华中科技大学 万艳华 城市工程系统规划复习资料(4)

Qmax=Qc×Kh=3266 m3/h, q=907(L/S)

第八章 城市排水工程系统规划

一、名词解释：

1、水面平接：指在污水管道水力计算中，上、下游管段的水面高程相同。适用于同管径的管段衔接。

2、管顶平接：指在污水管道水力计算中，上、下游管段的管顶内壁位于同一高程。适用于管径不同的管段衔接。 3、降雨量：指单位地面面积上，在一定时间内降雨的雨水体积。又称在一定时间内的降雨深度。 4、BOD：即生化需氧量，指水中有机物在有氧情况下被微生物分解过程中所消耗的氧量。 5、COD：即化学需氧量，指用强氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧化剂的当量。

Q5?3000(m3/d) 6、水体自净：当污水排入水体后，在一定范围内，水体具有净化水中污染物质的能力，称为水体自净。 二、填空：

1、城市排水按照来源和性质可以分为三类：生活污水、工业废水、降水。

2、城市排水工程系统的布置形式：正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式、区域型布置形式。 3、已知某污水管道的内径为300毫米，管壁厚度为30毫米，覆土厚度为1.2米，则其埋设深度为1.53米。 4、决定污水管道最小覆土厚度的因素有满足地面荷载的要求、冰冻线的要求、满足街坊管连接要求。 5、城市污水管道的衔接方式主要有水面平接和管顶平接两种方式。

6、已知某污水管道的管径为500毫米，设计充满度为0.6，则管道内的有效水深为300毫米。 7、排水管道系统附属构筑物有：检查井、跌水井、溢流井、雨水口、倒虹管、出水口。

三、简答题：

1、简述污水管道定线时应注意的主要事项。 答：a. 主干管尽量布置在坚硬密实土壤中；

b. 尽量少穿河流、铁路、山谷和高地，尽量避免与地下构筑物交叉；

c. 不宜敷设在繁忙、狭窄的街道下（通常设在污水量较大一侧或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下，当道路宽度超过40米时，可考虑在道路两侧各设一条污水管）； d. 集中流量尽量排入上游。

2、简述污水管道为什么要做最大设计充满度的规定？

答：（1）预留一定的过水能力，防止水量变化的冲击，为未预见水量的增长留有余地；

（2）有利于管道内的通风； （3）便于管道的疏通和维护管理； （4）污水管道并非满流时流量最大。 四、论述题：

1、简述城市排水工程系统的体制分类及其优缺点。

答：对生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。可分为合流制和分流制两类。

将生活污水，工业废水，降水分别在两个或两个以上的管渠系统收集和输送的排水体制叫做分流制排水系统。可分为完全分流制和不完全分流制两种形式。将生活污水，工业废水，降水用一套管渠汇集输送的称为合流制排水系统。可分为直排式合流制和截流式合流制两种形式。

合流制和分流制的比较：a.环保方面：截流式合流制对环境的污染较大，雨天时部分污水溢流入水体，造成污染；分流制在降雨初期有污染。b.造价方面：合流制管道比完全分流制可节省投资20%~40%，但合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制，总造价看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投资少、见效快，在新建地区适于采用。C.维护管理：晴天时合流制管道内易于沉淀，在雨天时沉淀物易被雨水冲走，减小了合流制管道的维护管理费。但是合流制污水厂运行管理复杂。 2、雨水管渠系统布置的要求 p131 （1）充分利用地形

（2）尽量避免设置雨水泵站 （3）结合街区及道路规划布置 （4）结合城市竖向规划

（5）雨水管渠采用明渠或暗管应结合具体条件确定

（6）雨水出口的设置，雨水出口的布置有分散和集中两种布置形式 （7）调蓄水体的布置，充分利用地形

（8）雨水口的布置应使雨水不至漫过路口而影响交通，因此一般在街道交叉路口的汇水点、低洼处设置

（9）城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区，除了应设雨水管道外，尚应考虑在规划地区周围或超过规划区设置排洪沟，以拦截从分水岭以内排泄下来的洪水，避免洪水灾害 3、城市污水厂选址原则 p151

（1）污水处理厂映射在地势较低处便于城市污水自流入场内 （2）污水厂宜设在水体附近

（3）厂址必须为预计中给水水源的下游 （4）厂址尽可能少占或不占农田

（5）结合污水的出路，应尽可能与回收处理后污水的主要用户靠近 （6）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处

（7）考虑污泥的运输和处置，宜靠近公路和河流。要有良好的水电供应，最好是双电源 五、计算题：

1、该居住小区街坊总面积50.20hm2,人口密度为350人/hm2，居民生活污水量定额为120L/人.d;有两座公共建筑，火车站和公共浴室的污水设计流量分别为3.00L/s和4.00L/s；有两个工厂，工厂

甲的生活、淋浴污水与工业废水的总设计流量为25.00L/s，工厂乙的的生活、淋浴污水与工业废水的总设计流量为6.00L/s。全部污水统一送至污水厂处理。试计算该小区污水设计总流量。（Q=15,Kz=2.0；Q=40,K=1.8）

解：（1）居民区生活污水设计流量 ：

Q1?n?N?KZ24?3600 N=350×50.20=17570（人）

Qd=（120×17570）÷（24×3600）=24.40（L/s） KZ=1.9(内插法求得)

Q1=24.40×1.9 =46.36 （L/s）

（2）公共建筑生活污水设计流量：题目已直接给出 Q2=3.00+4.00=7.00 （L/s）

（3）Q3+Q4=25.00+6.00=31.00 （L/s） （4）将各项污水求和得该小区污水设计总流量：

Q1+Q2+Q3+Q4=46.36+7.00+31.00=84.36 （L/s）

供热：

某大专学校规划建成教学建筑面积17万平方米，生活建筑面积17万平方米，预计学生8000人，教工人数（带眷）1000人。学生宿舍有公共浴室，供应热水时间为8小时，教工住房全天供应热水，试计算该校热负荷。

解析：该例中热负荷有采暖通风与生活热水两类

采暖通风热负荷采用综合热指标70w/平方米计算，则34万平方米总建筑面积采暖通风热负荷约为24MW 在计算生活热水热负荷时，教工与学生的生活热水热负荷必须分别计算

生活热水热负荷计算公式为：Q?K?M?V?t0?t1??1.163

T式中K取2.3，M为人数1000人，V取90L/人·日，t0取65℃，t1取5℃，T取24h，则 计算结果为教工生活热水热负荷。

式中K取3.0，M为人数8000人，V取35L/人·日，t0取65℃，t1取5℃，T取8h，则 计算结果为学生生活热水热负荷。 K的取值主要考虑用热规模，用热时间。

学生使用生活热水的相对时间相对集中所以K取最大值

经上列公式算出的生活热水热负荷为8MW。将生活热水热舞和和采暖通风热负荷相加。 结果为学校热负荷为32MW。 燃气：

某南方城市，规划期末人口约20万人居民气化率（居民用气的比率）达100%，考虑约有50%用户使用燃气热水器，居民生活用气占总用气量的60%，燃气的低热值为20 MJ/Nm。试估算城市燃气负荷

在估算过程中，首先应计算出居民生活用气的年用量。根据表4-4提供的人均用气量指标，可确定使用燃气热水器的居民人均用气定额为5320MJ/人·年，其他居民用气定额为2700MJ/人·年。由下式计算出年用气量：

3Qa?q?n/H

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