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1、第十章课后习题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/s10)解: 由暴雨强度的定义和公式计算如下表:最大降雨量()降雨历时(min)I= (/min)q=167i (L/s10)1352.6434.220.7102.07345.6927.2151.81302.8333.5201.68279.7343.9301.46244.3845.8451.02169.9746.7600.78
2、130.0047.3900.5387.7747.71200.4066.382、某地有20年自记雨量记录资料,每年取20min暴雨强度值48个,不论年次而按大小排列,取前100项为统计资料。其中i=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) i=2.12/min 一项,m=2其重现期P=10.1(a)(2) P=2a时 P= 2= m=10.1 该值应排列在第11项 P=1a时 P= 1= m=20.2
3、该值应排列在第21项 P=0.5a时 P= 0.5= 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,沥青道路面积占。级配碎石路面的面积占,非铺砌土路面占,绿地面积占。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:=0.537北京地区暴雨强度公式:q=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:设计重现期暴雨强度q=a293.33a187.23a187.21.a141.50设计降雨量计算如下表:t=20min;F=2
4、20000;=0.537设计重现期暴雨强度q=设计降雨量Q=qF(L/s)a293.333465.4a187.232211.94a187.212211.70.a141.501671.684、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=0.6。取地面集水时间t=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:L=120, L=130, L=200, L=200, v=1.0, v=1.2,v=0.85, v=1.2.。试求各管段的雨水
5、设计流量为多少L/s?(计算至小数后一位)解:汇水面积计算如下表:设计管段编号本段汇水面积10转输汇水面积10总汇水面积101-22.300.002.302-32.102.304.404-32.420.002.423-52.206.829.02各管段雨水设计流量计算如下表:t=10min; =0.6设计管段编号管长L(m)汇水面积F(10)流速m/min管内雨水流行时间(min)集水时间t= t+ t暴雨强度i=(/min)设计流量Q(L/s)t=1-21202.3060.00.002.0010.001.452.02-31304.4072.02.001.8112.001.373.64-3200
6、2.4251.00.003.9210.001.452.13-52009.0272.03.922.7813.921.317.15、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=(L/s10)(3) 采用设计重现期P=1a,地面集水时间t=10min;(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、(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。(9) 厂区雨水口接入城市雨水道,接管点位置在厂南面,坐标x=722.509,y=520.00,城市雨水道为砖砌拱形方沟,沟宽1.2m,沟高 (至拱内顶)1.8m,该点处的沟内底标高为37.70m,地面标高为41.10m。 各车间生产废水量表实验室名称废水量(L/s)实验室名称废水量(L/s)A实验室2.5南实验楼 B实验室Y530出口8Y433出口5Y515出口3Y463出口10D实验室Y481出口5Y406出口15C实验室6.5Y396出口2.5解:1、由题中给出的条件划分排水流域并管道定线如图
8、 2、划分设计管段如图3、计算和设计管段的汇水面积如下表: 汇水面积计算表设计管段编号本段汇水面积10转输汇水面积10总汇水面积101-215.480.0015.482-318.3815.4833.863-414.7033.8648.564-533.0848.5681.645-632.3081.64113.946-79.36113.94123.307-820.27123.30143.579-1017.490.0017.4910-1131.8617.4949.3511-1211.5849.3560.9312-1331.8660.9392.7913-144.9992.7997.7814-158.8
9、297.78106.6015-168.82106.60115.4216-1725.89115.42141.3117-1810.14141.31151.4518-1921.72151.45173.1719-2011.58173.17184.7520-814.48184.75199.238-210.00342.8342.821-220.00342.8342.84、平均径流系数屋面面积:85.2 (10)道路面积:64.01 (10)绿化面积:193.59 (10)=0.425、 已知,设计重现期P=1a;集水时间t=10min6、 单位面积径流量q=q7、 各管段处设计流量计算如下表:Q= qF;
10、m=2.0计算采用钢筋混凝土管。8、绘制管道平面图和纵剖面图。设计管段编号管长Lm汇水面积F10流速m/s管内雨水流行时间mint= t+m t暴雨强度q=L/s10雨水设计流量QL/s生产废水转输流量QL/s管段设计流量QL/s管径坡度I管道输水能力L/s坡降ILm地面标高m管内底标高m埋深mt=起点终点起点终点起点终点1-219.415.480.750.00.43221.414.4014.43003.052.950.05842.5942.5240.9940.931.61.592-317.933.860.750.430.40212.430.21545.23003.052.950.05442.
11、5242.4540.9340.881.591.573-443.348.560.860.830.84205.041.817.559.43004.060.00.17342.4542.3740.8840.711.571.664-552.281.640.951.670.92191.765.722.588.24003.5125.00.18342.3742.2440.6140.431.761.815-617.9113.940.952.590.31179.786.022.5108.54003.5125.00.06342.2441.840.4340.371.811.436-731.3123.300.952.9
12、0.55176.191.222.5113.74003.5125.00.1141.841.340.3740.261.431.047-877.6143.570.983.451.32170.3102.722.5125.24004.0130.00.3141.341.240.2639.951.041.259-1037.317.490.750.00.83221.416.3016.33003.052.950.1142.3642.2540.7640.651.61.610-1111.949.350.750.830.26205.042.492.545.03003.052.950.03642.2542.2340.6540.611.61.6211-1232.860.930.861.090.64200.5751.332.553.833004.060.00.1342.2342.140.6140.481.621.6212-