2025年给水管网题库及答案

2025年给水管网题库及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.给水管网中，环状管网与树状管网的主要区别在于：A.环状管网投资更低B.环状管网供水可靠性更高C.树状管网水力条件更均匀D.树状管网适用于用水量集中区域答案：B2.给水管网设计中，“比流量”的计算需考虑：A.管网中所有管段的长度B.扣除大用户集中用水量后的管网供水区域总面积C.最高日平均时用水量D.消防用水量与生活用水量的叠加答案：B（比流量=（最高日用水量-大用户集中用水量）/（管网干管总长度-大用户接管长度））3.以下哪种管材适用于腐蚀性较强的土壤环境？A.球墨铸铁管（水泥砂浆内衬）B.普通钢管C.钢筋混凝土管D.硬聚氯乙烯管（PVC-U）答案：A（球墨铸铁管的水泥砂浆内衬可有效隔离土壤腐蚀，PVC-U管虽耐腐蚀但承压能力较低，适用于低压管网）4.给水管网水力平差的核心目标是：A.确保各管段流量分配符合节点流量平衡B.使所有管段流速达到经济流速C.最小化管网总水头损失D.验证水泵扬程是否满足最不利点水压要求答案：A（水力平差需同时满足节点流量平衡（连续性方程）和环网水头损失平衡（能量方程））5.某小区给水管网最不利点服务水头要求为28m，从清水池到该点的总水头损失为6m，清水池最低水位标高为35m，则水泵所需扬程至少为：A.35+28+6=69mB.35+28-6=57mC.28+6=34mD.35+（28-35）+6=24m答案：A（水泵扬程=清水池最低水位标高+最不利点服务水头+总水头损失）6.给水管网中，“水锤”现象最可能发生在：A.管网正常运行时B.水泵突然停机或阀门快速关闭时C.管网压力稳定在设计值时D.用水量低于设计流量时答案：B（水锤由流速剧烈变化引起，常见于水泵骤停或阀门速闭场景）7.下列关于给水管网水质保障措施的描述，错误的是：A.管道内壁涂衬可减少金属离子析出B.管网末端设置排水阀定期排放死水C.增大管网流速可完全避免微生物滋生D.定期检测管网节点余氯浓度答案：C（流速增大可减少沉积物，但无法完全避免微生物滋生，需结合消毒措施）8.给水管网设计中，“节点流量”的计算依据是：A.该节点所连接管段的沿线流量之和B.该节点服务区域的用水量按1/2分配至相邻管段C.沿线流量转换为等效节点流量（通常按1/2分配至管段两端节点）D.直接采用该节点大用户的集中用水量答案：C（沿线流量需转换为节点流量，一般将每段管段的沿线流量按1/2分配至两端节点）9.以下哪种情况需设置减压设施？A.管网末端压力低于服务水头要求B.管网局部压力超过管材承压能力C.管网流量低于设计流量D.清水池水位高于管网最高点标高答案：B（减压设施用于控制过高压力，避免爆管）10.给水管网分区供水的主要目的是：A.降低管材成本B.减少水头损失C.避免高压区超压和低压区欠压D.简化管网水力计算答案：C（分区供水通过合理划分压力区域，平衡各区域水压）11.某DN200钢管（糙率n=0.012）管段长度1000m，流量0.05m³/s，沿程水头损失计算（谢才公式：C=R^(1/6)/n，R=D/4）约为：A.2.3mB.3.8mC.5.1mD.6.7m答案：B（计算步骤：流速v=Q/(πD²/4)=0.05/(0.785×0.2²)=1.59m/s；水力半径R=D/4=0.05m；谢才系数C=0.05^(1/6)/0.012≈58.3；沿程水头损失h_f=v²L/(C²R)=(1.59²×1000)/(58.3²×0.05)≈3.8m）12.给水管网中，“最小服务水头”通常指：A.清水池最低水位到管网最高点的垂直高度B.管网节点处满足用户用水需求的最小压力（以水柱高度计）C.水泵扬程的1/2D.管网设计压力的安全裕量答案：B（最小服务水头一般按建筑层数确定，如3层建筑为16m，每增加1层增加4m）13.以下关于PE管（聚乙烯管）的描述，正确的是：A.刚性强，适用于高振动环境B.耐腐蚀性差，需做外防腐处理C.连接方式以焊接或电熔为主D.长期使用温度不宜超过80℃答案：C（PE管柔韧性好，耐腐蚀性强，连接可靠，长期使用温度≤40℃）14.给水管网事故检修时，环状管网的最小检修隔离范围是：A.故障管段所在环的全部管段B.故障管段及其相邻管段C.仅故障管段D.整个管网答案：C（环状管网可通过关闭故障管段两端阀门隔离，不影响其他区域供水）15.给水管网设计中，“年费用折算”需考虑的主要因素不包括：A.管材购置成本B.水泵运行电费C.