城市基础设施规划污水管敷设计算题

（二）排水管网习题第一章排水系统概论一、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1-2管段生活污水设计流量为50l/s ，工厂集中流量q=30l/s ，2-3管段生活污水本段流量为40l/s ，求2-3管段的污水设计流量。

322. 某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258t ，废水量定额8.2m 3/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。

第⼋章污⽔管道系统的设计计算第⼋章污⽔管道系统的设计计算（⼀）教学要求熟练掌握污⽔管道的设计计算过程（⼆）教学内容1、污⽔设计流量2、污⽔管道的设计参数3、污⽔管道的⽔⼒计算（三）重点污⽔管道的⽔⼒计算第⼀节污⽔设计流量的计算污⽔管道系统的设计流量是污⽔管道及其附属构筑物能保证通过的最⼤流量。

通常以最⼤⽇最⼤时流量作为污⽔管道系统的设计流量，其单位为L/s 。

它包括⽣活污⽔设计流量和⼯业废⽔设计流量两⼤部分。

就⽣活污⽔⽽⾔⼜可分为居民⽣活污⽔、公共设施排⽔和⼯业企业内⽣活污⽔和淋浴污⽔三部分。

⼀、⽣活污⽔设计流量 1.居民⽣活污⽔设计流量居民⽣活污⽔主要来⾃居住区，它通常按下式计算：1Q =360024zK N n (8-1)式中： Q 1—— 居民⽣活污⽔设计流量，L ／s ；n ——居民⽣活污⽔量定额，L ／(cap ·d)； N ——设计⼈⼝数，cap ；K Z ——⽣活污⽔量总变化系数。

（1）居民⽣活污⽔量定额居民⽣活污⽔量定额，是指在污⽔管道系统设计时所采⽤的每⼈每天所排出的平均污⽔量。

在确定居民⽣活污⽔量定额时，应调查收集当地居住区实际排⽔量的资料，然后根据该地区给⽔设计所采⽤的⽤⽔量定额，确定居民⽣活污⽔量定额。

在没有实测的居住区排⽔量资料时，可按相似地区的排⽔量资料确定。

若这些资料都不易取得，则根据《室外排⽔设计规范》(GBJl4-87)的规定，按居民⽣活⽤⽔定额确定污⽔定额。

对给⽔排⽔系统完善的地区可按⽤⽔定额的90%计，⼀般地区可按⽤⽔定额的80%计。

（2）设计⼈⼝数设计⼈⼝数是指污⽔排⽔系统设计期限终期的规划⼈⼝数，是计算污⽔设计流量的基本数据。

它是根据城市总体规划确定的，在数值上等于⼈⼝密度与居住区⾯积的乘积。

即：F N ?=ρ (8-2) 式中：N ——设计⼈⼝数，cap ；ρ——⼈⼝密度，cap/hm 2；F ——居住区⾯积，hm 2； cap ——“⼈”的计量单位。

一、单项选择题(每题4分,共40分)1、给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下,近远期结合,以近期为主进行设计。

近期设计年限宜采用( )年,远期规划年限宜采( A )年。

A.5～10；10～20B.5～10；15～20C.5～10；10～15D.10～20；20～302、城市用水量预测应根据下列各种用水确定(C)。

(1)综合生活用水(2工业企业生产用水和工作人员生活用水(3)消防用水(4)浇洒道路和绿地用水(5)未预见用水量及管网漏失水量。

(6)公共建筑用水A. 全部B. (1)、(2)、(4)C. (1)、(2)、(3)、(4)、(5)D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)3、城镇的未预见用水量及管网漏失水量可按最高日用水量的(D)合并计算。

A. 10%～25%B. 10%～20%C.15%～20%D. 15%～25%4．生活用水管网必须保证一定的水压,通常叫做最小服务水头（从地面算起）,其值根据供水区内的建筑物层数确定：一层为10m,二层为12m,二层以上每加一层增加（C）m。

