标准为 140L/人d；（3） 工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为 8.24L/s 和 6.84L/s，生产污水设计流量为 26.4L/s，工厂排除口地面标高为 43.5m，管底埋深不小于 2m,土壤冰冻线为0.8m.（4）沿河岸堤坝顶标高 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。（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
7、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 1 2 3 4 5 6 7 8 9面 积（10）7.5 7.5 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4街坊编号 10 11 12 13 14 15 16 17 18面 积（10）6.0 6.0 6.4 6.4 6.4题中，人口密度为 400 人/10 ，污水量标准为 140L/人d，则比流量为：q = =0.65L/s10 40014086400（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居 住 区 生 活污 水 量 Q集 中 流 量本 段 流 量管段编号街坊面积10 比流量 qL/s10流量qL/s转输
8、流量qL/s合计平均流量L/s总变化系数K生活污水设计流量QL/s本段L/s转输L/s设计流量L/s1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1212 41.48 41.4823 27.8 0.65 18.07 18.07 1.98 35.78 41.48 77.5834 18.4 0.65 11.96 18.07 30.03 1.88 56.46 41.48 97.9445 30.03 30.03 1.88 56.46 41.48 97.9456 38.4 0.65 24.96 30.03 54.99 1.75 96.23 41.48 137.71（四） 、水力计算污水主干管水力计算表充满
9、度 标高 （m）地 面 水 面 管内底埋设深度 （m）管段编号管道长度L(m)设计流量L/s管径D坡度I流速vm/shD h(m)降落量IL(m) 上端下端上端下端上端下端上端下端1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 13 14 15 16 1712 320 41.48 350 0.0039 0.87 0.50 0.175 1.25 43.542.941.67540.42541.540.25 2.0 2.6523 220 77.58 400 0.0028 0.90 0.65 0.260 0.61642.942.540.42539.80940.16539.5492.7352.9513
10、4 180 97.94 450 0.0030 0.98 0.60 0.270 0.54 42.542.339.76939.22939.49938.9593.0013.34145 680 97.94 450 0.0030 0.98 0.60 0.270 2.04 42.341.239.22937.18938.95936.9193.3414.28156 280 137.71 500 0.0028 1.04 0.65 0.325 0.78441.240.537.18936.40536.86436.0804.3364.42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、4
11、5、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 I(/min) 及 q(L/s10 )解：由暴雨强度的定义和公式计算如下表：最大降雨量（） 降雨历时（min） I= (/min)Ht q=167i (L/s10 )13 5 2.6 434.220.7 10 2.07 345.6927.2 15 1.81 302.8333.5 20 1.68 279.7343.9 30 1.46 244.3845.8 45 1.02 169.9746.7 60 0.78 130.0047
12、.3 90 0.53 87.7747.7 120 0.40 66.382、 某地有 20 年自记雨量记录资料，每年取 20min 暴雨强度值 48 个，不论年次而按大小排列，取前 100 项为统计资料。其中 i =2.12/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 2a,1a,0.5a 的暴雨强度，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 M=5(1) i =2.12/min 一项，m=2其重现期 P= = =10.1(a)NM+1mM 205+125(2) P=2a 时 P= 2=
13、m=10.1 该值应排列在第 11 项NM+1mM 205+1m5P=1a 时 P= 1= m=20.2 该值应排列在第 21 项NM+1mM 205+1m5P=0.5a 时 P= 0.5= m=40.4 该值应排列在第 41 项NM+1mM 205+1m53、 北京市某小区面积共 220000（22ha）,其中屋面面积占该地区总面积的，沥青道路面积占。级配碎石路面的面积占，非铺砌土路面占，绿地面积占。试计算该区的平均径流系数。当采用设计重现期为 P=5a、2a、1a 及 0.5a 时，试计算：设计降雨历时 t=20min 时的雨水设计流量各是多少？解：=22000030%0.90+22000
14、016%0.90+22000012%0.45+2200004%0.30+22000038%0.15220000=0.537北京地区暴雨强度公式：q=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 暴雨强度 q=a 293.33a 187.23a 187.21. a 141.50设计降雨量计算如下表：t=20min；F=220000；=0.537设计重现期 暴雨强度 q= 设计降雨量 Q=qF（L/s） a 293.33 3465.4 a 187.23 2211.94 a 187.21 2211.70.a 141.50 1671.684、 雨水管道平面布置如图所示
