第二章答案1、某肉類(lèi)聯(lián)合加工廠每天宰殺活牲畜258T,廢水量標(biāo)準(zhǔn)8。2m3/t活畜，總變化系數(shù)1.8,三班制生產(chǎn),每班8h,最大職工數(shù)860人,其中在高溫及污染嚴(yán)重車(chē)間工作的職工占總數(shù)的40％，使用淋浴人數(shù)按85％計(jì)，其余60%的職工在一般車(chē)間工作，使用淋浴人數(shù)按30%計(jì)．工廠居住區(qū)面積９。５×10EQ\S（4)㎡，人口密度580人/10EQ\S（4）㎡，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)160L/人·d，各種污水由管道匯集送至污水處理站，試計(jì)算該廠的最大時(shí)污水設(shè)計(jì)流量。解:該廠的最大時(shí)污水設(shè)計(jì)流量Q=QEQEQ\S（）EQ\S（，1）+QEQEQ\S（）EQ\S（,2)+QEQEQ\S(）EQ\S(,3）QEQEQ\S（）EQ\S（,1）=EQ\F（k·n·kEQ\S（，z),24×3600）=EQEQ\F（160×9.5×585×1.8，24×3600）=18。525L/sQEQEQ\S（）EQ\S(,2)=EQ\F(AEQ\S（,1）BEQ\S（，1）KEQ\S(，1）+AEQ\S（,2）BEQ\S（，2)KEQ\S（,2），T×3600）+EQ\F（CEQ\S（，1）DEQ\S（，1）+CEQ\S（，2)DEQ\S（，2）,3600）=EQ\F（860×60％×25×3.0+860×40％×35×2。5，8×3600）EQ+EQ\F（860×60%×30%×40+860×40%×85％×60,3600）=2。39+6。59=8.98L/sQEQ\S（，3）=EQ\F（m·M·kEQ\S（,z）,T×3600)=EQ\F（258×8。2×1。8×10EQ\S(3),3600×24）=44。08L/sQ=QEQEQ\S(）EQ\S（，1)+QEQEQ\S（）EQ\S（，2）+QEQEQ\S（)EQ\S（,3)=18。525+8。98+44。08=72.59L/s2、下圖為某工廠工業(yè)廢水干管平面圖.圖上注明各廢水排除口的位置，設(shè)計(jì)流量以及各設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度,檢查井處的地面標(biāo)高，排除口1的管底標(biāo)高為218。9m，其余各排除口的埋深均不得小于1。6m.該地區(qū)土壤無(wú)冰凍。要求列表進(jìn)行干管的水力計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在圖上。解：先進(jìn)行干管的流量計(jì)算如下表:干管水量計(jì)算表管段編號(hào)排出口設(shè)計(jì)流量L/s轉(zhuǎn)輸流量L/s管段設(shè)計(jì)流量L/s1~29.780.0024.2814.52～312。424。2836。683～414.636。6851.284～59。551。2860。785~68。760.7869.486～712。869.4882.28干管水力計(jì)算表管段編號(hào)管道長(zhǎng)度L（m）設(shè)計(jì)流量L/s管徑D㎜坡度I流速vm/s充滿度降落量I·L（m）標(biāo)高（m）埋設(shè)深度(m）EQ\F（h,D)h(m）地面水面管內(nèi)底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171~27424.283000.00440。810.450。1350。33220.5220。2219。04218.71218。9218.571。61。632~37436。683000。00480.940。550。1650.36220。2219。9218。71218。36218。55218.191。651。713～45051.283500.00440.960。550。1930。22219。9219。8218。33218.11218.14217。921。761.884～52660.783500。00461.020。600。2100.12219。8219。65218。11217。99217。90217.781。901。875～65969。484000。00561.150。500。2000。33219。65219。3217。93217。60217。73217.401.921.906~75082.284000.00541。180。550.2200。27219.3219.2217。60217.33217.38217。111。922。093、試根據(jù)下圖所示的街坊平面圖，布置污水管道，并從工廠接管點(diǎn)至污水廠進(jìn)行管段的水力計(jì)算，繪出管道平面圖和縱斷面圖.已知：人口密度為400人/10EQ\S（4）㎡；污水量標(biāo)準(zhǔn)為140L/人·d；工廠的生活污水和淋浴污水設(shè)計(jì)流量分別為8.24L/s和6.84L/s，生產(chǎn)污水設(shè)計(jì)流量為26.4L/s，工廠排除口地面標(biāo)高為43。5m，管底埋深不小于2m，土壤冰凍線為0.8m.（4)沿河岸堤壩頂標(biāo)高40m。