2025年注冊(cè)給排水案例練習(xí)題及答案一、給水工程案例【案例1】某北方城市新區(qū)規(guī)劃人口30萬(wàn)，最高日綜合生活用水定額取220L/(人·d)，工業(yè)用水量按生活用水量的45%計(jì)，澆灑道路與綠化用水量按總生活用水量的12%計(jì)，未預(yù)見及管網(wǎng)漏失按上述三項(xiàng)之和的15%計(jì)。水廠自用水量占水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的8%。新區(qū)由同一座水廠供水，要求消防用水量按同一時(shí)間火災(zāi)2起、每起45L/s、火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2h。問(wèn)題：1.計(jì)算該城市新區(qū)最高日設(shè)計(jì)用水量（m3/d）。2.計(jì)算水廠設(shè)計(jì)規(guī)模（m3/d）。3.若水廠24h均勻供水，求二級(jí)泵站向管網(wǎng)輸水的設(shè)計(jì)流量（L/s）。4.消防時(shí)，管網(wǎng)是否需另設(shè)消防水池？說(shuō)明理由。答案與解析：1.生活用水：300000×0.220=66000m3/d工業(yè)用水：66000×0.45=29700m3/d澆灑綠化：66000×0.12=7920m3/d小計(jì)：66000+29700+7920=103620m3/d未預(yù)見及漏失：103620×0.15=15543m3/d最高日設(shè)計(jì)用水量：103620+15543=119163m3/d≈1.19×10?m3/d解析：未預(yù)見量以“前三項(xiàng)”為基數(shù)，不含自身，避免循環(huán)計(jì)算。2.水廠規(guī)模需含自用水：119163/(1–0.08)=129525m3/d≈1.30×10?m3/d解析：自用水在水廠內(nèi)部循環(huán)，規(guī)模放大而非直接疊加。3.二級(jí)泵站設(shè)計(jì)流量：129525/24/3.6≈1501L/s解析：3.6為m3/h→L/s換算系數(shù)；24h均勻供水，故按水廠規(guī)模計(jì)。4.消防總用水：2×45×2×3.6=648m3最高日平均時(shí)流量：129525/24≈5397m3/h消防流量90L/s折合324m3/h，占平均時(shí)6%，遠(yuǎn)小于《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50013規(guī)定“消防時(shí)管網(wǎng)能力校核應(yīng)滿足最高日最高時(shí)流量+消防流量”要求。本工程最高時(shí)流量Kh=1.4，高時(shí)流量=1501×1.4≈2102L/s，加上消防90L/s，共2192L/s，若管網(wǎng)按此校核合格，則無(wú)需另設(shè)水池；若局部管網(wǎng)管徑不足，可設(shè)水池。結(jié)論：需進(jìn)行管網(wǎng)平差校核后確定，不能一概而論?！景咐?】某城市輸水管道長(zhǎng)12km，原DN1200鋼管（n=0.013）輸水能力不能滿足規(guī)劃需求，擬采用平行增設(shè)一根DN1000鋼管（n=0.013）進(jìn)行并聯(lián)輸水。管道水頭損失按曼寧公式計(jì)算。已知管道最大工作水頭差為28m，要求輸水能力提高60%。問(wèn)題：1.核算原管道輸水流量（m3/s）。2.核算增設(shè)DN1000后，總輸水流量能否達(dá)到目標(biāo)。3.若不能，提出一種經(jīng)濟(jì)可行的改造方案并給出關(guān)鍵參數(shù)。答案與解析：1.曼寧公式：Q=A·R^(2/3)·S^(1/2)/nDN1200：A=π×1.22/4=1.131m2，R=0.3m，S=28/12000=0.00233Q1=1.131×(0.3)^(2/3)×(0.00233)^(1/2)/0.013≈2.48m3/s解析：曼寧系數(shù)n取0.013為鋼管正常值，水力坡度S取總水頭差除以管長(zhǎng)。2.增設(shè)DN1000：A2=0.785m2，R2=0.25m并聯(lián)后水頭損失相同，設(shè)流量分別為Q1′、Q2由曼寧式：h=(n·Q/(A·R^(2/3)))^2·L令h=28m，則：Q1′=2.48×(Q1′/2.48)^(1/2)→迭代得Q1′≈2.48m3/s（原管不變）Q2=0.785×(0.25)^(2/3)×(0.00233)^(1/2)/0.013≈1.52m3/s總流量Q=2.48+1.52=4.00m3/s目標(biāo)流量：2.48×1.6=3.97m3/s4.00>3.97，滿足要求。3.已滿足，無(wú)需額外改造。若未來(lái)再增30%，可再并聯(lián)DN800或設(shè)中途加壓泵站，揚(yáng)程按所需水頭差校核?！