管网维护费用D.用户投诉处理成本答案：D（年费用折算包括投资折旧、运行能耗、维护费用等，不包含用户投诉成本）16.某区域最高日用水量为20000m³/d，时变化系数1.5，管网中已有一座高位水池调节容积为1500m³，则水泵设计流量应为：A.20000×1.5/24≈1250m³/hB.20000/24≈833m³/hC.（20000×1.5-1500×24）/24≈负数（不合理）D.20000×1.5/(24-调节时间)（需补充调节时间参数）答案：B（水泵设计流量按最高日平均时流量计算，高位水池用于调节时变化流量，不影响水泵设计流量）17.给水管网中，“水跃”现象主要影响：A.水质稳定性B.管网压力波动C.管段流量分配D.管材使用寿命答案：B（水跃是水流速度突变引起的压力波，属于水锤现象的一种）18.以下哪种情况会导致管网漏损率升高？A.定期进行管道检测与修复B.管材接口密封不良C.管网压力稳定在设计值D.采用球墨铸铁管替代钢管答案：B（接口密封不良直接导致漏水，其他选项均为降低漏损的措施）19.给水管网水质检测点应优先设置在：A.水厂出水口B.管网末端和大用户入口C.水泵房附近D.管径较大的管段中间答案：B（末端和大用户入口是水质最易恶化的区域，需重点监测）20.给水管网抗震设计中，关键措施不包括：A.采用柔性接口管材B.减少管网转弯和变径C.提高管材强度等级D.固定支墩与管道分离设置答案：D（抗震设计需增强节点柔性，固定支墩应与管道可靠连接以抵抗位移）二、判断题（每题1分，共15分）1.给水管网设计中，消防用水量需计入最高日最高时设计流量。（×）（消防用水量为校核流量，不计入常规设计流量）2.树状管网的优点是投资低、水力计算简单，缺点是供水可靠性差。（√）3.给水管网中，流速越大，沿程水头损失越小。（×）（沿程水头损失与流速平方成正比，流速越大，损失越大）4.球墨铸铁管的强度高于普通钢管。（×）（钢管强度更高，球墨铸铁管韧性和耐腐蚀性更优）5.给水管网水力平差时，环状管网需满足每个环的水头损失代数和为零。（√）6.高位水池的调节容积应至少满足最高日2小时用水量。（×）（调节容积需根据时变化系数和水泵运行规律计算，一般为最高日用水量的5%-10%）7.给水管网中，“节点”指管段的连接点或流量变化点。（√）8.塑料管（如PE、PVC）的糙率小于金属管，因此相同流量下沿程水头损失更小。（√）9.给水管网漏损率=（供水总量-有效供水量）/供水总量×100%。（√）10.给水管网分区供水时，压力分区的边界应避免设置在大用户集中区域。（√）11.水锤防护的关键是限制流速变化速率，可通过缓慢关闭阀门或设置空气罐实现。（√）12.给水管网水质恶化的主要原因是水厂出水水质不达标。（×）（主要原因为管网二次污染，如管材析出、沉积物滋生微生物等）13.给水管网设计中，“经济流速”是指年费用（投资+运行费）最小的流速。（√）14.给水管网中，支管的管径应小于干管，以保证干管流量优先分配。（√）15.给水管网抗震设计时，应避免将管道敷设在活动性断层上。（√）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述给水管网水力计算的主要步骤。答：（1）确定设计流量：计算最高日最高时用水量，确定节点流量（包括大用户集中流量和沿线流量转换的节点流量）；（2）划分计算管段：将管网划分为若干管段，标注管段长度和管径；（3）初分流量：根据节点流量平衡，初步分配各管段流量；（4）计算水头损失：采用达西-魏斯巴赫公式或海曾-威廉公式计算沿程水头损失，局部水头损失按沿程损失的5%-10%估算；（5）管网平差：对环状管网，检查各环水头损失是否满足代数和为零，若不满足则调整管段流量，重复计算直至误差在允许范围内；（6）校核水压：验证最不利点服务水头是否满足要求，若不满足则调整管径或水泵扬程。2.列举5种给水管网常用管材及其适用场景。答：（1）球墨铸铁管：适用于中高压管网（工作压力≤2.5MPa），尤其腐蚀性土壤环境；（2）PE管（聚乙烯管）：适用于低压管网（工作压力≤1.6MPa）、地质条件不稳定区域（如软土）；（3）钢管：适用于高压管网（工作压力＞2.5MPa）或穿越铁路、河流等特殊地段；（4）PVC-U管（硬聚氯乙烯管）：适用于低压、无阳光直射的埋地管网（工作压力≤1.0MPa）；（5）玻璃钢管：适用于腐蚀性强、对水质要求高的工业管网（如纯净水输送）。3.说明给水管网中“水锤”的危害及防护措施。