解:（一)、在街坊平面圖上布置污水管道由街坊平面圖知,該地區(qū)地勢(shì)自西北向東南傾斜,無(wú)明顯分水線，可劃分為一個(gè)排水流域.干管布置考慮到地勢(shì)的高低，沿街道自北向南布置,主干管在城區(qū)的北面，可以充分利用地勢(shì)高度，減少埋深，整個(gè)管道布置呈截流式形式布置，如下圖。（二)街坊編號(hào)并計(jì)算面積將各街坊編號(hào),并按各街坊的平面范圍計(jì)算它們的面積，列入下表，用箭頭標(biāo)出各街坊污水的排出方向.街坊面積街坊編號(hào)123456789面積（10EQ\S(4)㎡）7。57。56。46.46。46.46。46。4街坊編號(hào)101112131415161718面積(10EQ\S(4）㎡）6.06。06。46。46。4題中，人口密度為400人/10EQ\S（4）㎡，污水量標(biāo)準(zhǔn)為140L/人·d，則比流量為：qEQ\S(，0）=EQ\F（400×140,86400）=0。65L/s·10EQ\S(4）㎡（三）、劃分設(shè)計(jì)管段,計(jì)算設(shè)計(jì)流量。污水主干管設(shè)計(jì)流量計(jì)算表管段編號(hào)居住區(qū)生活污水量QEQ\S（，1）集中流量設(shè)計(jì)流量L/s本段流量轉(zhuǎn)輸流量qEQ\S（,2）L/s合計(jì)平均流量L/s總變化系數(shù)KEQ\S（，z）生活污水設(shè)計(jì)流量QEQ\S（，1)L/s本段L/s轉(zhuǎn)輸L/s街坊面積10EQ\S（4）㎡比流量qEQ\S（，0）L/s·10EQ\S(4）㎡流量qEQ\S（,1）L/s134567891011121～241.4841。482～327。80.6518.0718。071。9835。7841。4877。583～418.40.6511。9618.0730。031。8856.4641.4897。944～530。0330.031.8856。4641.4897。945~638.40。6524。9630.0354.991。7596.2341。48137.71(四)、水力計(jì)算污水主干管水力計(jì)算表管段編號(hào)管道長(zhǎng)度L(m)設(shè)計(jì)流量L/s管徑D㎜坡度I流速vm/s充滿度降落量I·L(m）標(biāo)高(m)埋設(shè)深度（m)EQ\F（h，D)h(m）地面水面管內(nèi)底上端下端上端下端上端下端上端下端12345678910111213141516171～232041。483500.00390。870。500。1751.2543。542。941。67540。42541。540.252。02。652～322077.584000。00280.900.650.2600。61642。942。540.42539。80940.16539.5492。7352。9513~418097。944500。00300。980。600.2700。5442。542.339.76939.22939.49938.9593.0013.3414~568097.944500.00300。980。600。2702。0442。341。239。22937.18938。95936.9193。3414。2815~6280137。715000.00281。040。650。3250。78441。240。537.18936.40536.86436。0804。3364。42第三章答案從某市一場(chǎng)暴雨自記雨量記錄中求得5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大降雨量分別是13、20.7、27.2、33。5、43.9、45。8、46.7、47。3、47。7mm。試計(jì)算各歷時(shí)的最大平均暴雨強(qiáng)度I（㎜/min)及q（L/s·10EQ\S(4）㎡）解:由暴雨強(qiáng)度的定義和公式計(jì)算如下表：最大降雨量（㎜）降雨歷時(shí)（min）I=EQ\F(H，t)（㎜/min)q=167i（L/s·10EQ\S（4)㎡）1352。6434.220.7102。07345。6927.2151。81302。8333.5201.68279。7343.9301。46244.3845。8451。02169。9746.7600。78130.0047。3900。5387.7747。71200。4066。38某地有20年自記雨量記錄資料，每年取20min暴雨強(qiáng)度值4～8個(gè)，不論年次而按大小排列，取前100項(xiàng)為統(tǒng)計(jì)資料。其中iEQEQ\S（,20）=2。12㎜/min排在第二項(xiàng)，試問(wèn)該暴雨強(qiáng)度的重現(xiàn)期為多少年？如果雨水管渠設(shè)計(jì)中采用的統(tǒng)計(jì)重現(xiàn)期分別為2a,1a,0。5a的暴雨強(qiáng)度,那么這些值應(yīng)排列在第幾項(xiàng)？解:觀測(cè)資料的年數(shù)N=20，最后取了100項(xiàng),每年選入的平均雨樣數(shù)M=5(1）iEQEQ\S（，20）=2。