排水工程课后答案及例题

NM+1 20×5+1
其重现期 P= mM = 2×5 =(a)
(2) P=2a 时
NM+1
P= mM
2=20m××55+1 m= 该值应排列在第 11 项
P=1a 时
NM+1
20×5+1
P= mM 1= m×5 m= 该值应排列在第 21 项
P=时
NM+1 20×5+1
P= mM = m×5 m= 该值应排列在第 41 项
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
９.５×104 ㎡,人口密度 580 人/104 ㎡,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·kz 160××585× Q1 = 24×3600 = 24×3600 =s
A1 B1 K1 +A2 B2 K2
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 3/t 活畜,总变化系数,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
转输流量 L/s
管段设计流量 L/s
干管水力计算表
管 管 设 计 管 坡度 流 充满度
降落
标高 （m）
埋设深度
段编 道 长 流L/量s 径D I
号度
㎜
L
(m)
123
45
1~2 74
300
2~3 74
300
3~4 50
350
4~5 26
350
5~6 59
400
速v h m/s D
h
量 I·L 地 面
水面
排列，取前 100 项为统计资料。其中 i20 =㎜/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,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) i20 =㎜/min 一项，m=2
3600
3600
故该工厂排出的生活污水总流量 Q=++=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。
n p F 12050010
平
解：Q 86400 86400 6 94L / s
t2 =
L
q=错误!
编 m 本段 转输 合计
L
v
v
号
∑
v
1-2 85
设计流量 L/s
工
生活 业
雨水
总计
废水 废
水 20
2-3 128
30
3-4 59
90
4-5 138
90
5-6
125
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 Q=( n0 +1) Qf =(3+1)×92=368L/s
经计算，径流系数Ψ=。取地面集水时间 t1 =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：L1-2 =120, L2-3 =130, L4-3 =200, L3-5 =200, v1-2 =, v2-3
=,v4-3 =, v3-5 =.。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）
管内底
（m）
(m) (m) 上端 下端 上端 下端 上端 下端 上 下
端端
678
9
10
11 12
13
14
15
16 17
6~7 50
400
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； （3） 工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为 s 和 s，生产污水设计流量为 s，工 厂排除口地面标高为，管底埋深不小于 2m,土壤冰冻线为 . （4）沿河岸堤坝顶标高 40m。
解：（一）、由在街街坊坊平平面面图图上知布，该置地污区水地管势道自西北向东南倾斜，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
则①5 点的溢流量为 Q0 ==s
②5~6 管段的设计流量：t2 =0 转输排水面积为 0，
错误 Q5~6 =368++35+ !××=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
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： 汇水面积计算如下表： 设计管段编号 本段汇水面积 104 ㎡
1-2
转输汇水面积 104 ㎡
总汇水面积 104 ㎡
2-3 4-3 3-5
各管段雨水设计流量计算如下表：t1 =10min; Ψ=
管内雨水流行时间
暴雨强度
设计
集水时间
管段 编号
管长 L(m)
汇水面积 F(104 ㎡)
流速 m/min
(min)
区域
面积 104 ㎡
人口(人)
生活污水量
L/d
L/s
Ⅰ
360
36000
Ⅱ
537
53700
Ⅲ
249
24900
Ⅳ
579
57900
Ⅴ
636
各管段设计流量计算如下表：
设计重现期采用 1a
63600
地面集水时间 t1 =10min 该区域平均径流系数经计算为
排水面积 104 ㎡ 管内流行时间 min 管
段 管长
或：Q工生＝ 25 N1 25 N2 Kh＝ 25 750 35 250 2.8 2.67L / s
3600T
3600 8
工 （厂3）K工h-厂时淋变浴化水系量数（～）记忆
Q淋＝C1D1 C2D2 ＝1000 0.75 0.1 40 1000 0.25 0.7 60 3.75L / s
500
降落
标高 （m）
量
I·L 地 面 (m) 上 下
端端
水面 上下 端端
