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 ³/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９.５×104 ㎡,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=Q 1 +Q 2 +Q 3 Q 1 =k·n·k z 24×3600 =160×9.5×585×1.824×3600=18.525L/sQ2 =A 1 B 1 K 1 +A 2 B 2 K 2 T×3600 +C 1 D 1 +C 2 D2 3600 =860×60%×25×3.0+860×40%×35×2.58×3600+860×60%×30%×40+860×40%×85%×603600 =2.39+6.59=8.98L/sQ 3 =m·M·k z T×3600 =258×8.2×1.8×103 3600×24 =44.08 L/sQ=Q 1 +Q 2 +Q3 =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：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/s1~2 9.78 0.00 24.2814.52~3 12.4 24.28 36.683~4 14.6 36.68 51.284~5 9.5 51.28 60.785~6 8.7 60.78 69.486~7 12.8 69.48 82.28干管水力计算表管段编号管道长度L(m)设计流量L/s管径D㎜坡度I流速vm/s充满度降落量I·L(m)标高（m）埋设深度（m）hDh(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 2.093、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。

街坊编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 面 积 （104 ㎡） 7.57.56.46.46.46.46.46.4街坊编号 10 11 12 13 14 15 16 17 18 面 积 （104 ㎡） 6.06.06.46.46.4题中，人口密度为400人/104 ㎡，污水量标准为140L/人·d ，则比流量为： q 0 =400×14086400=0.65L/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污水主干管水力计算表第三章答案1、从某市一场暴雨自记雨量记录中求得5、10、15、20、30、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·104㎡)解：最大降雨量（㎜）降雨历时（min）I=Ht(㎜/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 1.46 244.3845.8 45 1.02 169.9746.7 60 0.78 130.0047.3 90 0.53 87.77 47.7 120 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4~8个，不论年次而按大小排列，取前100项为统计资料。

其中i20 =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) i20 =2.12㎜/min 一项，m=2 其重现期P=NM+1mM =20×5+12×5 =10.1(a)(2) P=2a 时 P=NM+1mM 2=20×5+1m×5 m=10.1 该值应排列在第11项 P=1a 时 P=NM+1mM 1=20×5+1m×5 m=20.2 该值应排列在第21项 P=0.5a 时 P=NM+1mM 0.5=20×5+1m×5 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＝∑F i ·Ψ i F=220000×30%×0.90+220000×16%×0.90+220000×12%×0.45+220000×4%×0.30+220000×38%×0.15220000=0.537北京地区暴雨强度公式：q=2001(1+0.811lgP)(t+8)0.711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：设计降雨量计算如下表：t=20min ；F=220000㎡；Ψ=0.537２a 187.23 2211.94１a 187.21 2211.70０.５a 141.50 1671.684、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㎡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=1.0,v2-3=1.2,v4-3=0.85, v3-5=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104㎡转输汇水面积104㎡总汇水面积104㎡1-2 2.30 0.00 2.302-3 2.10 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：t1=10min;Ψ=0.6设计管段编号管长L(m)汇水面积F(104㎡)流速m/min管内雨水流行时间(min)集水时间t= t1+ t2暴雨强度i=20.154(t+18.768)0.784(㎜/min)设计流量Q(L/s)t2=∑LvLv1-2 120 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 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=700(1+0.8lgP)(L/s·102㎡)t0.5（3）采用设计重现期P=1a，地面集水时间t=10min；1（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。