排水工程上册第四版课后习题答案

2、何为排水系统及排水体制？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？

答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。 从环境保护方面来看，如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量增加很多，建设费用也相应地增高。分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理。但初雨径流未加处理就直接排入水体，对城市水体也会造成污染，有时还很严重，这是它的缺点。

合理地选择排水系统的体制，是将城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期建设费用以及维护和管理费用。通常，排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。

3、排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？

答：城市污水包括排入城镇污水管道的生活污水和工业废水。将工业废水排入城市生活污水排水系统，就组成城市污水排水系统。

城市生活污水排水系统由下列几个主要部分组成： 1) 室内污水管道系统及设备。其作用是收集生活污水，并将其排送至室外居住小区污水管道中去。

2) 室外污水管道系统。分布在地面下的依靠重力流输送污水至泵站、污水厂或水体的管道系统统称为室外污水管道系统。 3) 污水泵站及压力管道。污水一般以重力流排除，但往往由于受到地形等条件的限制而发生困难，这时就需要设置泵站。 4) 污水厂。供处理和利用污水、污泥的一系列构筑物及附属构筑物的综合体称污水处理厂。 5) 出水口及事故排出口。污水排入水体的渠道和出口称出水口，它是整个城市污水排水系统的终点设备。

工业废水排水系统，由下列几个主要部分组成：

1) 车间内部管道系统和设备。主要用于收集各生产设备排除的工业废水，并将其排送至车间外部的厂区管道系统中去。

2) 厂区管道系统。敷设在工厂内，用以收集并输送各车间排出的工业废水的管道系统。 3) 污水泵站及压力管道。

4) 废水处理站。是回收和处理废水与污泥的场所。 雨水排水系统的主要组成部分

1) 建筑物的雨水管道系统和设备。主要是收集工业、公共或大型建筑的屋面雨水，并将其排入室外的雨水管渠系统中去。

2) 居住小区或工厂雨水管渠系统。 3) 街道雨水管渠系统。 4) 排洪沟。 5) 出水口。

4.排水系统布置的几种形式各有什么特点?及其适用条件��

1、正交式：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿

与水体垂直相交的方向布置，这种布置称为正交布置。正交布置的干管长度短、管径小�ㄒ蚨�经济�ㄎ鬯�排出也迅速�ǖ�污水未经处理就直接排放�ɑ崾顾�体遭受严重污染�ㄓ跋旎肪场Ｔ谙执�城市中�ń鲇糜谂懦鲇晁�。 ��

2、截流式：沿河岸敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，这种布置形式称为截流式。这种排水方式对减轻水体污染，改善和保护环境有重大作用。适用于分流制污水排水系统，将生活污水及工业废水经处理后排入水体，也适用于区域排水系统，区域主干管流留各城镇的污水送至区域污水厂进行处理。对于截流式合流制排水系统，因雨天有部分混合污水泄入水体，造成水体污染。 ��3、平行式：在地势向河流方向有较大倾斜的地区，为了避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到严重冲刷，可使干管与等高线及河道基本上平行、主干管与等高线及河道成一定斜角敷设，这种布置称为平行式。 ��

4、分区式：在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流流至污水厂时��可采用分区布置形式。 ��

5、分散式：当环境周围有河流，或城市中央部分地势高，地势向周围倾斜的地区，各排水流域的干管常用辐射状分散布置，各排水流域具有独立的排水系统。这种布置具有干管长度短、管径小、管道埋深可能浅，便于污水灌溉等优点，但污水厂和泵站，如需要设置时，的数量将增多。

6、环绕式：沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂。 5、工业企业的废水，在什么条件下可以排入城市下水道？

