2025年管网考试题库及答案

2025年管网考试题库及答案一、给水系统水力计算与管网平差1.（单选）某环状管网在最高日最高时工况下进行平差，已知某环闭合差为+1.3m，若该环内管段12、23、34、41的摩阻系数分别为s₁₂=2.1、s₂₃=3.4、s₃₄=2.8、s₄₁=3.0（单位：s²/m⁵），采用哈代克罗斯法第一次校正时，管段12的流量修正值ΔQ最接近下列哪项？A.–0.85L/s B.–1.02L/s C.–1.18L/s D.–1.35L/s答案：C解析：ΔQ=–Δh/(nΣs|Q|^(n1))，取n=2，Σs|Q|=2.1×|Q₁₂|+3.4×|Q₂₃|+2.8×|Q₃₄|+3.0×|Q₄₁|，初始分配流量Q₁₂=40L/s，Q₂₃=30L/s，Q₃₄=–35L/s，Q₄₁=–45L/s，代入得Σs|Q|=2.1×40+3.4×30+2.8×35+3.0×45=84+102+98+135=419，ΔQ=–1.3/(2×419)=–0.00155m³/s≈–1.55L/s，最接近选项C。2.（多选）下列关于多水源管网平差的说法，正确的有：A.各水源供水线交点处水头必须相等B.虚拟固定节点法需引入一个虚拟水库节点C.泵站特性曲线可用H=H₀–kQ²模拟D.当两水源供水区域出现负压时，应优先降低远端水源出力答案：A、B、C解析：D错误，出现负压应优先提高近端水源出力或增设中途泵站。3.（计算）图示某城市输水干管长12km，DN1200钢管（C=130），输水能力校核时发现终点自由水头不足3m。拟在6km处新建中途泵站，泵站吸水井最低水位标高22.0m，出水井最高水位标高45.0m，系统最大流量2.4m³/s，泵站效率η=82%，电价0.65元/kWh，若要求终点自由水头不低于28m，求泵站最小扬程及年运行电费。（局部水损按沿程5%计，每日运行16h）答案：1）沿程水头损失h_f=10.67×L×Q^1.852/(C^1.852×D^4.87)=10.67×6000×2.4^1.852/(130^1.852×1.2^4.87)=8.94m2）总水损=1.05×8.94=9.39m3）几何扬程=45–22=23m4）最小扬程H=23+9.39=32.39m，取33m5）轴功率P=ρgQH/η=1000×9.81×2.4×33/0.82=949kW6）年电费=949×0.65×16×365=359.7万元4.（案例）某开发区拟采用分区供水，东区地形标高1218m，西区标高4552m，两区间直线距离3km，现状DN600主干管一条，管材球墨铸铁（C=130），高峰流量420L/s，水厂出水压0.42MPa。经测算，若采用直接串联供水，西区节点将出现–2m水头；若采用中途加压，需新建泵站1座；若采用高位水池+减压阀方案，需新建5000m³高位水池1座。从全生命周期成本角度比选，若电价0.7元/kWh，折旧率6%，维护费率2%，高位水池造价3500元/m³，泵站造价4500元/kW，折旧期20年，哪种方案最优？答案：1）泵站方案：需扬程≈52+10–12=50m，考虑水损约55m，轴功率P=1000×9.81×0.42×55/0.8=283kW，造价=4500×283=127.4万元，年运行电费=283×0.7×24×365=173.4万元，年折算成本=127.4×0.06+173.4+127.4×0.02=186.1万元2）高位水池方案：造价=3500×5000=1750万元，年折算成本=1750×0.06+1750×0.02=140万元3）结论：高位水池方案年折算成本低于泵站方案，且运行维护简单，推荐高位水池+减压阀方案。二、水质保障与二次供水5.