排水工程 上课后习题&答案.pdf
(二）排水管网习题二）排水管网习题第一章第一章 排水系统概论排水系统概论一、名词解释1排水体制2区域排水系统3排水系统4分流制排水系统5合流制排水系统二、问答题1。排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？2.排水体制分几类，各类的优缺点,选择排水体制的原则是什么？3.排水系统有哪些常见的布置形式，各有什么特点，其适用条件是什么？4。如何理解工业企业排水系统和城市排水系统的关系。5.排水工程规划设计应考虑哪些问题？6。试述排水系统的建设程序和设计阶段。7。试述区域排水系统的特点。第二章第二章 污水管道系统的设计污水管道系统的设计一、名词解释1设计充满度2总变化系数3污水设计流量4控制点5设计管段6非设计管段7管道埋设深度8.本段流量9转输流量10.管道定线11.设计流速12.最小设计坡度二、简答1.污水管道中污水流动的特点。2.确定污水管道的最小覆土厚度考虑的因素有哪些。3.什么叫设计管段，每一设计管段的设计流量可能包括那几部分。4.为什么污水管道要按非满流设计。5.污水管道的衔接方法有哪几种,各适用于那些情况。6.控制点的位置如何确定，在条件不利时，如何减少控制点处管道埋深。7.生活污水总变化系数为什么随着污水平均流量的增加而相应的减少.三、问答题1.试比较排水体制各类型的特点。2.试述平行式、正交式、截流式排水管渠布置特点及适用地形条件。四、计算题1、下图为污水设计管道示意图,已知 12 管段生活污水设计流量为 50l/s,工厂集中流量 q=30l/s,23 管段生活污水本段流量为 40l/s，求 23 管段的污水设计流量。工厂q1322.某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜 258t，废水量定额 8。2m3/d 活畜,总变化系数 1.8,三班制生产，每班 8h.最大班职工人数 560 人，其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的 50,使用淋浴人数按 85计，其余 50%的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按 40计.工厂居住区面积 9.5ha，人口密度 580cap/ha,生活污水定额 160 L/capd，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.3.图 218 为某工厂工业废水干管平面图.图上注明各废水排出口的位置，设计流量以及各设计管段的长度，检查井处的地面标高。排出口1 的管底标高为218.9m，其余各排出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平面图上。图 218某工厂工业废水干管平面图4.试根据图 219 所示的小区平面图，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：图 219小区平面图（1）人口密度为 400capd；（2）生活污水定额 140L/capd；（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,工厂排出口地面标高为 43.5m，管底埋深不小于 2m，土壤冰冻深为 0.8m.(4)沿河岸堤坝顶标高 40m.第第 3 3 章章雨水管渠系统雨水管渠系统1.什么是降雨历时？2.什么是降雨量?如何表示降雨量？3.什么是暴雨强度?有哪几种表示方法?4.什么是径流系数?5.什么是汇水面积？6.什么是降雨面积?7.什么是暴雨强度的频率?8.什么是暴雨强度的的重现期？9.我国常用的暴雨强度公式有哪些形式？10.推求暴雨强度公式有何意义?11.试述地面集水时间的的含义，一般应如何确定地面集水时间?12.径流系数的影响因素有哪些?13.暴雨强度公式是那几个表示暴雨特征的因素之间关系的数学表达式？14.暴雨强度与降雨历时关系?15.什么是集流时间16.什么是极限强度法17.雨水管段的设计流量计算时，有哪些假设？18.什么是地面集水时间及影响因素？19.合理选定 t1值有何意义？20.折减系数 m 值的含义？21.暴雨强度与最大平均暴雨强度的含义有何不同？22.计算雨水管渠的设计流量，应采用与哪个降雨历时t 相应的暴雨强度 q？为什么？23.雨水管渠平面布置与污水管渠平面布置有何特点？24.用极限强度法设计雨水管渠时，为什么要对雨水在管渠流行时间 t2进行折减系数 m 值的修正？25.为什么地面坡度大于 0.03 地区的雨水管渠计算设计流量时，折减系数不能采用 2 而只能采用 1.2？26.暴雨强度公式中,t1,t2，m，T 各代表什么?如何确定？27.雨水管渠设计计算时，在什么情况下会出现下游管段的设计流量小于上一管段的设计流量的情况？此时应如何确定下游管段的管径？28.用极限强度法设计雨水管渠时，为什么会出现空隙容量？如何利用?29.用极限强度法设计雨水管渠时，为什么要对雨水在管渠流行时间 t2进行折减系数 m 值的修正？30.排洪沟的设计标准为什么比雨水管渠的设计标准高？31.雨水径流调节的意义？32.雨水管渠平面布置的特点?33.雨水管渠设计充满度如何确定？第第 4 4 章合流制章合流制1.什么是合流制系统？2.合流制管渠系统有何特点？3.截流式合流制排水管渠的使用条件？4.合理地确定溢流井的数目和位置的意义?5.截流式合流制排水管渠的设计流量如何计算？6.什么是合流制的截流倍数？如何确定截流倍数?7.试述合流制排水管渠的水力计算要点?8.试比较分流制与合流制的优缺点？9.小区排水系统宜采用分流制还是合流制?为什么？10.如何计算 2 号截流井的 Q1、Q2、Q3值。11.什么是合流制的截流倍数？如何确定截流倍数?在一个城市沿河设置多个溢流井时，是否可以使用不同的 n 值？为什么?12.什么是合流制的截流倍数？如何确定截流倍数?在一个城市沿河设置多个溢流井时，是否可以使用不同的 n 值？为什么?13.合流制管渠计算特点？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/s10错误错误!)解：由暴雨强度的定义和公式计算如下表：最大降雨量（）1320。727。233。543。945.846.747。347。7降雨历时（min）510152030456090120I=错误错误!(q=167i(L/s10 错误错误!/min)2。