12㎜/min一項(xiàng)，m=2其重現(xiàn)期P=EQ\F（NM+1,mM）=EQ\F(20×5+1，2×5）=10.1（a）（2）P=2a時(shí)P=EQ\F（NM+1，mM)2=EQ\F（20×5+1，m×5）m=10.1該值應(yīng)排列在第11項(xiàng)P=1a時(shí)P=EQ\F(NM+1,mM）1=EQ\F(20×5+1，m×5）m=20.2該值應(yīng)排列在第21項(xiàng)P=0。5a時(shí)P=EQ\F（NM+1，mM）0。5=EQ\F（20×5+1，m×5）m=40.4該值應(yīng)排列在第41項(xiàng)北京市某小區(qū)面積共220000㎡(22ha）,其中屋面面積占該地區(qū)總面積的３０％,瀝青道路面積占１６%。級(jí)配碎石路面的面積占１２％，非鋪砌土路面占４％，綠地面積占３８％.試計(jì)算該區(qū)的平均徑流系數(shù).當(dāng)采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為P=5a、2a、1a及0.5a時(shí),試計(jì)算：設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=20min時(shí)的雨水設(shè)計(jì)流量各是多少？解：Ψ＝EQ\F(∑FEQ\S(，i)·ΨEQ\S（，i），F(xiàn)）=EQ\F（220000×30％×0.90+220000×16％×0。90+220000×12％×0。45+220000×4%×0.30+220000×38％×0。15,220000)=0。537北京地區(qū)暴雨強(qiáng)度公式：q=EQ\F(2001(1+0.811lgP），(t+8）EQ\S（0.711）)降雨歷時(shí)t=20min取不同的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期時(shí)，暴雨強(qiáng)度計(jì)算如下表：設(shè)計(jì)重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度q=EQ\F（2001（1+0.811lgP），(t+8）EQ\S（0。711）)５a293。33２a187。23１a187.21０。５a141。50設(shè)計(jì)降雨量計(jì)算如下表：t=20min；F=220000㎡；Ψ=0。537設(shè)計(jì)重現(xiàn)期暴雨強(qiáng)度q=EQ\F（2001(1+0.811lgP），（t+8）EQ\S（0.711）)設(shè)計(jì)降雨量Q=ΨqF（L/s）５a293.333465。4２a187。232211。94１a187。212211。70０。５a141。501671。68雨水管道平面布置如圖所示，圖中個(gè)設(shè)計(jì)管段的本段匯水面積標(biāo)注在圖上，單位以10EQ\S（4）㎡計(jì)，假定設(shè)計(jì)流量均從管段起點(diǎn)進(jìn)入.已知當(dāng)重現(xiàn)期P=1a時(shí),暴雨強(qiáng)度公式為：暴雨強(qiáng)度經(jīng)計(jì)算，徑流系數(shù)Ψ=0.6。取地面集水時(shí)間tEQ\S（，1)=10min,折減系數(shù)m=2。各管段的長(zhǎng)度以米計(jì)，管內(nèi)流速以m/s計(jì).數(shù)據(jù)如下:LEQ\S（,1-2）=120，LEQ\S(,2—3)=130，LEQ\S(,4—3）=200，LEQ\S（，3—5）=200,vEQ\S(，1—2）=1.0,vEQ\S（，2-3）=1。2，vEQ\S（，4—3)=0.85,vEQ\S(,3—5)=1.2。。試求各管段的雨水設(shè)計(jì)流量為多少L/s？（計(jì)算至小數(shù)后一位）解:匯水面積計(jì)算如下表：設(shè)計(jì)管段編號(hào)本段匯水面積10EQ\S（4）㎡轉(zhuǎn)輸匯水面積10EQ\S（4）㎡總匯水面積10EQ\S(4）㎡1—22。300。002。302-32。102。304。404—32。420。002。423—52.206.829。02各管段雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下表:tEQ\S（，1）=10min；Ψ=0。6設(shè)計(jì)管段編號(hào)管長(zhǎng)L（m）匯水面積F（10EQ\S（4）㎡)流速m/min管內(nèi)雨水流行時(shí)間(min）集水時(shí)間t=tEQ\S（，1）+tEQ\S（，2）暴雨強(qiáng)度i=EQ\F(20.154,(t+18。768）EQ\S(0.784))（㎜/min）設(shè)計(jì)流量Q（L/s)tEQ\S(，2)=∑EQ\F(L,v）EQ\F（L，v）1—21202。3060。00。002。0010.001.452。02—31304.4072。02。001。8112.001.373。64-32002。4251。00。003。9210.001。452。13—52009。0272。03。922.7813.921。317。1試進(jìn)行某研究所西南區(qū)雨水管道（包括生產(chǎn)廢水在內(nèi)）的設(shè)計(jì)和計(jì)算.并繪制該區(qū)的雨水管道平面圖及縱剖面圖。