A．2 B. 3 C. 4 D. 55、给水处理中最常用消毒方法( A )。

A．氯消毒 B. 二氧化氯 C. 臭氧D. 紫外线6、输水管一般不宜少于( B )条。

A．1 B. 2 C. 3 D. 47、工业企业生产用水系统的选择,应从全局出发,考虑水资源的节约利用和水体的保护,并应采用( A )系统。

A．复用或循环 B. 直流或循环C. 复用或直流D. 直流8、室外给水管道当负有消防给水任务时其最小管径不小于( B ) mm。

A．50 B. 100 C. 150 D. 2009、消防用水对水质没有特殊要求,但消防时最不利消火栓处的水压一般不得低于（ B ）m。

A．5 B. 10 C. 15 D. 2010、给水管网系统规划设计时应按( C )流量设计。

A．平均日平均时 B. 最高日平均时 C.最高日最大时二、多项选择题(每题6分,每题有多个答案,多选少选不得分)1、城市给水工程系统规划的三个层面为：( ABC )。

城市规划中的工程管线规划城市规划中的工程管线规划引入语：城市基础设施是保证城市生存、持续发展的支撑体系。

供电、燃气、供热、通信、给水、排水、防灾、环境卫生设施等各项城市工程系统构成了城市基础设施体系。

一：城市给水工程系统规划1、城市给水工程系统构成与功能城市给水工程系统由城市取水工程、净水工程、输配水工程等组成。

（1）城市取水工程城市取水工程：包括城市水源(含地表水、地下水)、取水口、取水构筑物、提升原水的一级泵站以及输送原水到净水工程的输水管等设施，还应包括在特殊情况下为蓄、引城市水源所筑的水闸、堤坝等设施。

取水工程的功能是将原水取、送到城市净水工程，为城市提供足够的水源。

（2）净水工程净水—工程包括城市自来水厂、清水库、输送净水的二级泵站等设施。

净水工程的功能是将原水净化处理成符合城市用水水质标准的净水，并加压输入城市供水管网。

（3）输配水工程输配水工程包括从净水工程输入城市供配水管网的输水管道、供配水管网以及调节水量、水压的高压水池、水塔、清水增压泵站等设施。

输配水工程的功能是将净水保质、保量、稳压地输送至用户。

2、水源地的位置选择与保护（1）位置的选择1）、要有充沛的水量2）、较好的水质3）、与城区的位置适中4）、可选择一个水源地，也可以是多个水源地，城市布局分散，可采用多个水源地（2）水源地的保护1）、地表水源的卫生防护：取水点周围半径100米的水域以内，严禁打捞、停靠船只、游泳和从事污染水源的任何活动。