62.071.811.681.461.020.780.530。40434。2345。69302。83279.73244.38169。97130.0087.7766.382、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错误错误!=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错误错误!=2.12/min 一项,m=2其重现期 P=错误错误!=错误错误!=10.1（a)（2)P=2a 时P=错误错误!2=错误错误!m=10.1 该值应排列在第 11 项P=1a 时P=错误错误!1=错误错误!m=20.2 该值应排列在第 21 项P=0。5a 时P=错误错误!0.5=错误错误!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，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：错误错误!=错误错误!=0。537北京地区暴雨强度公式：q=错误错误!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：设计重现期aaa暴雨强度 q=错误错误!293.33187。23187.21设计降雨量计算.a141.50如下表:t=20min;F=220000;=0.537设计重现期aaa.a暴雨强度 q=错误错误!293.33187。23187。21141.50设计降雨量 Q=qF（L/s）3465.42211.942211.701671.684、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=0。6。取地面集水时间 t错误错误!=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，12=120，L错误错误!=130,L错误错误!=200,L错误错误!=200，v错误错误!=1.0，v错误错误!=1。2，v错误错误!=0.85，v错误错误!=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：汇水面积计算如下表：设计管段编号1223433-5本段汇水面积 10错误错误!2。302。102。422。20管内雨水流行时间(min）错误错误!2.001.813.922.78转输汇水面积 1040。002。300。006.82总汇水面积 10错误错误!2.304.402。429。02暴雨强度i=错误错误!（/min）各管段雨水设计流量计算如下表：t错误错误!=10min；=0。6设计汇水面积F管长L管段（10错误错误!（m）)编号122-3433-51201302002002.304.402.429.02集水时间t=t错误错误!+t错误错误!10。0012.0010。0013。92流速t错误错误!=m/minLv60.072。051.072。00。002。000.003.92设计流量Q（L/s）1。451.371.451.312。03。62。17.15、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=错误错误!(L/s10错误错误!)采用设计重现期 P=1a，地面集水时间 t，1=10min；厂区道路主干道宽 6m,支干道宽 3.5m，均为沥青路面；各实验室生产废水量见下表，排水管出口位置见平面图；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；（3）（4）（5）（6）（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A 实验室B 实验室Y433 出口Y463 出口Y481 出口C 实验室废水量(L/s）2.551056。5实验室名称南实验楼Y530 出口Y515 出口D 实验室Y406 出口Y396 出口废水量（L/s)83152.5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12233-44-5566-77-89-10101111-1212-1313-141415151616-17171818-1919-2020-88212122本段汇水面积 102转输汇水面积 10215.4818。3814.7033。0832.309。3620.2717。4931。8611。5831.864.998。828。8225。8910.1421.7211.5814。480。000.000.0015。4833.8648。5681.64113。94123。300.0017.4949.3560。9392.7997。78106.60115.42141.31151.45173.17184。75342。8342。8总汇水面积 10错误错误!15.4833。8648。5681。64113。94123.30143。5717。4949。3560.9392.7997.78106.60115.42141。31151.45173。17184.75199。23342。8342。84、平均径流系数屋面面积:85.2(10错误错误!）道路面积：64.01（10错误错误!）绿化面积：193.59（10错误错误!）错误错误!=错误错误!=0。425、已知，设计重现期 P=1a；集水时间 t错误错误!=10min6、单位面积径流量 q错误错误!=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。设计管段编号管长Lm汇水面积F102流速m/s2管内雨水流行时间 mint=t 错误错误!+m tt，2=错误错误!0.00.430.831。672.592。93.450。00.831。091.731。91暴雨强度q=错误错误!L/s10错误错误!错误错误!0。430。400.840.920.310.551。320.830.260.640。180.18221.4212。4205.0191。7179.7176。1170.3221。4205.0200.57190。80188.3雨水设计流量QL/s生产废水转输流量QL/s01517。522.5管段设计流量QL/s管径坡度I管道输水能力L/s坡降ILm地面标高 m管内底标高 m埋深 m起点52.950.05842.5952.950。05442.5242。4542。3742。2441。841.342.36终点42。