2025外网给排水试题及答案

2025外网给排水试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.室外给水管道采用球墨铸铁管时，其接口形式优先推荐（）。A.承插式橡胶圈接口B.法兰接口C.焊接接口D.卡箍接口2.某城市新建区域规划人口5万人，综合生活用水定额取200L/(人·d)，时变化系数1.5，则该区域最高日最高时生活用水量为（）。A.625m³/hB.500m³/hC.312.5m³/hD.416.7m³/h3.雨水管渠设计中，汇水面积的划分应遵循（）原则。A.以道路中心线为界，按就近排入附近雨水管渠B.以建筑红线为界，按地块权属划分C.以流域分水岭为界，确保雨水重力流排出D.以管道埋深为界，优先排入深埋管渠4.下列关于合流制排水系统的描述中，错误的是（）。A.初期雨水污染负荷高，合流制管道需考虑截流倍数B.适用于老城区改造难度大、管渠系统不完善的区域C.雨天时部分混合污水可能直接排入水体，造成污染D.与分流制相比，合流制管道建设投资更低，维护更简单5.给水管网中设置调节水池的主要目的是（）。A.降低管道工作压力B.平衡供水与用水的流量差C.减少管道水头损失D.储存消防备用水源6.某污水管段设计流量为200L/s，粗糙系数n=0.014，水力半径R=0.3m，按曼宁公式计算流速v=（）m/s（曼宁公式v=(1/n)R^(2/3)I^(1/2)，假设坡度I=0.003）。A.0.85B.1.02C.1.23D.1.547.室外消火栓的保护半径不应超过（）。A.100mB.120mC.150mD.200m8.下列管材中，最适用于腐蚀性土壤地区的排水管道是（）。A.钢筋混凝土管B.硬聚氯乙烯（PVC-U）管C.球墨铸铁管D.钢管9.某小区雨水管网设计中，径流系数ψ取0.6，设计暴雨强度q=500L/(s·ha)，汇水面积F=5ha，则雨水设计流量Q=（）L/s（公式Q=ψqF）。A.1500B.1800C.2000D.250010.给水管网水压试验时，试验压力应为工作压力的1.5倍且不小于（）。A.0.6MPaB.0.8MPaC.1.0MPaD.1.2MPa二、简答题（每题8分，共40分）1.简述室外雨水管渠设计的主要步骤。2.对比分析室外给水管网环状布置与树状布置的优缺点。3.说明污水管道设计中“最小设计流速”和“最大设计流速”的意义及取值依据。4.列举3种常见的雨水调蓄设施，并说明其在海绵城市建设中的作用。5.简述给水管网水质安全保障的主要技术措施。三、计算题（每题15分，共30分）1.某城镇新建区域需设计一条污水干管，已知设计流量Q=300L/s，采用钢筋混凝土管（n=0.014），管道坡度I=0.002。要求：（1）按曼宁公式（v=(1/n)R^(2/3)I^(1/2)）计算管道流速v（保留2位小数）；（2）若管道充满度h/D=0.7（D为管径），计算所需管径D（保留2位小数，水力半径R=D/4×(1+2h/D)/(1+2h/D)，当h/D=0.7时，R≈0.26D）；（3）验证流速是否满足污水管道最小设计流速要求（最小设计流速取0.6m/s）。2.某小区给水管网中，从清水池到配水点的总水头损失为25m，配水点所需服务水头为20m，清水池最低水位标高为35.00m，求二级泵房水泵的设计扬程（忽略水泵吸水管水头损失）。四、案例分析题（共10分）某新建小区位于平原地区，总用地面积10ha，其中建筑屋面面积3ha，道路广场面积4ha（透水性铺装），绿地面积3ha（草地）。当地暴雨强度公式为q=4000(1+0.8lgP)/(t+10)^0.6（P=2a，t=20min），径流系数ψ屋面=0.9，ψ道路=0.4，ψ绿地=0.15。小区原设计采用传统雨水管网排水，暴雨时出现局部积水问题。问题：（1）计算该小区雨水设计流量（保留整数）；（2）分析积水可能的原因（至少3条）；（3）提出2项针对性的改进措施。参考答案一、单项选择题1.A2.C3.A4.D5.B6.B7.C8.B9.A10.A二、简答题1.室外雨水管渠设计主要步骤：（1）确定设计参数：包括设计重现期P、地面集水时间t1、管内流行时间t2、径流系数ψ等；（2）划分汇水面积：根据地形、道路、建筑布局划分排水流域，计算各管段汇水面积F；（3）计算设计暴雨强度q：代入暴雨强度公式计算；（4）计算雨水设计流量Q=ψqF；（5）确定管渠水力参数：选择管材、确定粗糙系数n，按曼宁公式计算流速v和管径D，验证充满度、流速等是否符合规范；（6）绘制管道平面图及纵断面图，标注管径、坡度、标高、检查井位置等；（7）复核系统排水能力，调整不合理管段。2.环状与树状管网对比：（1）环状布置：优点是供水可靠性高（某段故障可通过其他管段供水）、水压分布均匀；缺点是管材用量大、投资高、水力计算复杂。（2）树状布置：优点是构造简单、投资低、水力计算简便；缺点是可靠性差（某段故障会导致下游断水）、末端水压可能不足，易出现水质二次污染（水流停滞）。3.最小设计流速意义：防止污水中悬浮物沉积，避免管道堵塞；取值依据《室外排水设计标准》GB50014-2021，污水管最小设计流速为0.6m/s（重力流）。最大设计流速意义：防止流速过高冲刷管壁，减少管道磨损；取值依据管材，如金属管最大流速≤10m/s，非金属管≤5m/s。