15、，图中个设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以 10计，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：暴雨强度经计算，径流系数 =0.6。取地面集水时间 t =10min,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： L =120, L =130, L =200, L =200, v =1.0, v =1.2,v =0.85, v =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：设计管段编号本段汇水面积10 转输汇水面积 10 总汇水面积10 1-2 2.30 0.00 2.302-3 2
16、.10 2.30 4.404-3 2.42 0.00 2.423-5 2.20 6.82 9.02各管段雨水设计流量计算如下表：t =10min; =0.6管内雨水流行时间(min)设计管段编号管长L(m)汇水面积F(10 )流速m/min t = Lv Lv集水时间t= t + t暴雨强度i= (/min) 设计流量Q(L/s)1-2 120 2.30 60.0 0.00 2.00 10.00 1.45 2.02-3 130 4.40 72.0 2.00 1.81 12.00 1.37 3.64-3 200 2.42 51.0 0.00 3.92 10.00 1.45 2.13-5 200
17、9.02 72.0 3.92 2.78 13.92 1.31 7.15、 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= (L/s10 )（3） 采用设计重现期 P=1a，地面集水时间 t =10min；（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
18、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。各车间生产废水量表实验室名称 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 8Y433 出口 5 Y515 出口 3Y463 出口 10 D 实验室Y481 出口 5 Y406 出口 15C 实验室 6.5 Y396 出口 2.5解：1、由题中给
19、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 转输汇水面积 总汇水面积 10 10 10 1-2 15.48 0.00 15.482-3 18.38 15.48 33.863-4 14.70 33.86 48.564-5 33.08 48.56 81.645-6 32.30 81.64 113.946-7 9.36 113.94 123.307-8 20.27 123.30 143.579-10 17.49 0.00 17.4910-11 31.86 17.49 49.3511-12 11.58 49.35
20、60.9312-13 31.86 60.93 92.7913-14 4.99 92.79 97.7814-15 8.82 97.78 106.6015-16 8.82 106.60 115.4216-17 25.89 115.42 141.3117-18 10.14 141.31 151.4518-19 21.72 151.45 173.1719-20 11.58 173.17 184.7520-8 14.48 184.75 199.238-21 0.00 342.8 342.821-22 0.00 342.8 342.84、平均径流系数屋面面积：85.2 （10 ）道路面积：64.01 （1
21、0 ）绿化面积：193.59 （10 ） = =0.4285.20.9+64.010.6+193.590.15342.85、 已知，设计重现期 P=1a；集水时间 t =10min6、 单位面积径流量 q =q7、 各管段处设计流量计算如下表：Q= qF；m=2.0计算采用钢筋混凝土管。8、绘制管道平面图和纵剖面图。管内雨水流行时间 mint= t +m t 地面标高 m管内底标高 m 埋深 m设计管段编号管长Lm汇水面积F10流速m/st =LvLv暴雨强度q= L/s10雨水设计流量QL/s生产废水转输流量QL/s管段设计流量QL/s管径坡度I管道输水能力L/s坡降ILm起点 终点 起点
22、终点 起点 终点1-2 19.4 15.48 0.75 0.0 0.43 221.4 14.4 0 14.4 300 3.0 52.95 0.058 42.59 42.52 40.99 40.93 1.6 1.592-3 17.9 33.86 0.75 0.43 0.40 212.4 30.2 15 45.2 300 3.0 52.95 0.054 42.52 42.45 40.93 40.88 1.59 1.573-4 43.3 48.56 0.86 0.83 0.84 205.0 41.8 17.5 59.4 300 4.0 60.0 0.173 42.45 42.37 40.88 40.
23、71 1.57 1.664-5 52.2 81.64 0.95 1.67 0.92 191.7 65.7 22.5 88.2 400 3.5 125.0 0.183 42.37 42.24 40.61 40.43 1.76 1.815-6 17.9 113.94 0.95 2.59 0.31 179.7 86.0 22.5 108.5 400 3.5 125.0 0.063 42.24 41.8 40.43 40.37 1.81 1.436-7 31.3 123.30 0.95 2.9 0.55 176.1 91.2 22.5 113.7 400 3.5 125.0 0.11 41.8 41.