管内底 上下 端端
9
1 1 12 13 14 15
01
埋设深度 （m）
上 下端 端
16 17
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 、、、、、、、、。 试 计 算 各 历 时 的 最 大 平 均 暴 雨 强 度 I( ㎜ /min) 及
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
（104 ㎡）
街坊编号 10 11 12
13
14
15
16
17
18
面积
（104 ㎡）
题中，人口密度为 400 人/104 ㎡，污水量标准为 140L/人·d，则比流量为：
q0
400×140 = 86400
=s·104
㎡
（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 Q1
本段流量
转输 合计
街坊面积 管
段 编 号
比流量
q 0
流量
q 1
流量
q 2 L/s
平均 流量
104 ㎡
L/s·104 L/s
L/s
㎡
1
3
4
5
6
7
1~2
2~3
3~4
4~5
总变 化系 数 Kz
8
生活 污水 设计 流量 Q1
L/s
9
集中流量 设计
本段 转输 流量
L/s L/s L/s 10 11 12
5~6 （四）、水力计算
污水主干管水力计算表
管 管 设 计 管 坡度 流 充满度
段 道 流量 径 I
速
编 长 L/s D
号度
㎜
vhh m/s D (m)
L
(m)
123
45
678
1~2 320
350
2~3 220
400
3~4 180
450
4~5 680
450
5~6 280
C1 D1 +C2 D2
Q 2=
T×3600
+
3600
860×60%×30%×40+860×40%×85%×60
+
3600
=+=s
860×60%×25×+860×40%×35×
=
8×3600
m·M·kz 258×××103 Q3 = T×3600 = 3600×24 = L/s
Q=Q1 +Q2 +Q3 =++= 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
排水面积 104 ㎡
本段工业
管段编号 管长 m
废水流量 备注
面积编号 本段面积 转输面积 合计
L/s
1-2
85
Ⅰ
20
2-3
128
Ⅱ
10
3-4
59
Ⅲ
60
4-5
138
Ⅳ
0
5-6
Ⅴ
35
1、 设计雨水量计算公式
错误 暴雨强度 q= !
设计重现期采用 1a
地面集水时间 t =10min
1
该区域平均径流系数经计算为 2、 设计人口密度为 300 人/104 ㎡，生活污水量标准按 100L/( 人·d)计。
设计降雨量计算如下表：t=20min；F=220000 ㎡；Ψ=
设计重现期 ５a
错误 暴雨强度 q= !
２a
１a
设计降雨量 Q=ΨqF（L/s）
０.５a 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 104
㎡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
L
L
t2 =∑v
v
错误 q= !(㎜/min) 设计流量
t= t1 + t2
Q(L/s)
1-2 120
2-3 130 4-3 200
3-5 200
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
q(L/s·104 ㎡)
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）
13
5
10
15
20
H I=
t
(㎜/min) q=167i (L/s·10 4
㎡)
30 45 60 90 120
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
2.7
K Z
0.11
2.7 0.11
2.18
Q平 6.94
Q居生 Q平 KZ 6.94 2.18 15.13L / s
故该住宅区排出的生活污水总流量 Q=+5=S
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。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
1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7
干管水量计算表 排出口设计流量 L/s
解：
∑Fi ·Ψi
Ψ＝ F
220000×30%×+220000×16%×+220000×12%×+220000×4%×+220000×38%×
=
220000
=
错误 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
５a ２a １a ０.５a
错误 暴雨强度 q= !
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；（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/104 ㎡，生活污水量标准按 100L/( N 400080 3.70L / s
由于 Q 平＜5L/S，取 KZ=; 86400 86400
Q居生 n N KZ 400080 2.3 8.52L / s
86400
86400
（2）工厂生活污水流量
Q工生＝ A1B1K31600AT2B2K2 ＝750 25 33.600＋02580 35 2.5＝2.71L / s