已知條件：如圖所示該區(qū)總平面圖;當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式為：q=EQ\F（700（1+0。8lgP），tEQ\S（0。5）)(L/s·10EQ\S（2)㎡)采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=1a,地面集水時(shí)間tEQ\S(，1)=10min；廠區(qū)道路主干道寬6m，支干道寬3.5m,均為瀝青路面；各實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)廢水量見(jiàn)下表，，排水管出口位置見(jiàn)平面圖；生產(chǎn)廢水允許直接排入雨水道，各車(chē)間生產(chǎn)廢水管出口埋深均為1。50m,（指室內(nèi)地面至管內(nèi)底的高度）；廠區(qū)內(nèi)各車(chē)間及實(shí)驗(yàn)室均無(wú)室內(nèi)雨水道;廠區(qū)地質(zhì)條件良好，冰凍深度較小，可不予考慮.廠區(qū)雨水口接入城市雨水道，接管點(diǎn)位置在廠南面，坐標(biāo)x=722。509，y=520。00,城市雨水道為磚砌拱形方溝，溝寬1.2m，溝高（至拱內(nèi)頂)1。8m，該點(diǎn)處的溝內(nèi)底標(biāo)高為37。70m，地面標(biāo)高為41.10m。各車(chē)間生產(chǎn)廢水量表實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)廢水量（L/s）實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)廢水量(L/s）A實(shí)驗(yàn)室2。5南實(shí)驗(yàn)樓B實(shí)驗(yàn)室Y530出口8Y433出口5Y515出口3Y463出口10D實(shí)驗(yàn)室Y481出口5Y406出口15C實(shí)驗(yàn)室6.5Y396出口2。5解:1、由題中給出的條件劃分排水流域并管道定線如圖2、劃分設(shè)計(jì)管段如圖3、計(jì)算和設(shè)計(jì)管段的匯水面積如下表：匯水面積計(jì)算表設(shè)計(jì)管段編號(hào)本段匯水面積10EQ\S（2)㎡轉(zhuǎn)輸匯水面積10EQ\S(2)㎡總匯水面積10EQ\S(2)㎡1—215.480.0015。482-318。3815.4833。863-414。7033。8648。564-533。0848.5681。645—632。3081.64113。946-79。36113.94123。307—820。27123。30143.579-1017.490。0017。4910—1131.8617.4949。3511—1211。5849。3560。9312—1331.8660.9392.7913-144.9992。7997。7814—158。8297.78106。6015—168.82106。60115。4216—1725。89115。42141。3117-1810。14141。31151.4518-1921.72151.45173。1719—2011。58173。17184.7520—814。48184。75199.238-210.00342.8342。821-220。00342。8342。84、平均徑流系數(shù)屋面面積：85。2（10EQ\S(2)㎡）道路面積:64。01（10EQ\S(2）㎡)綠化面積：193.59(10EQ\S（2)㎡）Ψ＝EQ\F(∑FEQ\S（，i)·ΨEQ\S（，i)，F(xiàn))=EQ\F（85。2×0.9+64.01×0。6+193。59×0。15，342。8)=0.42已知，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=1a;集水時(shí)間tEQ\S（,1）=10min單位面積徑流量qEQ\S（，0）=q·Ψ各管段處設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下表：Q=q·Ψ·F;m=2。0計(jì)算采用鋼筋混凝土管。8、繪制管道平面圖和縱剖面圖。設(shè)計(jì)管段編號(hào)管長(zhǎng)Lm匯水面積F10EQ\S(2)㎡流速m/s管內(nèi)雨水流行時(shí)間mint=tEQ\S（，1）+m·tEQ\S（,2）暴雨強(qiáng)度q=EQ\F（700（1+0.8lgP)，tEQ\S（0。5））L/s·10EQ\S(4）㎡雨水設(shè)計(jì)流量QL/s生產(chǎn)廢水轉(zhuǎn)輸流量QL/s管段設(shè)計(jì)流量QL/s管徑㎜坡度I‰管道輸水能力L/s坡降I·Lm地面標(biāo)高m管內(nèi)底標(biāo)高m埋深mtEQ\S(，2)=∑EQ\F(L,v）EQ\F(L,v)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)1—219.415.480。750.00。43221.414.4014。43003。052。950。05842。5942。5240。9940。931.61.592-317。933。860.750.430.40212.430。21545.23003。