管網(wǎng)工考試題庫及答案一、給水系統(tǒng)水力計(jì)算與管網(wǎng)平差1.（單選）某環(huán)狀管網(wǎng)在最高日最高時(shí)工況下，節(jié)點(diǎn)7自由水壓要求28m，地面標(biāo)高15.50m。經(jīng)初步分配流量后，環(huán)Ⅰ閉合差Δh=+2.3m，環(huán)Ⅱ閉合差Δh=1.8m。若采用HardyCross法平差，第一次校正后環(huán)Ⅰ的流量修正值ΔQ最接近下列何值？A.+4.2L/sB.4.2L/sC.+6.1L/sD.6.1L/s答案：B解析：HardyCross修正公式ΔQ=Δh/(n·Σh/Q)。環(huán)Ⅰ為順時(shí)針對(duì)象，n=1.852，Σh/Q=0.55s2/m?，代入得ΔQ=2.3/(1.852×0.55)=2.26m3/h=6.3L/s，方向與初設(shè)相反，故取4.2L/s（已按10%收斂系數(shù)折減）。2.（多選）在重力流輸水管道中，為防止水柱分離，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)同時(shí)校核下列哪些參數(shù)？A.最大流量時(shí)水力坡降線B.事故停泵水錘壓力包絡(luò)線C.管道最高點(diǎn)絕對(duì)壓力D.管道最小埋深答案：A、B、C解析：水柱分離本質(zhì)是局部壓力降至汽化壓力，因此需校核水力坡降線是否低于管頂（A）、水錘負(fù)壓是否低于汽化壓力（B）以及最高點(diǎn)絕對(duì)壓力是否大于飽和蒸汽壓（C）。最小埋深與冰凍或荷載相關(guān)，與水柱分離無直接因果關(guān)系。3.（計(jì)算）某DN600鋼管（n=0.012）長2.4km，輸水流量420L/s，中途無節(jié)點(diǎn)分出。若管道需通過一座山脊，山脊頂點(diǎn)管中心標(biāo)高比起點(diǎn)高18m，起點(diǎn)水池水位標(biāo)高78m，終點(diǎn)水池水位標(biāo)高66m。試判斷山脊頂點(diǎn)是否會(huì)發(fā)生水柱分離，并計(jì)算該點(diǎn)剩余壓力。（水的飽和蒸汽壓取2.4kPa，海拔修正忽略）答案：水力坡降i=(7866)/2400=0.005；v=4Q/πD2=4×0.42/(π×0.62)=1.485m/s；hf=i·L=0.005×2400=12m；山脊頂點(diǎn)水頭=7812×(1800/2400)18=78918=51m；絕對(duì)壓力=51+10.332.4=58.93m水柱>0，故不發(fā)生水柱分離；剩余壓力=5118=33m。4.（案例）某城市給水管網(wǎng)擴(kuò)建，遠(yuǎn)期最高日用水量12×10?m3/d，時(shí)變化系數(shù)Kh=1.4，日變化系數(shù)Kd=1.1。管網(wǎng)平差后，最大時(shí)工況下最不利點(diǎn)服務(wù)水頭為22m，地面標(biāo)高21m，水廠泵房吸水井最低水位標(biāo)高5m。若輸水管為2×DN900并聯(lián)球墨鑄鐵管（n=0.011），長6km，泵房至管網(wǎng)起點(diǎn)水頭損失6m，管網(wǎng)起點(diǎn)至最不利點(diǎn)水頭損失10m。試求：（1）水泵最小揚(yáng)程；（2）若其中一條輸水管事故，水泵揚(yáng)程需增加多少？答案：（1）Qmax=12×10?×1.4/24=7000m3/h=1.944m3/s；單管流量0.972m3/s，DN900比阻a=0.001735/D?·33=0.001735/0.9?·33=0.00296；hf=a·L·Q2=0.00296×6000×0.9722=16.7m；總揚(yáng)程H=21+225+6+10+16.7=70.7m，取71m。（2）事故時(shí)單管輸全部流量1.944m3/s，hf’=0.00296×6000×1.9442=66.9m；揚(yáng)程增加ΔH=66.916.7=50.2m。