2）、取水点上游100米至下游100米的水域，不得排入工业废水和生活污水等，不得造成污染。

3）、以河流为水源的集中式供水，应把取水点上游1000米以外的一定范围划分为水源保护区。

4）水厂生产区10米范围为保护区，不得被污染。

5）地表水源的卫生防护：水井周围30范围内，不得被污染3、水厂的位置选择1）尽可能接近用水区，特别是用水量大的区域（取水点距离用水区较远时）。

水厂可以设在取水构筑物附近，在靠近用水区域另设配水厂。

2 污水管道设计计算2．1排水区域划分及管线布置2.1.1排水区域划分该地区所地区地面平坦，可按一个高度确定地面标高。

区域最北部为京杭大运河，沿河的东部和西部分别有一个污水处理厂。

根据以上条件划分排水区域为：以淮海路为分界线，划分成两个排水区域。

淮海路以西所排放的污水排入四季青污水处理厂，以东排入淮安第二污水处理厂。

2.1.2管线布置污水厂污水厂图1 污水管道布置图（初步设计）管线布置原则是充分利用地形、地势，就近排入水体，以减小管道埋深，降低工程造价。

该地区地势平坦，区域最北边为京杭大运河，因此干管自南向北采用截流式敷设。

截流式是正交式的改进，即沿河岸敷设主干管。

这种布置的优点是干管长度短，管径小，因而较经济，污水排出也比较迅速。

干管基本上汇集街道两边相邻街区的污水，若街区面积较小且最近街道未敷设干管，则可能利用支管将该街区污水输送进最近的干管。

具体如图1所示。

2．2 污水流量计算污水设计流量包括生活废水和工业废水两大类。

本设计中，工业废水水量不大，可直接汇入生活污水管道中一并送入污水处理厂。

已知各个功能区的排水量，并从所给地图中量出排水面积，即可求出污水的流量。

街区流量的计算公式[3]：1000243600A q Q 创=´(2-1)Q ——流量，L/sq ——污水指标，m 3/ha·d ，居住用地：55m 3/（ha·d ）；公共设施用地：40 m 3/（ha·d ）； 仓储用地：20m 3/（ha·d ）； 市政用地：15 m 3/（ha·d ）； 其它污水为总污水量的10%。

A ——面积，ha ，在所给地区地形图上根据区域面积计算。

由于居住区生活污水定额是平均值，因此根据设计人口和生活污水定额计算所得的是污水平均流量。

而实际上流入污水管道的污水量时刻扣在变化。

这些变化包括季节变换，日间变换等等。

若要采用平均值计算流量，必须设定污水变化系数来修订水量。

六、污水管道的水力计算步骤污水管道的设计方法与水力计算步骤，通过下面的例题予以介绍。

【例7-5】图8-6为河南省某中小城市一个建筑小区的平面图。

小区街坊人口密度为350cap/ha。

工厂的工业废水（包括从各车间排出的生活污水和淋浴污水）设计流量为29L/s。

工业废水经过局部处理后与生活污水一起由污水管道全部送至污水厂经处理后再排放。

工厂工业废水排出口的埋深为2 m，试进行该小区污水管道系统的图8-7 某建筑小区污水管道平面布置图（初步设计）设计方法和步骤如下：(一)在街坊平面图上布置污水管道由街坊平面图可知该建筑小区的边界为排水区界。

在该排水区界内地势北高南低，坡度较小，无明显分水线，故可划分为一个排水流域。

在该排水流域内小区支管布置在街坊地势较低的一侧；干管基本上与等高线垂直；主干管布置在小区南面靠近河岸的地势较低处，基本上与等高线平行。

整个建筑小区管道系统呈截流式布置，如图8-7所示。

（二）街坊编号并计算其面积将建筑小区内各街坊编上号码，并将各街坊的平面范围按比例计算出面积，将其面积值列入表8-7中，并用箭头标出各街坊污水排出的方向。

(三)划分设计管段，计算设计流量根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点(一般定为街坊两端)、有集中流量进入及有旁侧支管接入的点，作为设计管段的起止点并将该点的检查井编上号码，如图8-7所示。

各设计管段的设计流量应列表进行计算。

在初步设计中，只计算干管和主干管的设计流量；在技术设计和施工图设计中，要计算所有管段的设计流量。

本设计为初步设计，故只计算干管和主干管的设计流量，如表8-8所示。

生活污水比流量为：10035086400s q ⨯==0.405(L ／(s ·hm 2))工厂排出的工业废水作为集中流量，在检查井l 处进入污水管道，相应的设计流量分别为29L/s 。