24、3 40.37 40.26 1.43 1.047-8 77.6 143.57 0.98 3.45 1.32 170.3 102.7 22.5 125.2 400 4.0 130.0 0.31 41.3 41.2 40.26 39.95 1.04 1.259-10 37.3 17.49 0.75 0.0 0.83 221.4 16.3 0 16.3 300 3.0 52.95 0.11 42.36 42.25 40.76 40.65 1.6 1.610-11 11.9 49.35 0.75 0.83 0.26 205.0 42.49 2.5 45.0 300 3.0 52.95 0.036 42
25、.25 42.23 40.65 40.61 1.6 1.6211-12 32.8 60.93 0.86 1.09 0.64 200.57 51.33 2.5 53.83 300 4.0 60.0 0.13 42.23 42.1 40.61 40.48 1.62 1.6212-13 10.4 92.79 0.95 1.73 0.18 190.80 74.36 17.5 91.86 400 3.5 125.0 0.036 42.1 42.01 40.38 40.34 1.72 1.6713-14 10.4 97.78 0.95 1.91 0.18 188.3 77.33 17.5 94.83 40
26、0 3.5 125.0 0.036 42.01 41.97 40.34 40.30 1.67 1.6714-15 14.9 106.60 0.95 2.09 0.26 185.90 83.23 17.5 100.73 400 3.5 125.0 0.052 41.97 41.88 40.30 40.25 1.67 1.6315-16 14.9 115.42 0.95 2.35 0.26 182.57 88.51 25.5 113.51 400 3.5 125.0 0.052 41.88 41.8 40.25 40.20 1.63 1.6016-17 10.4 141.31 1.0 2.61 0
27、.17 179.43 106.5 35 141.5 500 2.7 200.0 0.028 41.8 41.76 40.10 40.07 1.70 1.6917-18 23.9 151.45 1.0 2.78 0.40 177.46 112.88 35 147.88 500 2.7 200.0 0.065 41.76 41.7 40.07 40.01 1.69 1.6918-19 11.9 173.17 1.0 3.18 0.20 173.06 125.87 35 160.87 500 2.7 200.0 0.032 41.7 41.66 40.01 39.98 1.69 1.6819-20
28、14.9 184.75 1.0 3.38 0.25 171.00 132.68 35 167.68 500 2.7 200.0 0.04 41.66 41.3 39.98 39.94 1.68 1.3620-8 7.5 199.23 1.0 3.63 0.13 168.49 141.00 35 176.00 500 2.7 200.0 0.02 41.3 41.2 39.94 39.92 1.36 1.288-21 16.4 342.8 1.06 4.77 0.26 158.36 228.00 57.5 285.5 600 2.3 300.0 0.038 41.2 41.2 39.82 39.
29、78 1.38 1.4221-22 9.00 342.8 1.06 5.37 0.14 153.71 221.3 57.5 278.8 600 2.3 300.0 0.021 41.2 41.1 39.78 39.76 1.42 1.34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，工业废水量如下表所示，其他原始资料如下：设计管段的管长和排水面积、工业废水量排水面积 10 管段编号 管长 m面积编号 本段面积 转输面积 合计本段工业废水流量 L/s备注1-2 85 1.20 202-3 128 1.79 103-4 59 0.83 604-5 1
30、38 1.93 05-6 165.5 2.12 351、 设计雨水量计算公式暴雨强度 q=10020(1+0.56lgP)t+36设计重现期采用 1a地面集水时间 t =10min该区域平均径流系数经计算为 0.452、 设计人口密度为 300 人/10 ，生活污水量标准按 100L/( 人d)计。3、 截流干管的截流倍数 n 采用 3。试计算（1）各设计管段的设计流量；（2）若在 5 点设置溢流堰式溢流井，则 56 管段的设计流量及 5点的溢流量各为多少？此时 56 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/10 ，生活污水量标
31、准按 100L/( 人d)生活污水量区域面积 10 人口(人) L/d L/s 1.20 360 36000 0.42 1.79 537 53700 0.62 0.83 249 24900 0.29 1.93 579 57900 0.67 2.12 636 63600 0.74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 t =10min该区域平均径流系数经计算为 0.45排水面积 10 管内流行时间 min 设计流量 L/s管段编号管长 m 本段转输合计t=LvLvvq=10020(1+0.56lgP)t+36雨水生活废水工业废水总计1-2 85 1.2 0.0 1.2 0.0
32、 1.88 0.75 217.83 117.63 0.42 20 138.052-3 128 1.79 1.2 2.99 1.88 2.37 0.90 209.27 281.57 1.04 30 312.613-4 59 0.83 2.99 3.82 4.25 0.86 1.14 199.4 342.77 1.33 90 434.14-5 138 1.93 3.82 5.75 5.11 1.95 1.18 196.04 507.25 2.00 90 599.255-6 165.5 2.12 5.75 7.87 7.06 188.84 668.79 2.74 125 796.53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 n =3，56 管段 Q =92L/s,溢流井转输的总设计流量为 Q=( n +1) Q =(3+1)92=368L/s则5 点的溢流量为 Q =599.25-368=231.25L/s56 管段的设计流量：t =0 转输排水面积为 0，Q =368+0.74+35+ 0.452.12=611.55L/s10020(1+0.56lg1)10+36由水力计算图，不设溢流井时 56 管段 DN900设溢流井时 56 管段 DN800比较可知，56 管段的设计管径可比不设溢流井的设计管径小 100mm