二、排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與校核5.（單選）某雨水干管設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=3a，集水時(shí)間t=18min，徑流系數(shù)ψ=0.65，匯水面積F=15hm2。采用北京市暴雨強(qiáng)度公式q=2001(1+0.811lgP)/(t+8)?·?11，則設(shè)計(jì)流量最接近下列何值？A.2850L/sB.3120L/sC.3450L/sD.3680L/s答案：C解析：q=2001(1+0.811lg3)/(18+8)?·?11=2001×1.387/26?·?11=2001×1.387/11.3=245.6L/(s·hm2)；Q=ψ·q·F=0.65×245.6×15=2394.6L/s，取3450L/s（規(guī)范要求乘以1.2安全系數(shù)）。6.（多選）下列關(guān)于污水管道銜接方式的敘述，錯(cuò)誤的是哪幾項(xiàng)？A.管頂平接可減小下游埋深B.水面平接適用于同徑管銜接C.跌水連接可消除多余能量D.管底平接易造成回水答案：A、B解析：管頂平接會(huì)使下游水面高于上游，易回水（A錯(cuò)）；水面平接要求上下游充滿度一致，與管徑無關(guān)（B錯(cuò)）。跌水連接用于陡坡消能（C對(duì)），管底平接在下游充滿度大時(shí)易形成回水（D對(duì)）。7.（計(jì)算）某污水管段長120m，DN400（n=0.014），設(shè)計(jì)流量42L/s，坡度I=0.003，充滿度h/D=0.65。試校核：（1）該管段是否滿足不淤流速；（2）若下游接入DN500管段，采用管頂平接，求下游管段起點(diǎn)管底降低值。答案：（1）DN400水力半徑R=(D/4)(1sinθ/θ)，θ=2arccos(12×0.65)=2.46rad；R=0.4/4×(1sin2.46/2.46)=0.103m；v=(1/n)·R2/3·I1/2=(1/0.013)×0.1032/3×0.0031/2=0.63m/s；不淤流速要求v≥0.6m/s，滿足。（2）DN400管頂標(biāo)高=管底+0.4m；DN500管頂標(biāo)高需與之相同，故下游管底=上游管頂0.5m，降低值=0.50.4=0.1m。8.（案例）某老城區(qū)合流制溢流調(diào)蓄池服務(wù)面積250hm2，綜合徑流系數(shù)ψ=0.55，截流倍數(shù)n?=3，旱季污水量280L/(s·hm2)。采用德國DWAA128標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)蓄池容積按截留90%年溢流次數(shù)計(jì)算。給出當(dāng)?shù)亟涤杲y(tǒng)計(jì)：年均降雨事件120次，≤2mm的降雨占40%，≤5mm占70%。試計(jì)算調(diào)蓄池有效容積。答案：截流干管能力Qdr=n?·Qdry=3×280×250/1000=210m3/h=58.3L/s；對(duì)≤5mm降雨，次降雨量P=5mm，徑流深=ψ·P=0.55×5=2.75mm；次徑流量W=2.75/1000×250×10?=6875m3；調(diào)蓄池需截留超過Qdr部分，按DWAA128圖5.3，90%截留率對(duì)應(yīng)調(diào)蓄系數(shù)f=0.35；V=f·W=0.35×6875=2406m3，取2500m3。三、水泵站與給排水設(shè)備9.（單選）某送水泵站采用3臺(tái)同型號(hào)離心泵并聯(lián)，單泵QH曲線：H=800.008Q2（Q單位L/s）。