如图8-7和表8-8所示，设计管段1～2为主干管的起始管段，只有集中流量(工厂经局部处理后排出的工业废水)29L/s 流入，故其设计流量为29L/s 。

一、单项选择题（每小题1分，共12分）1.城市污水的设计总流量一般按下面哪项计算（）A综合生活污水设计流量＋工业废水设计流量＋初期雨水设计流量B综合生活污水设计流量＋工业企业生活污水和淋浴污水设计流量＋工业废水设计流量＋地下水入渗量C综合生活污水设计流量＋工业企业生活污水和淋浴污水设计流量＋地下水入渗量D居民生活污水设计流量＋工业企业生活污水和淋浴污水设计流量＋工业废水设计流量2.污水管道的污水设计流量是指以下哪一项（）A污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量B城市居民每人每天日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水量C污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水平均流量D城市居民生活污水和公共建筑排水的综合流量3.下列哪项水量不应包括在城镇分流制排水系统的污水管渠设计流量中（）A综合生活污水B工业生产废水量C居住区雨水量D入渗地下水量4.下列关于排水管渠设计流量的叙述中，哪项正确（）A地下水的渗水量可按每人每日最大污水量的10%-20%计算B工业废水设计流量中，考虑到工业生产的稳定性，其时变化系数一般取1C综合生活污水量总变化系数是最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值D合流管渠设计流量是设计综合污水量与设计废水量之和，同时，在地下水位较高时，还应考虑入渗地下水量5.分流制污水管道的设计断面应根据下列哪项流量计算确定（）A平均日平均时污水流量B平均日最大时污水流量C最大日平均时污水流量 D最大日最大时污水流量6.关于污水管道设计流量，下述哪种说法是错误的（）A工业废水排放较均匀，可按平均日平均时流量计算B城镇生活污水量应包括居民生活污水、公共服务污水及工业企业生活污水量C新建污水管道考虑初期雨水径流污染控制时，宜提高综合生活污水量总变化系数D地下水位高的地区，地下水的渗入量可按综合生活污水和工业废水平均日流量的10%至15%计算7. 下列四种直径的钢筋混凝土圆形污水管道的设计坡度皆为0.003，管壁粗糙系数皆为0.014，设计充满度皆为0.7，则哪种直径的管道内水流流速最大？A DN5OOmmB DN600mmC DN700mmD DN800mm8.在进行污水管道设计时，规定的最小设计坡度指的是下列哪项？A整条管线的平均坡度B每个设计管段的坡度C系统起始管段的坡度D允许最小管径的坡度9.下列哪项不是污水管道按非满流设计的原因A为地下水渗入保留空间B为雨水的非正常流入保留空间C为工业废水流入保留空间D为保障管道运行的安全性10.为了降低造价，缩短施工周期，管道埋设深度越小越好。

给排水试题及答案一、选择题1. 给排水工程中，以下哪个不是给水管道的主要材料？A. 铸铁管B. 塑料管C. 钢制管D. 陶瓷管答案：D2. 下列哪项不是城市排水系统的主要组成部分？A. 雨水管道B. 污水管道C. 供水管道D. 排水泵站答案：C二、填空题1. 给水管网的布置形式主要有________、________和放射式三种。

答案：环形、树状2. 污水经过处理后达到一定的水质标准，可用于城市绿化、________等。

答案：工业用水三、简答题1. 简述给排水工程在城市发展中的重要性。

答案：给排水工程是城市基础设施的重要组成部分，它不仅关系到城市居民的日常生活和健康，也是城市可持续发展的重要保障。

给水工程确保了城市居民和工业用水的供应，而排水工程则有效处理和排放城市污水和雨水，防止城市内涝和环境污染。

2. 说明城市雨水收集系统的基本组成及其作用。

答案：城市雨水收集系统主要由雨水收集口、雨水管道、雨水处理设施和储存设施组成。

其作用是收集城市雨水，经过处理后可用于城市绿化、道路冲洗等，减少对城市供水的依赖，节约水资源。

四、计算题1. 某城市给水管道设计流量为Q=100m³/h，管道长度为L=1000m，管道内径为d=0.5m。

若管道内水的流速为v=1.5m/s，试计算管道的摩阻损失。

答案：首先计算管道的雷诺数Re，Re=(vd/ν)，其中ν为水的运动粘度，取ν=1×10⁻⁶m²/s。

计算得Re=1.5×0.5/(1×10⁻⁶)=750000。

由于Re>4000，属于湍流。

根据湍流的摩阻公式，摩阻损失Δh=λ(Lv²/(2gd))，其中λ为摩阻系数，对于湍流光滑管，λ≈0.02，g为重力加速度，取g=9.81m/s²。

代入数值计算得Δh=0.02×1000×(1.5²)/(2×9.81×0.5)≈0.61m。