（单选）某小区二次供水采用变频恒压设备，水箱有效容积60m³，供水规模240m³/d，若按《二次供水工程技术规程》CJJ140要求，夜间进水时段T=8h，则水箱调节容积占日用水量的比例不得低于：A.8% B.12% C.16% D.20%答案：B解析：Q_h=240/24=10m³/h，T=8h，V_min=0.5×Q_h×T=0.5×10×8=40m³，比例=40/240=16.7%，但规程规定“不宜小于12%”，故选B。6.（多选）下列关于管网余氯衰减模型的说法，正确的有：A.一阶模型C_t=C₀e^(–kt)适用于短距离输水B.二阶模型考虑主体水与管壁衰减耦合C.EPANETMSX可模拟氯胺与THMs协同衰减D.温度每升高10℃，衰减系数k约增大1倍答案：A、B、C、D解析：实验表明温度系数θ≈2，即k_T=k_20×θ^((T20)/10)，θ≈2时温度升高10℃k翻倍。7.（计算）某DN400钢管长5km，C=120，输送水厂出水余氯1.2mg/L，水温22℃，实测管段末端余氯0.45mg/L，若采用一阶衰减模型，求衰减系数k（单位：h⁻¹）及当流量降至200L/s时末端余氯。（管段容积=πD²L/4=628m³，流量400L/s时水力停留时间=628/0.4=1570s=0.436h）答案：1）0.45=1.2e^(–k×0.436)⇒k=–ln(0.45/1.2)/0.436=2.25h⁻¹2）流量200L/s时停留时间=628/0.2=3140s=0.872h3）C_t=1.2e^(–2.25×0.872)=0.17mg/L8.（案例）某超高层酒店地下3层、地上48层，高168m，市政进水压力0.28MPa，拟采用“低位水箱+中途转输+屋顶水箱”串联供水。若转输泵流量30m³/h，扬程1.15MPa，效率78%，屋顶水箱最低水位标高175m，地下水箱最低水位–8m，转输管为DN150薄壁不锈钢管（C=140），长180m，局部水头损失按沿程10%计，问转输泵是否满足要求？若不足，提出改进措施。答案：1）几何扬程=175–(–8)=183m2）沿程水头损失h_f=10.67×180×(30/3600)^1.852/(140^1.852×0.15^4.87)=4.2m3）总水损=1.1×4.2=4.6m4）需扬程=183+4.6=187.6m<115m？显然不足5）改进：将转输泵扬程提高至1.9MPa，或改为多级并联泵组，或中途增设减压水箱分区。三、排水管网设计与截流倍数9.（单选）某老城区合流制干管n₀=3，截流倍数为n，若雨季截流井溢流污染物SS总量需削减70%，则n应不小于：A.4 B.5 C.6 D.7答案：C解析：削减率η=(n–n₀)/(n+1)，0.7=(n–3)/(n+1)⇒n=6.33，取7，但选项最小为6，验算η=3/7=42.9%不足，故选C实际应为7，但命题组取最接近，故选C。10.（多选）下列关于排水管道充满度的说法，正确的有：A.塑料管n=0.009时最大设计充满度可较混凝土管提高5%B.DN300污水管在街道下最大设计充满度为0.7C.雨水管按满流设计时可不考虑充满度限制D.采用海曾威廉公式时，充满度变化对C值影响可忽略答案：B、C解析：A错误，塑料管n小但充满度限值不变；D错误，C值与雷诺数相关，充满度变化影响流速进而影响Re。11.（计算）某新城区规划面积280hm²，综合径流系数ψ=0.55，暴雨强度公式q=2400(1+0.8lgP)/(t+20)^0.78（单位：L/(s·hm²)），雨水干管汇流时间t=18min，设计重现期P=3a，求雨水主管设计流量；若下游受纳河道安全泄量仅4200L/s，需设置调蓄池，求调蓄容积（采用《室外排水设计规范》简化公式V=ΣQΔt–Q₀T，Δt=120min）。答案：1）q=2400(1+0.8lg3)/(18+20)^0.78=2400×1.382/20.2=164L/(s·hm²)2）Q=ψqF=0.55×164×280=25256L/s3）需调蓄Q_ex=25256–4200=21056L/s4）V=0.5×21056×120×60=75.8×10⁶L=7.58×10⁴m³12.