60青岛理工大学期末考试管网与泵站试卷(B)标准答案

管网与泵站试卷（B）标准答案

一、名词解释：（10题，每题3分，共30分）

1、生活污水日变化系数：一年中最大日生活污水量与平均日污水量的比值称为生活污水日

变化系数。（3分）

2、覆土厚度：指排水管道外壁顶端到地面的垂直距离。（3分）

3、管顶平接：指在排水管网衔接时，使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高相同的衔

接方式。（3分）

4、降雨历时：是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间，也可指其中个别的连

续时段。（3分）

5、苏林系数：由于雨水管渠由于雨水流行时间比按照最大流量计算的流行时间大20%，对

用满流流速计算出的管内雨水流行时间乘以大于一的系数，称为苏林系数。（3分）

6、折减系数：由于缩小了管道排水断面尺寸使雨水管段上游蓄水，增长泄水时间。因此采

用增长管道中流行时间的办法，达到适当折减设计流量，进而缩小管道断面尺寸的目的，而对管内流行时间乘以一系数，叫做折减系数（2分）。是苏林系数与管道调蓄利用系数两者的乘积。（1分）

7、极限强度法：即承认降雨强度随降雨历时增长而减小的规律性，同时认为汇水面积的增

长与降雨历时成正比，而且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小的速度更快，这种用于确定雨水管道设计的理论车称为极限强度法。（3分）

8、传输流量：是指在排水管网中，从污水管网上游管段和旁侧管段流来的污水量。（3分）

9、截留倍数：在合流制管渠系统中，不从合流制管道系统溢流井泄出，沿管道输送到污水

处理厂的雨水量，通常按旱流流量Qf的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数。（3分）

10、“干室式”泵站；集水池与水泵间用不透水墙进行分割，集水池只允许进入水泵内，不进

入机器间的泵房布置形式称为“干室式”泵站（3分）。

二、简答：（5题，每题8分，共40分）

1、简述排水系统的主要布置形式有哪几类？主要适用于何种情况？

答：（1）正交式布置：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，称为正交式布置。（1.5分）

（2）截流式布置：正交式布置中沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，这种布置形式称截流式布置。（1.5分）

（3）平行式布置：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，这种布置也称平行式布置。（1.5分）

（4）分区布置：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。（1.5分）

（5）辐射状分散布置：当城市周围有河流，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采用辐射状分散市置。（1分）

（6）环绕式布置：围绕一个地区主要污水厂布置的各分区干管布置形式。（1分）

2、污水管道最小埋设深度应满足的三个要素分别是什么？并简述主要内容。

答：污水管道的最小覆土厚度，一般应满足下述三个因素的要求；

1．必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道（1分）

《室外排水设计规范》规定：无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管通，管底可埋设在冰冻线以上0.15m。有保温措施或水温较高的管道，管底在冰冻线以上的距离可以加大，其数值应根据该地区或条件相似地区的经验确定。（2分）

2．必须防止管壁因地面荷载而受到破坏（1分）

埋没在地面下的污水管道承受着覆盖其上的土壤静荷载和地面上车辆运行产生的动荷载。为了防止管道因外部荷载影响而损坏，首先要注意管材质量，另外必须保证管道有一定的覆土厚度，车行道厂污水管最小疆土厚度不宜小于0.7m。（2分）

3．必须满足街区污水连接管衔接的要求（1分）

城市住宅、公共建筑内产生的污水要能顺畅排入街道污水管网，就必须保证街道污水管网起点的埋深大于或等于街区污水管终点的埋深。（1分）

3、画图说明并简述雨水管渠系统上调节池设置的几种主要方式？其主要作用原理是什

么？

答：(1)溢流堰式调节水池：如图1所示。调节池通常设置在干管一侧，有进水管和出水管。进水管较高，其管顶一般与池内最高水位相平；出水管较低，其管底一般与池内最低水位相平。Q1为调节池上游雨水干管中流量，Q2为不进入调节池的超越流量，Q3为调节池下游雨水干管的流量，Q4为调节池进水流量，Q5为调节池出水流量。（2.5分）

(2)底部流槽式调节水池：如图2所示。雨水从调节池上游干管进入调节池后，当Ql＜Q3时，雨水经设在池最底部的渐缩断面流槽全部流入下游干管而排走。池内流槽深度等于池下游干管的直径。当Q1＞Q 3时，池内逐渐被高峰时的多余水量(Q1—Q3)所充满，池内水位逐渐上升，直到Q1不断减少至小于池下游干管的通过能力Q3时。池内水位才逐渐下降，至排空为止。（2.5分）