工业企业的废水不影响城市排水管渠和污水厂等的正常运行，不对养护管理人员造成危害，不影响污水处理厂出水和污泥的排放和利用，满足次条件可以排入城市下水道。

1.污水管段定线的一般原则和方法是什么？

在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向，称作污水管道系统的定线。正确的定线时合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管道定线一般按主干管、干管、支管顺序进行。定线应遵循的主要原则：应尽可能的在管线较短和埋设较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。 为了实现这一原则，在定线时必须很好的研究各种条件，使拟定的线路能因地制宜的利用其有利因素而避免不利因素。 定线时应充分利用地形，是管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水；污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征，并应便于用户接管排水（低边式布置、周边式布置、穿坊式布置）；污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置；采用的排水体制也影响管道定线；主干管的布置在坚硬密实的土壤中；还需考虑街道宽度和交通情况；产生大流量的污水排出口接入污水干管起端是有利的。

2.何谓污水管道系统的控制点？通常情况下如何确定其控制点的高程？

在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点成为控制点。确定控制点的标高，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地；另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。

1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258t，废水量定额8.2m3/t，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160L/cap.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：

（1）工业废水设计流量：

Q3?m?M?KZ3600Tn?N24?3600?8.2?258?1.83600?24?44(L/s)

（2）生活污水设计流量：

Q1??160?580?9.524?3600?10.2(L/s)

KZ?2.7Q10.11?2.710.20.11?2.09

Q1?n?N?KZ24?3600?10.2?2.09?21.32(L/s)

（3）工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量

Q2?A1B1K1?A2B2K23600T?C1D1?C2D23600

B1——一般车间职工生活污水定额，以25（L/（cap·班））计； B2——热车间职工生活污水定额，以35（L/（cap·班））计； K1——一般车间生活污水量时变化系数，以3.0计；

K2——热车间生活污水量时变化系数，以2.5计；

D1——一般车间的淋浴污水定额，以40（L/（cap·班））计；

D2——高温、污染严重车间的淋浴污水定额，以60（L/（cap·班））计；

Q2??A1B1K1?A2B2K23600T3600?8?C1D1?C2D23600?112?40?238?603600?8280?25?3?280?35?2.5

?1.58?0.65?2.5(L/s)该厂最大时污水设计流量为：

Q?Q1?Q2?Q3?44?21.32?2.5?67.82(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： 干管水量计算表 管段编号 排出口设计流量L/s 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 9.78 14.5 12.4 14.6 9.5 8.7 12.8 24.28 36.68 51.28 60.78 69.48 36.68 51.28 60.78 69.48 82.28 转输流量 L/s 0.00 管段设计流量 L/s 24.28

干管水力计算表

管段编号 管道长度L 1 (m) 2 3 4 5 6 7 8 设计流量 L/s 管径 D ㎜ 坡度 I 流速 v m/s 充满度 h Dh (m) 降落量 I·L (m) 9 10 11 220.2 219.9 12 13 14 15 标高 （m） 地 面 上端 下端 水 面 上端 下端 管内底 上端 下端 上端 16 下端 17 埋设深度 （m） 1~2 74 2~3 74 3~4 50 4~5 26 5~6 59 6~7 50 24.28 300 0.0044 0.81 0.45 0.135 0.33 220.5 36.68 300 0.0048 0.94 0.55 0.165 0.36 220.2 51.28 350 0.0044 0.96 0.55 0.193 0.22 219.9 60.78 350 0.0046 1.02 0.60 0.210 0.12 219.8 82.28 400 0.0054 1.18 0.55 0.220 0.27 219.3

219.04 218.71 218.9 218.57 1.6 1.63 218.71 218.36 218.55 218.19 1.65 1.71 219.8 218.33 218.11 218.14 217.92 1.76 1.88 219.65 218.11 217.99 217.90 217.78 1.90 1.87 217.93 217.60 217.73 217.40 1.92 1.90 217.60 217.33 217.38 217.11 1.92 2.09 219.2 69.48 400 0.0056 1.15 0.50 0.200 0.33 219.65 219.3

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？

应采用的降雨历时等于汇水面积最远点雨水流达集流点的集流时间，因为根据极限强度理论，汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度随降雨历时增长而减少的速度更快，因此采用