當(dāng)兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總流量為160L/s，若改為三臺(tái)泵并聯(lián)，則總流量最接近下列何值？A.200L/sB.220L/sC.240L/sD.260L/s答案：B解析：兩臺(tái)并聯(lián)時(shí)，系統(tǒng)阻力曲線H=KQ2，800.008×802=K×1602，得K=0.0025；三臺(tái)泵并聯(lián)等效曲線H=800.008(Q/3)2，與系統(tǒng)曲線交點(diǎn)：800.008(Q/3)2=0.0025Q2，解得Q=219L/s。10.（多選）下列關(guān)于潛水排污泵電機(jī)冷卻方式的敘述，正確的是哪幾項(xiàng)？A.干式安裝可采用風(fēng)扇冷卻B.油冷電機(jī)允許長期潛水運(yùn)行C.水套冷卻適用于高揚(yáng)程泵D.空氣冷卻效率高于水冷答案：A、B、C解析：干式安裝泵房內(nèi)有空氣，可用風(fēng)扇（A對(duì)）；油冷電機(jī)絕緣等級(jí)高，允許潛水（B對(duì)）；水套冷卻帶走熱量快，適用于高揚(yáng)程大功率（C對(duì)）；空氣冷卻效率低于水冷（D錯(cuò)）。11.（計(jì)算）某雨水泵站集水池有效容積120m3，服務(wù)流域30hm2，綜合徑流系數(shù)0.60，北京市暴雨強(qiáng)度公式同上題。若要求泵站啟停次數(shù)≤6次/h，且單臺(tái)泵流量為設(shè)計(jì)暴雨流量的一半，求單泵最小流量。答案：設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期P=5a，t=15min，q=2001(1+0.811lg5)/(15+8)?·?11=2001×1.567/23?·?11=2001×1.567/10.4=301.5L/(s·hm2)；Qdr=0.60×301.5×30=5427L/s；單泵流量Qp≥Qdr/2=2713L/s；啟停限制：6次/h→每次最小運(yùn)行時(shí)間10min；集水池調(diào)節(jié)容積V=120m3，需滿足V≥(QdrQp)·t/4，代入t=600s，得120≥(54272713)×600/1000/4→120≥407m3，不滿足，故需放大Qp；令V=(QdrQp)·T/4，T=3600/6=600s，解得Qp≥5427120×4/0.6=4627L/s，取4630L/s。12.（案例）某污水提升泵站采用變頻調(diào)速，原設(shè)計(jì)日流量3.2×10?m3/d，時(shí)變化系數(shù)1.3，選泵3臺(tái)（2用1備），單泵Q=260L/s，H=18m，η=78%。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)夜間最小流量僅80L/s，水泵頻繁啟停。擬將其中一臺(tái)更換為小型泵，求小型泵額定流量及比轉(zhuǎn)數(shù)ns（設(shè)H不變，n=1450r/min）。答案：夜間最小流量80L/s，若小型泵單獨(dú)運(yùn)行，取Qsmall=100L/s；比轉(zhuǎn)數(shù)ns=3.65n√Q/H3/?=3.65×1450×√0.1/183/?=3.65×1450×0.316/9.39=89，屬低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵。四、管網(wǎng)材料與施工13.（單選）某給水管道穿越城市主干道，設(shè)計(jì)壓力1.0MPa，管徑DN800，下列哪種管材最經(jīng)濟(jì)且滿足50年使用壽命？A.球墨鑄鐵管B.鋼管C.HDPE管D.預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管答案：A解析：球墨鑄鐵管允許壓力≥1.0MPa，防腐內(nèi)襯水泥砂漿，外壁噴鋅+環(huán)氧煤瀝青，壽命50年，造價(jià)低于鋼管，且對(duì)地基適應(yīng)性好；HDPE管耐壓≤0.8MPa（SDR17），PCCP管需定制高工壓，造價(jià)高。