排水工程(上册)课后答案及例题

第二章习题
1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258T，废水量标准8.2m³/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９。

５×10错误!㎡,人口密度580人/10错误!㎡,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错误!错误!+Q错误!错误!错误!+Q错误!错误!错误!
Q错误!错误!=错误!=错误!错误!=18。

525L/s
Q错误!错误!=错误!+错误!=错误!错误!+错误!=2。

39+6。

59=8.98L/s
Q，3=错误!=错误!=44.08 L/s
Q=Q错误!错误!+Q错误!错误!错误!+Q错误!错误!错误!=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：
管段编号排出口设计流量L/s 转输流量
L/s 管段设计流量L/s
1～2 9。

78 0。

00 24。

28
14.5
2～3 12。

4 24.28 36。

68 3～4 14。

6 36.68 51。

28 4～5 9.5 51.28 60。

78
5～6 8。

7 60.78 69.48 6～7
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：
（1） 人口密度为400人/104 ㎡； （2） 污水量标准为140L/人·d;
管段编号
管道长度L (m) 设计流量 L/s 管径 D ㎜
坡度 I
流速 v m/s
充满度 降落量 I·L (m ） 标高(m ） 埋设深度
(m ）
h D
h （m ） 地面 水面
管内底
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 10 11 12 13 14 15
16
17 1～2 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 1.63
2～3 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 1.71 3～4 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。

88
4～5
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 1.87 5~6 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
1.90 6～7
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
（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
7.5 7。

5 6。

4 6。

4 6。

4 6.4 6。

4 6。

4
（10错误!
㎡）
街坊编号10 11 12 13 14 15 16 17 18
面积
6.0 6。

0 6。

4 6。

4 6。

4
（10错误!
㎡）
题中，人口密度为400人/10错误!㎡，污水量标准为140L/人·d,则比流量为：
q错误!=错误!=0.65L/s·10错误!㎡
（三）、划分设计管段,计算设计流量。

居住区生活污水量Q错误!集中流量
设计
本段流量转输合计总变生活
（四)、水力计算
污水主干管水力计算表
第三章
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I(㎜/min) 及q(L/s·10错误!㎡)
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=错误!(㎜
/min）
q=167i （L/s·104㎡）
13 5 2。

6 434。

2 20.7 10 2。

07 345。

69 27.2 15 1。

81 302.83 33。

5 20 1。

68 279.73 43。

9 30 1。

46 244.38 45。

8 45 1。

02 169.97 46。

7 60 0.78 130.00 47。

3 90 0。

53 87。

77
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i 错误!=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 ，20 =2。

12㎜/min 一项，m=2 其重现期P=错误!=错误!=10。

1（a ）
（2） P=2a 时P=错误! 2=错误!m=10。

1 该值应排列在第11项 P=1a 时P=错误!1=错误!m=20。

2该值应排列在第21项 P=0。

5a 时P=错误!0.5=错误!m=40.4该值应排列在第41项
3、 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３０%，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３８％。

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：
Ψ＝错误!
=错误!=0.537
北京地区暴雨强度公式：q=错误!
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：
4、 雨水管道平面布置如图所示,图中个设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以10
错误!㎡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Ψ=0。

6.取地面集水时间t 错误!=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 ，1—2 =120, L 错误!=130， L 错误!=200, L 错误!=200,
v
1-2=1。

0,
v错误!=1。

2，v错误!=0。

85, v错误!=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:
设计管段编号本段汇水面积10
错误!㎡
转输汇水面积10错误!
㎡
总汇水面积10
错误!㎡
1—2 2。

30 0。

00 2.30 2—3 2.10 2。

30 4。

40 4-3 2.42 0.00 2。

42 3—5 2。

20 6。

82 9.02
设计管段编号
管长
L(m）
汇水面积
F(10错误!
㎡）
流速
m/min
管内雨水流行时间
（min）集水时间
t= t错误!+ t
错误!
暴雨强度
q=错误!（㎜/min）
设计流量
Q(L/s）
t错误!=∑
L
v
错误!
1—2 120 2.30 60.0 0.00 2。

00 10。

00 1.45 2。

0 2-3 130 4.40 72。

0 2。

00 1。

81 12.00 1。

37 3。

6 4-3 200 2。

42 51.0 0.00 3。

92 10。

00 1。

45 2。

1 3-5 200 9。

02 72.0 3。

92 2。

78 13。

92 1。

31 7。

1
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
管段编号管长m
排水面积10错误!㎡
本段工业
废水流量
L/s
备注面积编
号
本段面积
转输面
积
合计
1—2 85 Ⅰ1。

20 20
2—3 128 Ⅱ1。

79 10
3-4 59 Ⅲ0。

83 60
4-5 138 Ⅳ1。

93 0
5—6 165。

5 Ⅴ2。

12 35
1、设计雨水量计算公式
暴雨强度q=错误!
设计重现期采用1a
地面集水时间t，1=10min
该区域平均径流系数经计算为0。

45
2、设计人口密度为300人/10错误!㎡，生活污水量标准按100L/（人·d)计.
3、截流干管的截流倍数n错误!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5～6管段的设计流量及5点的溢流量各为多少？此时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/10错误!㎡，生活污水量标准按100L/（人·d）区域面积10错误!㎡人口（人) 生活污水量
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错误!=10min
该区域平均径流系数经计算为0.45
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错误!=3,5~6管段Q错误!=92L/s，溢流井转输的总设计流量为Q=（n错误!+1）Q错误!=（3+1)×92=368L/s
则①5点的溢流量为Q错误!=599。

