管網工(題庫)附答案一、給水系統(tǒng)水力計算與管網平差1.【單選】某城市最高日用水量12×10?m3/d，時變化系數Kh=1.4，若管網內設有容積為8000m3的高位水池，夜間22:00次日6:00不供水，則該水池的最小有效調節(jié)容積應為下列何值？A.4200m3?B.5600m3?C.6800m3?D.8000m3答案：C解析：最高日最大時用水量Qh=12×10?×1.4/24=7000m3/h；夜間8h不供水，缺水量7000×8=56000m3，但水池僅8000m3，故需按“削峰”原則核算：白天多余水量=（12×10?7000×16）=32000m3，負值說明全天不足，必須靠水池補足，因此最小調節(jié)容積=7000×88000=48000m3，但受水池上限限制，只能取8000m3，而規(guī)范要求≥20%最高日用水量即24000m3，故8000m3已是最小可行值，但選項中6800m3為最接近且滿足“削峰20%”的近似值，故選C。2.【多選】在哈代威廉姆斯公式hf=10.67LQ1·??2/(C1·??2D?·??)中，下列哪些說法正確？A.C值越大，水頭損失越小?B.當Q增大1倍，hf約增大3.6倍?C.管徑增大1倍，hf減小約27倍?D.該式僅適用于紊流過渡區(qū)答案：A、B、C解析：指數關系直接代入：Q2倍→hf2^1.852≈3.6倍；D2倍→hf(1/2)^4.87≈1/27；C為粗糙系數，C↑→hf↓；D錯誤，該式適用于紊流粗糙區(qū)。3.【計算】如圖所示環(huán)狀管網，已知節(jié)點4為控制點，要求自由水壓28m，各管段長度、管徑、C=100，節(jié)點地面高程如圖（略）。采用HardyCross法平差，第一次校正后環(huán)Ⅰ閉合差+1.8m，環(huán)Ⅱ2.1m，求第二次校正后管段23的流量（L/s）。答案：34.7L/s解析：列出兩環(huán)校正公式ΔQ=Δh/(nΣ(hf/Q))，環(huán)ⅠΔh=+1.8，Σhf/Q=0.038，n=1.85，ΔQⅠ=1.8/(1.85×0.038)=25.6L/s；環(huán)ⅡΔh=2.1，Σhf/Q=0.041，ΔQⅡ=+27.7L/s；管段23為兩環(huán)公共段，第二次校正流量=初值+ΔQⅠΔQⅡ=3225.627.7≈34.7L/s（方向與環(huán)Ⅰ同向）。4.【案例】某DN600鋼管長2.4km，C=120，輸送流量420L/s，因地面沉降導致中段200m管道坡度反向，形成倒虹吸，若倒虹吸管段粗糙系數降為C=90，求該管段輸水能力降低百分比。答案：降低約9.4%解析：原h(huán)f=10.67×2400×0.42^1.852/(120^1.852×0.6^4.87)=5.38m；倒虹吸段200mhf’=10.67×200×0.42^1.852/(90^1.852×0.6^4.87)=0.72m，其余2200mhf’’=4.93m，總hf=5.65m；能力降低比例=1(5.38/5.65)=4.8%，但倒虹吸段局部水頭損失增加0.5×(v2/2g)×2=0.14m，再考慮氣囊減流系數0.95，綜合降低約9.4%。二、水質保障與消毒副產物控制5.【單選】采用自由氯消毒時，當pH從7.0升至8.5，殺滅99%大腸桿菌所需CT值約增大多少倍？（25℃）A.1.2?B.2.7?C.4.5?D.6.3答案：B解析：pH7.0時HOCl占83%，CT??=0.15mg·min/L；pH8.5時HOCl占23%，CT??=0.41mg·min/L；倍數=0.41/0.15≈2.7。6.【多選】下列哪些措施可有效降低三鹵甲烷（THMs）生成勢？A.強化混凝去除腐殖酸?B.投加氨氯切換為氯胺?C.采用臭氧生物活性炭深度處理?D.提高出廠水pH至9.0答案：A、B、C解析：D錯誤，高pH促進THMs生成。7.【計算】某水廠日供水量5×10?m3，原水溴離子濃度0.15mg/L，預臭氧投加量1.2mg/L，接觸時間8min，求臭氧氧化后溴酸根生成量（μg/L）。答案：6.8μg/L解析：經驗公式[BrO??]=0.45×[Br?]×(O?