答：危害：水锤会导致管网压力剧烈波动，可能引起爆管、阀门损坏、水泵反转甚至电机烧毁；长期反复作用会加速管材疲劳，缩短管网寿命。防护措施：（1）控制流速：设计时限制管内流速（一般≤2.5m/s）；（2）缓慢操作：水泵停机时采用软停装置，阀门关闭时间≥30s；（3）设置水锤防护设备：如空气罐（缓冲压力波动）、泄压阀（超压时泄水）、止回阀（防止水倒流）；（4）优化管网布置：减少突然变径或转弯，避免长距离无分支的直管段。4.如何通过管网水质监测数据判断是否存在二次污染？答：（1）对比水厂出水与管网节点的水质指标：若管网节点余氯显著低于出厂水（如出厂余氯0.5mg/L，末端余氯＜0.05mg/L），可能存在微生物滋生；（2）检测浊度和颗粒物：管网节点浊度高于出厂水（如出厂浊度＜1NTU，节点浊度＞3NTU），可能因管道沉积物脱落导致；（3）金属离子分析：若铁、锰离子浓度异常升高（如＞0.3mg/L），可能因钢管或铸铁管内壁腐蚀；（4）微生物指标：管网节点菌落总数或总大肠菌群超标（如菌落总数＞100CFU/mL），提示存在二次污染风险；（5）定期检测管网末端“死水”：长时间未流动的水若水质恶化明显（如色度、嗅味异常），说明管网存在滞流区域需优化。5.简述给水管网漏损控制的主要技术措施。答：（1）主动检测：采用听漏仪、相关仪、压力监测系统等设备定期检测漏点；（2）分区计量（DMA）：将管网划分为独立计量区域，通过夜间最小流量分析判断漏损水平；（3）修复技术：对漏点采用补漏剂、管片修补或更换管段；（4）管材升级：将易腐蚀的旧钢管、灰铸铁管更换为PE管、球墨铸铁管；（5）压力控制：通过减压阀将管网压力维持在合理范围（如0.3-0.4MPa），降低高压导致的漏损；（6）智能监控：安装压力传感器和流量仪表，实时监测管网运行状态，预警异常漏损。6.给水管网设计中，如何确定“经济管径”？答：经济管径需综合考虑管材投资和运行能耗。具体步骤：（1）根据设计流量和可能的流速范围（经济流速一般取0.6-1.8m/s，大管径取高值），初定若干候选管径；（2）计算各候选管径的年费用：年费用=管材投资年折旧+年运行电费（与水头损失相关）；（3）比较各管径的年费用，选择年费用最小的管径作为经济管径。例如，对于流量Q=0.1m³/s的管段，候选管径DN300（流速1.41m/s）和DN350（流速1.03m/s），计算DN300的管材成本较低但水头损失较大（电费高），DN350的管材成本较高但水头损失较小（电费低），取两者中年费用最小的管径。四、计算题（每题8分，共24分）1.某城镇给水管网服务面积10km²，其中大用户集中用水量为5000m³/d，管网干管总长度为20km（已扣除大用户接管长度）。已知最高日用水量为30000m³/d，时变化系数1.5，求：（1）比流量；（2）某管段长度为2km，沿线流量；（3）该管段两端节点分配的节点流量。解：（1）比流量q_s=（最高日用水量-大用户集中用水量）/干管总长度=（30000-5000）/20=1250m³/(d·km)（2）沿线流量q_l=q_s×管段长度=1250×2=2500m³/d（3）节点流量=沿线流量×1/2=2500×0.5=1250m³/d（两端节点各分配1250m³/d）2.某环状管网由两个环组成，环Ⅰ的初步流量分配为：AB管段流量30L/s（水头损失h_AB=5m），BC管段流量20L/s（h_BC=3m），CA管段流量-10L/s（h_CA=-2m）（负号表示假设方向与实际相反）。计算环Ⅰ的闭合差，并说明调整方向。解：闭合差Δh=h_AB+h_BC+h_CA=5+3+(-2)=6m（闭合差为正，说明顺时针方向流量偏大）调整方向：需减少顺时针方向流量（或增加逆时针方向流量），调整量Δq=-Δh/(4∑(h/q))（具体数值需根据各管段的h/q关系计算，此处定性说明：闭合差为正，应将各管段流量减去一个修正值，使环内水头损失和趋近于零）3.某小区给水管网最不利点位于地面标高30m处，需保证水龙头处水压28m（以地面为基准）。清水池最低水位标高为10m，从清水池到最不利点的总水头损失为8m，求水泵所需扬程。解：水泵扬程H=（最不利点地面标高+服务水头）-清水池最低水位标高+总水头损失=（30+28）-10+8=56m五、案例分析题（共11分）某城市新建住宅小区，给水管网投入使用3个月后，部分用户反映自来水发黄、有铁锈味，经检测管网末端余氯为0.02mg/L（标准≥0.05mg/L），浊度4.2NTU（标准≤1NTU）。结合给水管网知识，分析可能原因并提出解决方案。