景咐?】某水廠采用網(wǎng)格絮凝+斜板沉淀+均粒濾料過(guò)濾工藝。設(shè)計(jì)規(guī)模10萬(wàn)m3/d，斜板沉淀池液面負(fù)荷取6.0m3/(m2·h)，斜板長(zhǎng)1.2m，傾角60°，板間距50mm，無(wú)效面積占10%。問(wèn)題：1.計(jì)算沉淀池最小有效面積（m2）。2.若分為2格，每格寬6m，求池長(zhǎng)（m）。3.校核斜板內(nèi)軸向流速是否滿足<3.0mm/s。答案與解析：1.表面負(fù)荷已考慮斜板投影，直接按液面負(fù)荷計(jì)算：Q=100000/24=4166.7m3/hA=4166.7/6.0=694.4m2解析：斜板沉淀池“液面負(fù)荷”指水平投影面積負(fù)荷，已含斜板效率。2.每格面積=694.4/2=347.2m2，池長(zhǎng)=347.2/6≈57.9m，取58m3.軸向流速：v=Q/(A·sinθ)斜板總投影面積=694.4m2，實(shí)際水流斷面積=694.4×(1–0.1)=624.9m2軸向斷面積=624.9×sin60°=541.3m2v=4166.7/541.3=7.7m/h=2.14mm/s<3.0mm/s，滿足。二、排水工程案例【案例4】某地級(jí)市舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)改造，區(qū)域面積250hm2，綜合徑流系數(shù)ψ=0.65，暴雨公式q=1800(1+0.85lgP)/(t+10)^0.78[L/(s·hm2)]，重現(xiàn)期P=3a，地面集水時(shí)間t1=8min，管渠流行時(shí)間t2=25min。改造后截流倍數(shù)n0=4，污水處理廠旱季流量為1.8m3/s。問(wèn)題：1.計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度q（L/(s·hm2)）。2.計(jì)算總設(shè)計(jì)流量（m3/s）。3.計(jì)算截流干管設(shè)計(jì)流量（m3/s）。4.若截流井后設(shè)調(diào)蓄池，要求削減峰值30%，求調(diào)蓄池容積（m3）。答案與解析：1.t=t1+t2=33minq=1800(1+0.85lg3)/(33+10)^0.78=1800×1.405/43^0.78=1800×1.405/14.1≈179.3L/(s·hm2)2.Q=ψ·q·F=0.65×179.3×250=29136L/s=29.14m3/s3.旱季污水量1.8m3/s，截流干管流量=(n0+1)×旱季=(4+1)×1.8=9.0m3/s解析：截流倍數(shù)定義n0=截流雨水/旱季污水，故總截流雨水=4×1.8=7.2m3/s，加上旱季1.8m3/s，共9.0m3/s。4.峰值29.14m3/s，削減30%后排放20.4m3/s，需調(diào)蓄量=面積化簡(jiǎn)法：三角形概化：V=0.5×(29.14–20.4)×(t/2)=0.5×8.74×(33×60/2)=4320m3解析：面積化簡(jiǎn)法取峰值差×歷時(shí)半值，為保守估算。【案例5】某污水處理廠初沉池采用輻流式沉淀池，設(shè)計(jì)流量Q=6萬(wàn)m3/d，表面負(fù)荷取1.8m3/(m2·h)，停留時(shí)間2.0h，池?cái)?shù)2座，單池直徑不宜大于45m。問(wèn)題：1.計(jì)算單池最小有效面積（m2）。2.校核單池直徑是否滿足要求。3.若進(jìn)水SS=280mg/L，去除率55%，計(jì)算每日產(chǎn)生初沉污泥量（t/d，含水率96%）。答案與解析：1.總表面面積A=Q/(q×24)=60000/(1.8×24)=1388.9m2單池面積=1388.9/2=694.4m22.直徑D=√(4×694.4/π)=29.8m<45m，滿足。3.干污泥量：60000×0.280×0.55=9240kg/d=9.24t/d含水96%污泥量：9.24/(1–0.96)=231t/d【案例6】某污水廠采用A2O工藝，設(shè)計(jì)規(guī)模4萬(wàn)m3/d，進(jìn)水BOD?=220mg/L，TN=45mg/L，TP=6mg/L，要求出水BOD≤10mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。污泥齡θc=18d，混合液懸浮固體濃度MLSS=3500mg/L，f=0.75，內(nèi)回流比R內(nèi)=250%，污泥回流比R=80%。問(wèn)題：1.計(jì)算生物池所需總有效容積（m3）。2.校核內(nèi)回流比是否滿足TN去除要求。3.計(jì)算化學(xué)除磷所需鋁鹽投加量（按Al3?:P=1.5:1摩爾比，Al?(SO?)?·14H?O純度48%）。答案與解析：1.