052。950。05442.5242。4540。9340。881。591。573-443.348。560。860。830。84205.041.817.559.43004.060.00。17342。4542.3740。8840。711。571。664-552。281。640.951.670。92191.765。722.588。24003.5125。00.18342.3742。2440.6140。431。761。815—617.9113。940。952。590。31179。786。022.5108。54003.5125。00。06342。2441.840。4340。371。811。436-731。3123。300。952.90。55176.191。222.5113。74003。5125.00。1141。841。340。3740。261.431。047-877.6143。570。983。451。32170。3102。722.5125。24004.0130。00。3141。341.240。2639.951。041.259-1037。317.490.750.00。83221。416。3016.33003.052.950.1142.3642。2540.7640。651.61。610—1111。949.350。750.830.26205。042。492.545.03003。052。950。03642.2542。2340。6540。611。61。6211—1232。860.930。861。090.64200。5751。332.553.833004。060。00。1342。2342。140。6140.481.621.6212-1310。492.790.951.730.18190。8074.3617。591。864003.5125.00.03642。142。0140。3840。341.721。6713-1410.497。780.951。910.18188。377.3317.594。834003。5125。00。03642。0141。9740.3440.301。671。6714—1514。9106。600.952.090。26185.9083。2317。5100.734003。5125.00.05241。9741。8840。3040。251.671.6315—1614。9115。420.952.350。26182.5788.5125。5113。514003。5125。00。05241。8841。840。2540。201.631。6016-1710。4141。311。02。610。17179。43106。535141。55002。7200.00.02841.841.7640。1040.071.701。6917-1823。9151。451。02。780。40177.46112。8835147.885002.7200。00.06541。7641。740.0740。011。691.6918—1911.9173。171。03。180.20173。06125。8735160.875002。7200。00。03241.741.6640.0139。981。691.6819-2014.9184.751.03.380。25171。00132。6835167.685002.7200。00。0441。6641。339。9839。941。681。3620—87。5199.231.03。630。13168。49141。0035176.005002.7200。00。0241。341.239。9439。921。361.288-2116。4342.81.064。770。26158。36228。0057。5285.56002.3300.00。03841。241。239.8239.781。381.4221-229。00342.81。065。370。14153。71221。357.5278.86002。3300。00.02141。241。139.7839.761。421。34第四章習(xí)題某市一工業(yè)區(qū)擬采用合流管渠系統(tǒng)，其管渠平面布置如圖所示，個(gè)設(shè)計(jì)管段的管長(zhǎng)和排水面積，工業(yè)廢水量如下表所示,其他原始資料如下：設(shè)計(jì)管段的管長(zhǎng)和排水面積、工業(yè)廢水量管段編號(hào)管長(zhǎng)m排水面積10EQ\S（4）㎡本段工業(yè)廢水流量L/s備注面積編號(hào)本段面積轉(zhuǎn)輸面積合計(jì)1—285Ⅰ1.20202—3128Ⅱ1。79103—459Ⅲ0。83604—5138Ⅳ1。9305-6165。5Ⅴ2.1235設(shè)計(jì)雨水量計(jì)算公式暴雨強(qiáng)度q=EQ\F(10020（1+0。56lgP)，t+36)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用1a地面集水時(shí)間tEQ\S(,1)=10min該區(qū)域平均徑流系數(shù)經(jīng)計(jì)算為0.45設(shè)計(jì)人口密度為300人/10EQ\S(4）㎡，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)按100L/（人·d）計(jì).截流干管的截流倍數(shù)nEQ\S（，0）采用3。試計(jì)算(1）各設(shè)計(jì)管段的