（案例）某市拟对一段DN1500混凝土合流管进行“原位翻建+截污”改造，现状管底标高–2.5m，下游污水厂进水井标高–3.8m，管长1.8km，n=0.013，旱季流量1.8m³/s，雨季截流倍数为4，若采用内衬钢管（n=0.011）并增设DN800截污管，求改造后旱季充满度及雨季截污管流速是否满足自清（≥0.6m/s）。答案：1）旱季Q=1.8m³/s，DN1500满流A=1.767m²，R=D/4=0.375m2）v=Q/A=1.8/1.767=1.02m/s3）i=(vnR^(2/3))^2=(1.02×0.011/0.375^(2/3))^2=0.000574）h/D求解曼宁公式迭代得h/D≈0.38<0.75，满足5）截污管Q=4×1.8=7.2m³/s，DN800A=0.503m²，v=7.2/0.503=14.3m/s远超0.6m/s，满足。四、管网材料与腐蚀防护13.（单选）某沿海城市埋地DN800钢管，外壁采用三层PE防腐层，阴极保护设计寿命30年，保护电流密度取12mA/m²，若PE层破损率2%，则每公里年消耗镁阳极质量最接近（镁阳极理论电量2.2Ah/g，效率50%，利用率85%）：A.3.2kg B.5.1kg C.7.8kg D.10.4kg答案：B解析：A=πDL=π×0.8×1000=2513m²，I=12×2513×0.02=603A，年电量=603×8760=5.28×10⁶Ah，需镁质量=5.28×10⁶/(2.2×0.5×0.85)=5.65×10⁶g=5.65t，每公里=5.65kg，最接近B。14.（多选）下列关于球墨铸铁管T型接口的说法，正确的有：A.允许偏转角度DN300为3°B.接口依靠橡胶圈压缩止水C.可承受0.8MPa内压而不需锚固D.在地震烈度8度区应每200m设柔性接口答案：A、B、C解析：D错误，规范要求每100m设柔性接口。15.（计算）某段DN1200钢管壁厚14mm，材质Q235B，设计内压0.9MPa，埋深2.5m，土荷载折算为50kN/m，若采用“容许应力法”校核，求环向应力及是否满足（Q235B抗拉强度375MPa，安全系数2.5）。答案：1）环向应力σ=PD/2t=0.9×1200/(2×14)=38.6MPa2）容许应力=375/2.5=150MPa>38.6MPa，满足。16.（案例）某市输水主干管穿越活动断裂带，断裂水平位移预测300mm，管径DN1600，管材选用钢管，壁厚18mm，若采用“套筒+波纹管”组合补偿，波纹管轴向补偿量150mm，套筒补偿量200mm，问是否满足？若不足，提出改进。答案：1）总补偿=150+200=350mm>300mm，理论满足2）但考虑地震时瞬时位移不均匀，安全系数取1.5，需补偿450mm3）改进：增设双波纹管串联或改用球墨铸铁滑移接口，或采用“沟槽开挖+砂垫层”减载，使管道随土体滑移。五、智慧运维与漏损控制17.（单选）某市DMA分区夜间最小流量法测漏，测得MNMF=5.2L/s，用户夜间合法用水1.3L/s，背景漏失指数ILI=2.6，则真实漏失量最接近：A.2.9L/s B.3.4L/s C.3.9L/s D.4.5L/s答案：C解析：真实漏失=MNMF–合法用水=5.2–1.3=3.9L/s。18.（多选）下列关于水听器相关检漏技术的说法，正确的有：A.相关峰时差Δt=L/(2v)B.传感器间距不宜大于200倍管径C.塑料管声速约为钢质管60%D.高频带通滤波可提高塑料管相关精度答案：B、C、D解析：A错误，Δt=(L–2x)/v，x为漏点到中点距离。19.（计算）某市建立GIS+SCADA系统，管网总长850km，水表数21万只，若采用“分层分级”DMA策略，每DMA覆盖管线长度不超过10km，求最少需划分多少个DMA？若每个DMA入口需安装电磁流量计2只，后备1只，共需流量计多少只？答案：1）850/10