5242。45起点40。99终点起点终点1。59122-3344-519.415。480。7517。933。860.7514.430.241.865。786.091。214。43003.045。23003.059.488.240.931。640.9340.881.591.571。571。761。811。661.811。4343.348。560。8652.281。640。953004.060。00.1734003。5125.00.183125.0125.00。0630.1142.3740.8840.7142。2440。6140.435617。9113。940。956778910101131.377.637。3123.30143.5717.490.950.980.750.750.860.950.9522.5108。54003.522.5113。74003.541。840.4340.3741.341。242。2542。2342.140。3740。2640。7640。6540。6140.261.431.0439.9540。6540.6140。481。041。61.61。621。251.61。621.62102。722。5125。24004。0130.00。3116.342。4902.516.33003。052.950.1111.949。3560.9392.7945。03003.052。950.03642.2553.833004.060.00。130。0360。42。2342.111-1232.812131310.451。332。574。3617.591。864003.5125。077。3317。594。834003.5125。042.0140.3840.341.721.671.671。10。497。7842.0141.9740.3440。141415151614。9106。600.952.092.352.612.783.183.383。634.775。370.260。260。170。400.200.250。130。260。14185.90182。57179.43177.46173.06171。00168。49158。36153.7103683。2317.5100.734003.5125。00.05241.9788.51106。5112.88125。87132.68141。00228。00221.325。53535353535113。51141.5147。88160。874003。5125。05002.7200。05002。7200。05002.7200。00。0520。0280。0650。0320.0441。8841.841。7641。8841.841。7641.740。3040.2540.103040.2540。2040。071。67671。6314。9115.420。951.01。01。01.01。01.631.601.701.691。691。691。681。691。681。361。281.421.3416-1710。4141.3117-1823.9151.4540.0740.0118-1911。9173.1719-2014。9184.752088-217。5199.2341。741.6640.0139.9841.6641.341.241.241.341.239。9839。9439。94167.685002。7200。0176。005002.7200.00。02300.00.0380。02139.921.3639。7839.761。381。4216.4342。81。06342.81。0657.5285。56002.341。239.8241.139。7821-229。0057.5278。86002.3300。0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错误错误!面 积 编号本段面积1.201.790。831。932。12转输面积合计本段工业废水流量备注L/s201060035管段编号管长 m1-223344-55-68512859138165.51、设计雨水量计算公式暴雨强度q=错误错误!设计重现期采用 1a地面集水时间 t1=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错误错误!，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 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错误错误!，生活污水量标准按 100L/（人d)区域面积 10错误错误!1。201。790.831.932。12人口(人）360537249579636生活污水量L/d3600053700249005790063600L/s0.420.620.290。670.74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错误错误!=10min该区域平均径流系数经计算为0。45管段编号12排水面积10错误错误!管内流行时间 mint管长错误错误!m本段转输合计=Lv设计流量 L/sq=错误错误!生活废水工业废水20v雨水总计错误错误!851.20.01。20。01。880.75217.83117。630.42138。052-3344556出128591381。791。22。991。882。370。832。993.821.933.825。754.255.110.861。950。901.141。18209.27199。4196.04188。84281。571。04309090125312。61434.1599.25796。53342.771.33507.252.00668。792.74165.52.125。757。877。06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、坡度结果并未列因为 n错误错误!=3，56 管段 Q错误错误!=92L/s,溢流井转输的总设计流量为 Q=（n错误错误!+1）Q错误错误!=(3+1）92=368L/s则5 点的溢流量为 Q错误错误!=599.25-368=231。25L/s56 管段的设计流量：t错误错误!=0 转输排水面积为 0，Q错误错误!=368+0.74+35+错误错误!0.452。12=611。55L/s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