25—368=231。

25L/s
②5～6管段的设计流量：t错误!=0 转输排水面积为0,
Q错误!=368+0。

74+35+错误!×0。

45×2.12=611.55L/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
例题：
1。

已知某工厂最大班职工人数为1000人,其中热车间的工人占25％，使用淋浴人数按70%计.一般车间的工人占75％，使用淋浴人数按10％计。

该工厂居住人口为4000人，平均污水量为80
升/人。

日，试求该工厂排出的生活污水总流量为多少?
解：生活污水总量包括：居住区生活污水量、工厂生活污水流量、工厂淋浴污水量 （1）居住区生活污水量
由于Q 平＜5L/S ，取KZ=2。

3；
(2）工厂生活污水流量
工厂Kh-时变化系数(2。

5～3。

0)记忆 （3)工厂淋浴水量
故该工厂排出的生活污水总流量Q=8.52+2。

71+3.75=14。

98L/S
2。

自贡市某住宅区有室内上下水道卫生设施，人口密度为500人/公顷，住宅面积为10公顷,区内设
有公共浴室一座,其最大排水量为5升/秒，试求该住宅区排出的生活污水流量。

故该住宅区排出的生活污水总流量Q=15。

13+5=20。

13L/S
3：某设计区有40年的降雨资料，每年选取4个雨样,不论年次,仅按降雨强度大小依次排此为160次，
试求排列序号为16所对应的降雨重现期为多少年？若降雨重现期分别为1a 与0。

50a ，其排列序号分别为多少？
s
L N n Q /70.38640080400086400=⋅=⋅=平s
L K N n Q Z /52.83.28640080400086400=⋅⋅=⋅⋅=居生s L T K B A K B A Q /71.28
36005
.2352500.3257503600222111＝＋＝＝工生⨯⨯⨯⨯⨯+s L K T N N Q h /67.28.28
3600250
35750253600252521=⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅＝＝或：工生s
L D C D C Q /75.33600607.025.01000401.075.0100036002211=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+＝＝淋s L n Q /94.686400
10
50012086400F p =⋅⋅=⋅⋅=平解：18.294.67.211
.07.211.0===平Q K Z s
L K Q Q Z /13.1518.294.6=⨯=⋅=平居生8040
40
140
)(5.21640=========
N m P N m a M N P 序号序号解：
4。

试求各管段Q 设？已知条件如下：
5
4 3
2
1 0
.256.0min 10)0./(400
17.0====m t b ha s L t
q ，，Ψ＝）（管段编号
）
（m L ）（mm d ）
（s m v /2
1-32-43-5
4-200380400310400600
50040078.094
.089.083.03
56.04007.021⋅⋅=⋅⋅=-t F q Q ψ解：
5:某设计区采用截流式合流管渠排水系统，4＃检查井为溢流井，各街坊的汇水面积及担负的平均工业
污水流量示于图中，该设计区降雨强度公式为：
设计区人口密度为280人/公顷，居住区排水量标准采用110人/人.d ，截流倍数n=3,各管段参数如下表，为计算方便，街道雨水汇水面积不计，试按上述条件求定管段2-3，4-5及4-A 设计流量。

55.0min,10)./2420
171
.021==+=ψt ha s L t t q ，（）
（）ha s L ./(08.134356.010
400
7
.0=⋅⋅=
）
（）＝（）
（ha s L F q Q ./03.2034356.060
78.020*******
7
.032+⋅⋅⨯⨯
+=
⋅⋅=-ψ）
（）＝（）
（ha s L F q Q ./67.24764356.060
83.038026078.020*******
7
.043++⋅⋅⨯⨯+⨯⨯
+=
⋅⋅=-ψ）
（）
（64356.060
89.040026083.038026078.020*******
7
.054++⋅⋅⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯
+=
⋅⋅=-F q Q ψ管段的设计流量。

管段的设计流量采用流量，故小于上游管段的）由于下游管段的流量（＝4354./59.191--ha s L 管段编号
流速（m/s ） 管长（m) 管径（mm ） 1—2 3—4 4—5
2—3 500 500 600 600
200 300 170 360
0.77 0.86 0.88 0.88
）解：ha s L p n q ./(356.086400
280
11086400=⨯=⋅=
71
.0326077.02002108.42.355.042015188.42.3）
（）（）（）（比⨯⨯++⨯⨯+
+++⨯=-q Q 71
.060
77.02002108.42.355.042015188.42.3356.0）
（）
（）（）（⨯⨯++⨯⨯+
+++⨯=）
（＝s L /26.26741.2313385.2++
= 4
1
3 2 5
S
L Q /18＝—
工S
L Q /15＝—
工S
L Q /26＝—
工S
L Q /30＝—
工下
雨
—下旱
—上旱
Q Q Q n Q +++=-)1(54{}）
（）（比2615185.28.42.3)13(++++++=q 71
.002101
.555.04201.530）
（比⨯+⨯⨯+⨯++q 上
旱
上雨nQ Q Q A -=-4⎩
⎨⎧⨯+⨯⨯+++⨯⨯71
.06086.03006077.0200(
2105.28.42.355.0420）
（＝
{）
（）（比2615185.28.42.33+++++⨯-q s
L /1.27＝s
L /48.512＝。