4.常见雨水调蓄设施及作用：（1）雨水调蓄池：临时储存雨水，削减峰值流量，减轻下游管网压力；（2）下凹式绿地：通过绿地低洼设计滞留雨水，增加下渗，补充地下水；（3）渗透铺装（如透水沥青、透水砖）：提高地面透水性，减少地表径流，延缓汇流时间。5.给水管网水质保障措施：（1）管材选择：优先使用耐腐蚀、无毒的管材（如球墨铸铁管、PE管）；（2）管道维护：定期冲洗管网，清除管内沉积物；（3）消毒措施：管网末端增设二次消毒设施（如紫外线消毒、二氧化氯投加）；（4）水质监测：设置在线监测点，实时监控余氯、浊度等指标；（5）防止交叉污染：严禁生活饮用水管与非饮用水管直接连接，设置防倒流装置。三、计算题1.（1）已知n=0.014，I=0.002，R≈0.26D（h/D=0.7时）。曼宁公式v=(1/n)R^(2/3)I^(1/2)=(1/0.014)×(0.26D)^(2/3)×(0.002)^(1/2)。但需先通过流量公式Q=v×A，A=πD²/4×0.7（充满度0.7），联立求解。Q=300L/s=0.3m³/s，A=0.7×(πD²/4)=0.5498D²；v=Q/A=0.3/(0.5498D²)=0.5457/D²；代入曼宁公式：0.5457/D²=(1/0.014)×(0.26D)^(2/3)×(0.002)^(1/2)计算右侧：(1/0.014)=71.4286；(0.26D)^(2/3)=0.26^(2/3)×D^(2/3)=0.409×D^(2/3)；(0.002)^(1/2)=0.0447；右侧=71.4286×0.409×D^(2/3)×0.0447≈1.305D^(2/3)；则0.5457/D²=1.305D^(2/3)→D^(8/3)=0.5457/1.305≈0.418→D≈(0.418)^(3/8)≈0.75m；验证v=0.5457/(0.75²)≈0.97m/s（保留2位小数为0.97m/s）。（2）由h/D=0.7，R≈0.26D，当D=0.75m时，R=0.26×0.75=0.195m；v=(1/0.014)×(0.195)^(2/3)×(0.002)^(1/2)=71.4286×(0.195^0.6667)×0.0447≈71.4286×0.34×0.0447≈1.09m/s（与步骤1近似，取D=0.8m复核）；若D=0.8m，A=0.7×π×0.8²/4≈0.3519m²，v=0.3/0.3519≈0.85m/s；R=0.26×0.8=0.208m，v=(1/0.014)×0.208^(2/3)×0.0447≈71.4286×0.35×0.0447≈1.12m/s（矛盾，说明需精确计算）。正确解法：由Q=Av，A=πD²/4×h/D=πD²/4×0.7=0.5498D²；v=(1/n)R^(2/3)I^(1/2)，R=(A)/(χ)，χ为湿周=πD×(h/D)=0.7πD；故R=0.5498D²/(0.7πD)=0.5498D/(0.7×3.1416)=0.25D（近似）；代入v=(1/0.014)×(0.25D)^(2/3)×(0.002)^(1/2)=71.4286×(0.25D)^(0.6667)×0.0447；Q=Av=0.5498D²×71.4286×(0.25D)^(0.6667)×0.0447=0.3；化简得D^(2+0.6667)=0.3/(0.5498×71.4286×0.0447×0.25^0.6667)；计算右侧分母：0.5498×71.4286≈39.29；39.29×0.0447≈1.757；0.25^0.6667≈0.3969；分母=1.757×0.3969≈0.697；右侧=0.3/0.697≈0.430；D^2.6667=0.430→D≈0.430^(1/2.6667)≈0.75m；因此，管径D≈0.75m（实际工程中取0.8m）。（3）计算流速v=Q/A=0.3/(0.5498×0.75²)=0.3/(0.309)=0.97m/s>0.6m/s，满足最小流速要求。2.水泵设计扬程H=清水池最低水位到配水点的总水头损失+配水点服务水头+地形高差；本题中地形高差=配水点地面标高-清水池最低水位标高（假设配水点地面标高=清水池最低水位标高+0，因未提及地形差）；故H=25m（水头损失）+20m（服务水头）=45m。四、案例分析题（1）雨水设计流量计算：暴雨强度q=4000(1+0.8lg2)/(20+10)^0.6=4000×(1+0.8×0.3010)/30^0.6≈4000×1.2408/7.25≈4000×0.171≈684L/(s·ha)；各部分汇水面积及流量：屋面：F1=3ha，ψ1=0.9，Q1=0.9×684×3=1846.8L/s；道路：F2=4ha，ψ2=0.4，Q2=0.4×684×4=1094.4L/s；绿地：F3=3ha，ψ3=0.15，Q3=0.15×684×3=307.8L/s；总流量Q=1846.8+1094.4+307.8≈3249L/s（取3250L/s）。（2）积水可能原因：①雨水管网设计流量不足（如重现期取值偏低，或径流系数计算未考虑透水性铺装实际下渗能力）；②管道坡度不足或局部堵塞，导致排水流速低于最小设计流速，水流滞