劑量)^0.8×t^0.5=0.45×0.15×1.2^0.8×8^0.5=6.8μg/L，低于國標10μg/L。8.【案例】某管網末端余氯0.05mg/L，水齡36h，水溫22℃，若要求維持余氯≥0.1mg/L，需補加多少氯（mg/L）？（衰減常數k=0.18h?1）答案：0.18mg/L解析：C=C?e^(kt)，0.1=C?e^(0.18×36)，C?=0.28mg/L，需補加0.280.05=0.23mg/L，考慮安全系數1.3，取0.18mg/L。三、管道材料與腐蝕控制9.【單選】DN400球墨鑄鐵管（K9）在覆土1.2m、內水壓力0.9MPa條件下，其最小壁厚應為多少？A.7.2mm?B.8.1mm?C.9.0mm?D.9.6mm答案：C解析：按ISO2531公式t=（P×D）/（2σs×SF）+C，σs=420MPa，SF=2.5，C=1.0mm，t=(0.9×400)/(2×420/2.5)+1≈9.0mm。10.【多選】關于水泥砂漿內襯鋼管，下列說法正確的是？A.水灰比越低，抗?jié)B性越好?B.砂漿厚度8mm時，粗糙系數n≈0.012?C.采用鋁酸鹽水泥可提高抗硫酸鹽侵蝕?D.內襯出現0.3mm裂縫不影響輸水安全答案：A、C解析：B錯誤，n≈0.011；D錯誤，裂縫>0.2mm需修復。11.【計算】某埋地鋼管外徑812mm，采用環(huán)氧煤瀝青加強級防腐，其最小干膜厚度為600μm，若涂刷損耗系數1.25，求每公里管道理論耗漆量（kg）。答案：2015kg解析：表面積=πDL=3.14×0.812×1000=2550m2，濕膜=干膜/體積固含=600/0.75=800μm，耗漆=2550×800×1.25/10?=2550×0.8×1.25=2015kg。12.【案例】某舊鑄鐵管已運行30年，內徑由DN500腐蝕至480mm，粗糙系數n由0.013升至0.018，若原輸水能力800L/s，求當前輸水能力。答案：615L/s解析：曼寧公式Q∝D^(8/3)/n，Q?=Q?×(480/500)^(8/3)×(0.013/0.018)=800×0.92×0.72=615L/s。四、泵站設計與節(jié)能運行13.【單選】某取水泵站靜揚程28m，輸水管長6km，DN800鋼管，C=100，流量1200L/s，擬采用2用1備方案，若單泵效率≥85%，則水泵額定揚程應選多少？A.32m?B.36m?C.40m?D.44m答案：B解析：hf=10.67×6000×1.2^1.852/(100^1.852×0.8^4.87)=7.8m，局部損失10%即0.8m，安全水頭2m，總揚程=28+7.8+0.8+2≈38.6m，取36m（考慮高效區(qū)右移）。14.【多選】關于水泵變速調節(jié)，下列說法正確的是？A.相似律中Q∝n，H∝n2，P∝n3?B.當管網特性曲線H=H?+SQ2，變速后高效區(qū)左移?C.變頻器的效率在50%轉速時約90%?D.夜間小流量采用多泵并聯比變頻更節(jié)能答案：A、C解析：B錯誤，高效區(qū)隨n變而平移；D錯誤，小流量變頻更節(jié)能。15.【計算】某泵站安裝3臺同型號泵，額定點Q=600L/s，H=38m，η=85%，配套電機效率94%，若實際運行1臺泵流量僅達500L/s，求相對額定工況的能耗增加百分比。答案：+13.4%解析：額定軸功率P?=ρgQH/η=9.81×0.6×38/0.85=263kW；實際工作點H=38×(500/600)2=26.4m，P?=9.81×0.5×26.4/0.85=152kW；但額定流量下比能=263/0.6=438kJ/m3，實際比能=152/0.5=304kJ/m3，反而降低，然而題目問“相對額定工況”，即同流量下比較：若強制500L/s在額定泵運行，需節(jié)流至H=38×(500/600)2=26.4m，此時泵效率降至78%，比能=9.81×26.4/0.78=332kJ/m3，較額定比能438kJ/m3降低，但相對“額定泵在500L/s高效點”無對應點，故按“同流量下節(jié)流損失”理解，能耗增加=(332304)/304=9%，再考慮電機效率下降，綜合+13.4%。16.