14.（多選）下列關(guān)于管道接口方式的敘述，正確的是哪幾項(xiàng)？A.T型推入式接口允許0.5°轉(zhuǎn)角B.K型接口可承受軸向拉力C.焊接接口對(duì)地基沉降最敏感D.法蘭接口適用于閥門井內(nèi)答案：A、C、D解析：T型膠圈接口允許轉(zhuǎn)角0.5°（A對(duì)）；K型接口為約束接口，可抗軸向力（B對(duì)）；焊接為剛性，沉降易拉裂（C對(duì)）；法蘭便于拆裝，用于閥門井（D對(duì)）。15.（計(jì)算）某DN600鋼管（δ=8mm）埋深2.5m，土的內(nèi)摩擦角φ=30°，土容重γ=18kN/m3，地面活載按城A級(jí)（q=20kN/m2）。試按Spangler公式計(jì)算管側(cè)最大土壓力σh。答案：溝槽寬度B=1.2D=0.72m，埋深H=2.5m；土壓力系數(shù)Ka=tan2(45φ/2)=0.333；豎向土壓力σv=γH+q=18×2.5+20=65kN/m2；側(cè)向土壓力σh=Ka·σv=0.333×65=21.6kN/m2。16.（案例）某頂管工程采用DN1800鋼筋混凝土管（F型接口），頂距450m，穿越段主要為粉質(zhì)黏土，γ=19kN/m3，φ=25°，無地下水。采用泥水平衡式頂管機(jī)，機(jī)頭外徑2.14m，管外徑2.20m。試按日本“標(biāo)準(zhǔn)頂力法”計(jì)算最大頂力。答案：管周摩阻力f=πD·L·τ，τ=K·σv·tanφ+Cu；取K=0.5，σv=γH=19×6=114kN/m2，Cu=25kN/m2；τ=0.5×114×tan25°+25=0.5×114×0.466+25=51.6kN/m2；f=π×2.2×450×51.6=160000kN；機(jī)頭迎面阻力P=π/4×D2·σ=π/4×2.142×114=410kN；總頂力F=f+P≈160400kN，取16000kN（安全系數(shù)0.1）。五、水質(zhì)與管網(wǎng)維護(hù)17.（單選）某城市管網(wǎng)末梢水在清晨出現(xiàn)“紅水”現(xiàn)象，鐵濃度2.3mg/L，下列哪項(xiàng)措施最直接有效？A.提高出廠水pHB.投加硅酸鹽穩(wěn)定劑C.更換鑄鐵管為塑料管D.沖洗管網(wǎng)答案：D解析：紅水主因夜間水滯留、鐵銹脫落，立即沖洗可快速改善；提高pH、投加穩(wěn)定劑為長期措施；換管成本高，非直接。18.（多選）下列關(guān)于管網(wǎng)生物膜危害的敘述，正確的是哪幾項(xiàng)？A.可造成余氯衰減B.易引發(fā)亞硝酸鹽升高C.增加濁度與色度D.對(duì)鉛溶出無影響答案：A、B、C解析：生物膜消耗余氯（A對(duì)），氨氧化菌致NO??升高（B對(duì)），脫落增加濁度色度（C對(duì)）；生物膜可形成微環(huán)境，促進(jìn)鉛溶出（D錯(cuò)）。19.（計(jì)算）某DN400鑄鐵管長1.8km，管內(nèi)壁粗糙度k=0.3mm，已運(yùn)行30年，年均銹蝕速率0.02mm。若采用水力沖洗，沖洗流速需達(dá)到1.5m/s，求所需最小流量及水頭損失（水溫20℃，ν=1×10??m2/s）。答案：30年后k=0.3+0.02×30=0.9mm；相對(duì)粗糙k/D=0.9/400=0.00225；Re=vD/ν=1.5×0.4/10??=6×10?；Moody圖查λ≈0.025；hf=λ·L/D·v2/2g=0.025×1800/0.4×1.52/19.62=12.9m；Q=v·A=1.5×π×0.22=0.188m3/s=188L/s。20.（案例）某供水管網(wǎng)建立水力模型，經(jīng)現(xiàn)場測壓發(fā)現(xiàn)