图1 溢流堰式（1.5分）图2 底部流槽式（1.5分）

4、简述城市旧合流制管渠系统改造的几种途径？

答：（1）改合流制为分流制（1分）

将合流制改为分流制可以完全杜绝溢流混合污水对水体的污染，因而是一个比较彻底的改造方法（1分）。通常，在具有下列条件时，可考虑将合流制改造为分流制：①住房内部有完善的卫生设备，便于将生活污水与雨水分流（1分）；②工厂内部可实现清浊分流（1分）；③城市街道的横断面有足够的位置（1分）。

（2）保留合流值，修建合流制管渠截流管（1分）。

（3）对溢流的混合污水进行适当处理（1分）。

（4）对溢流的混合污水量进行控制（1分）。

5、简述如何确定截流式合流制管渠溢流井上下游流量？

答：按照截流式合流制排水管渠的设计流量，其设计流量的计算分为溢流井上下游分开进行：（1分）

（1）第一个溢流井上游管渠的设计流量：

第一个溢流井上游管渠的设计流量为生活活水设计流量(Q S )、工业废水设计流量(Q i )与雨水设计流量(Q r )之和。r i S Q Q Q Q ++=（2分）

生活污水量与工业废水量之和小于雨水设计流量的5%时，其流量可以忽略不计。即使流量较大，大于5%时，也不必将三部分流量的最大值相加，此时，公式可调整为：

r i S Q Q Q Q ++=（1分）

。 （2）溢流井下游管渠的设计流量：

通常按旱流流量Qf 的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数n 0，如果流到溢流井的雨水流虽超过n 0Qf ，则超过的水量由溢流井溢出，井经排故渠道泄入水体。（2分）

这样，溢流井下游管渠的雨水设计流量即为：

10)(Q Q Q n Q i S r ++=

2

10)(Q Q Q Q Q Q n Q i S i S +++++=

210))(1(Q Q Q Q n Q i S ++++=（2分）

三、 综合计算题（2题，每题15分，共30分）

1、 某造纸厂每天生产薄页纸300 t ，废水量定额150m 3／t 薄页纸，总变化系数1.4，三班

制生产，每班8h 。最大班职工人数600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50％计。工厂居住区面积10ha ，人口密度560cap/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）工厂居住区生活污水设计流量

Q 平均=)/(37.1086400

10*560*1603600*24s L nN ==（2分） 08.27.211.0==Q

Kz （2分） )s /L (75.21K *Z 1==平均Q Q （2分）

（2）工业企业生产用生活污水及淋浴污水设计流量

3600

60

*%85*%40*60040*%50*%60*6008

*36005.2*35*%40*6003*25*%60*6003600360022112221112+++=+++=D C D C T K B A K B A Q

=7（L/s ）（3分）

(3) 工业废水设计流量：)/(1.72924

*360010*4.1*300*150360033

s L T mMK Q Z ===（3分） 总设计流量：Q 总=Q 1+Q 2+Q 3=757.7（L/s ）（3分）

2、 雨水管道平面布置如下图1所示。图中各设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以ha 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：

min)/()768.18(154.20784.0mm t i +=

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m 计，管内流速以m/s 计。数据如下：L 1-2=120，L 2-3=130，L 4-3=200，L 3-5=120；V 1-2=1.0，V 2-3=1.2，V 4-3=0.85，V 3-5=1.2。

试求各管段的雨水设计流量为多少L/s ？（计算到小数点后一位）

图1 雨水管道平面布置图

解：按照下表列表求解：

（1） 首先把已知参数值列表整理在下表的前2列；（2分）

（2） 由于1-2与4-3管段为起始管段，所以其∑t2应为0。计算每管段的

流行时间t2，列入表中第4列，1-2管段第4列与第5列相加得2-3管段的

∑t2，以此类推；（3分）

（3） 根据∑t2，利用暴雨强度公式计算单位面积径流量，列入第6列；（4分）

（4） 统计每个设计管段对应的汇水面积值，叠加后列入表中第3列。（3分）

（5） 将单位面积径流量与对应的汇水面积相乘，可得各管段设计流量见第7列。

（3分）