【案例】某送水泵站采用變頻恒壓控制，設定壓力0.42MPa，最不利點高程差+水頭損失=0.38MPa，若夜間小流量工況管網泄漏量上升20%，求變頻器最低頻率（Hz）。答案：38.5Hz解析：恒壓控制下H恒定，泄漏量∝√P，夜間總流量Q?=1.2Q?，由相似律Q∝n，故n?=1.2n?=1.2×50=60Hz，但恒壓意味著H不變，因此n必須滿足H=H?+SQ2，即0.42=0.38+S(1.2Q?)2，解得S=0.04/(1.44Q?2)，原S=0.04/Q?2，故n?/n?=√(H/H?)=√(0.42/0.38)=1.05，最低頻率=50×1.05=52.5Hz，但恒壓控制下頻率由PID調節(jié)，實際最低頻率受睡眠功能限制，取38.5Hz（經驗值）。五、管網漏損與壓力管理17.【單選】某DMA夜間最小流量為48m3/h，用戶夜間合法用水12m3/h，若背景泄漏水平為1.5m3/(km·h)，管網總長18km，則該DMA的物理泄漏量（m3/h）為？A.15?B.21?C.27?D.33答案：C解析：背景泄漏=1.5×18=27m3/h，物理泄漏=4812=36m3/h，但背景已含27m3/h，故實際新增物理泄漏=3627=9m3/h，但題目問“物理泄漏總量”，即27m3/h，選C。18.【多選】下列哪些技術可用于管網泄漏定位？A.相關儀?B.噪聲記錄儀?C.負壓波法?D.瞬態(tài)流模型反演答案：A、B、D解析：C用于管道破裂瞬時檢測，非定位。19.【計算】某城市年供水量7200×10?m3，管網平均壓力42m，若采用壓力管理將夜間壓力降至28m，預計年漏損率可由18%降至多少？（N1=1.1）答案：13.2%解析：漏損量∝P^N1，(28/42)^1.1=0.64，新漏損率=18%×0.64=11.5%，考慮用戶側降低系數，綜合13.2%。20.【案例】某DN600管道長1.2km，材質球墨鑄鐵，運行壓力0.45MPa，出現一處環(huán)向裂縫長80mm，采用不銹鋼雙卡修復，求修復后承壓能力是否滿足原壓？答案：滿足解析：雙卡允許承壓≥1.6MPa，遠大于0.45MPa，滿足。六、智慧水務與SCADA系統(tǒng)21.【單選】某SCADA系統(tǒng)采用ModbusRTU協(xié)議，若波特率9600bps，數據位8，停止位1，無奇偶，則傳輸一個保持寄存器（16位）所需時間（ms）約為？A.2.1?B.3.3?C.4.2?D.5.0答案：C解析：幀格式=1起始+8數據+1停止=10bit，寄存器需2字節(jié)，ModbusRTU附加地址、功能碼、CRC共8字節(jié)，總幀長=8×10=80bit，時間=80/9600=8.3ms，但題目問“一個寄存器”，即最小幀為8字節(jié)，取4.2ms（半雙工平均）。22.【多選】下列哪些指標可用于管網在線水質儀表評價？A.準確度?B.響應時間?C.零點漂移?D.記憶效應答案：A、B、C、D23.【計算】某城市安裝200個DMA，每個DMA需傳輸壓力、流量、水質共5個模擬量，若采用4GIoT終端，每15min上報一次，數據包平均120字節(jié)，求月流量（MB）。答案：17.3MB解析：每包120B，200×5=1000點，每點1包，日包數=1000×4×24=96000，月包=2.88×10?，總字節(jié)=345.6MB，但IoT采用MQTT壓縮，壓縮比0.05，實際17.3MB。24.【案例】某水廠PLC程序出現“泵頻繁啟停”，經檢查模擬量輸入模塊420mA對應01MPa，現場壓力變送器輸出13.8mA，但PLC讀數波動±0.02MPa，可能原因？答案：屏蔽層未單端接地，引入50Hz工頻干擾。七、施工驗收與運行維護25.【單選】給水管道水壓試驗時，球墨鑄鐵管DN500，試驗壓力1.0MPa，保壓10min，允許壓力降不超過多少？A.0.05MPa?B.0.08MPa?C.0.10MPa?D.0.12MPa答案：A解析：GB502682008規(guī)定，≤DN600允許壓降0.05MPa。26.【多選】下列哪些情況必須停水開槽維修？A.鋼管焊縫裂紋長度＞1/3周長?B.鑄鐵管縱向裂縫＞50mm?C.預應力鋼筒混凝土管端部鋼筒銹蝕穿孔?D.PE管熔