按污泥齡法：V=θc·Y·Q·(S?–S)/(X·f)Y取0.6kgMLSS/kgBOD，S?=220mg/L，S=10mg/LV=18×0.6×40000×(0.220–0.010)/(3.5×0.75)=18×0.6×40000×0.21/2.625≈32640m32.TN去除率η=(45–15)/45=66.7%理論最大去除率=R內(nèi)/(1+R內(nèi)+R)=2.5/(1+2.5+0.8)=0.65866.7%≈65.8%，基本滿足，可再提高10%裕量至R內(nèi)=300%。3.需去除P=6–0.5=5.5mg/L每日P質(zhì)量=40000×0.0055=220kg/d摩爾P=220/31=7.1kmol/d需Al3?=1.5×7.1=10.65kmol/dAl?(SO?)?·14H?O分子量594，含2Al，故摩爾質(zhì)量=297kg/kmol商品量=10.65×297/0.48=6591kg/d≈6.6t/d三、建筑給水排水案例【案例7】某42層超高層酒店，層高3.6m，地下3層，地上39層，地下3層至地上3層為裙房，4–39層為客房，每層20間，每間按2床，用水定額400L/(床·d)，時(shí)變化系數(shù)Kh=2.5，供水不分區(qū)，采用恒壓變頻泵直供。問(wèn)題：1.計(jì)算最高日用水量（m3/d）。2.計(jì)算最大時(shí)用水量（m3/h）。3.若泵房設(shè)于地下3層，最高用水點(diǎn)位于39層，假設(shè)管路總水頭損失18m，用水點(diǎn)最低工作壓力5m，求水泵最小揚(yáng)程（m）。4.指出該系統(tǒng)可能存在的隱患并給出改進(jìn)措施。答案與解析：1.床位數(shù)=36層×20×2=1440床Qd=1440×0.4=576m3/d2.Qh=576×2.5/24=60m3/h3.幾何高差=(39+3)×3.6=151.2m水泵揚(yáng)程H=151.2+18+5=174.2m，取175m4.隱患：超高層不分區(qū)，靜壓>0.45MPa，客房衛(wèi)生器具承壓超限，噪音、水錘大。改進(jìn)：豎向分3區(qū)，高區(qū)設(shè)中間轉(zhuǎn)輸水箱+變頻泵，或采用減壓閥分區(qū)，保證靜壓≤0.35MPa?！景咐?】某商場(chǎng)公共衛(wèi)生間設(shè)延時(shí)自閉式?jīng)_洗閥蹲便器10個(gè)，感應(yīng)式小便器6個(gè)，洗手盆感應(yīng)龍頭8個(gè)，污水池2個(gè)，拖布池2個(gè)。市政給水壓力0.20MPa，引入管DN50，要求計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量。問(wèn)題：1.按《建水規(guī)》公式qg=Σ(q?·n?·b)計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量（L/s）。2.校核引入管流速是否滿足1.0~1.2m/s經(jīng)濟(jì)流速。答案與解析：1.查表：蹲便器1.2L/s，b=0.10；小便器0.1L/s，b=0.50；洗手盆0.15L/s，b=0.75；污水池0.2L/s，b=1.0；拖布池0.3L/s，b=1.0qg=1.2×10×0.10+0.1×6×0.50+0.15×8×0.75+0.2×2×1+0.3×2×1=1.2+0.3+0.9+0.4+0.6=3.3L/s2.DN50內(nèi)徑≈0.052m，A=0.00212m2v=0.0033/0.00212=1.56m/s>1.2m/s，偏大，應(yīng)改為DN65，v≈0.99m/s，合格?！景咐?】某住宅小區(qū)室外雨水管網(wǎng)，匯水面積12hm2，綜合徑流系數(shù)0.55，北京暴雨公式q=2001(1+0.811lgP)/(t+8)^0.711，P=5a，t1=10min，t2=20min。小區(qū)設(shè)下凹式綠地占總面積15%，滲透鋪裝占5%，兩者對(duì)徑流系數(shù)修正分別折減0.10、0.05。問(wèn)題：1.計(jì)算修正后綜合徑流系數(shù)。2.計(jì)算設(shè)計(jì)雨水流量（L/s）。3.若末端設(shè)調(diào)蓄池，要求控制峰值排量≤800L/s，求調(diào)蓄池最小容積（m3）。答案與解析：1.修正ψ=0.55–0.15×0.10–0.05×0.05=0.55–0.015–0.0025=0.53252.t=30min，q=2001(1+0.811lg5)/(30+8)^0.711=2001×1.567/38^0.711=2001×1.567/12.1≈259L/(s·hm2)Q=0.5325×259×12=1654L/s3.需削減1654–800=854L/s概化三角形：V=0.5×854×(30×60)=769800L≈770m3四、綜合案例【案例10】某工業(yè)開發(fā)區(qū)擬建再生水廠，