2025年给排水科学与工程(管网实验与给排水科学与工程)试卷及答案

2025年给排水科学与工程(管网实验与给排水科学与工程)试卷及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在环状管网水力平差计算中，若某环闭合差为+1.3m，说明该环内（）。A.顺时针方向流量偏大B.逆时针方向流量偏大C.管径普遍偏小D.摩阻系数取值偏高答案：A2.用EPANET对某城市给水管网进行24h延时模拟时，若节点最低自由水压出现在凌晨3:00，其最可能原因是（）。A.夜间消防校核B.水塔出流导致水头损失C.二泵站变频降速D.管网漏损系数突增答案：C3.在排水管道满流实验中，采用浓度法测流量，若示踪剂NaCl背景电导率从280μScm⁻¹升至320μScm⁻¹，则流量计算应（）。A.直接采用原标定曲线B.重新标定并扣除本底C.乘以1.14修正系数D.改用稀释度法答案：B4.对于HDPE给水管，其20℃、50年长期静液压强度为8.0MPa，则SDR11管材的允许最大内压为（）。A.0.80MPaB.1.00MPaC.1.25MPaD.1.60MPa答案：B5.在雨水管网设计重现期P=5a的暴雨强度公式中，若集水时间tc由12min缩短至8min，则设计流量qp将（）。A.减小约15%B.基本不变C.增大约25%D.增大约40%答案：C6.采用水锤防护微止回阀时，其最大允许关闭时间Tc与管道特征时间2L/a的关系应满足（）。A.Tc≤0.5·2L/aB.Tc≈2L/aC.Tc≥3·2L/aD.无关联答案：A7.在排水泵站前池设置导流墩的主要目的是（）。A.降低弗劳德数B.减小漩涡区长度C.提高池内DOD.降低进水管摩阻答案：B8.用超声波流量计现场标定DN300钢管，若声速校正后时差Δt=1.25μs，声道角45°，则流速v为（）ms⁻¹。A.0.88B.1.04C.1.18D.1.33答案：C9.给水管网发生“红水”现象，若水中Fe²⁺=0.6mgL⁻¹、DO=9.2mgL⁻¹，其最直接原因是（）。A.水源硫酸根偏高B.管网铁细菌繁殖C.水厂加氨不足D.余氯>1.2mgL⁻¹答案：B10.在污水管道通气计算中，若最大气流速度限制为4ms⁻¹，则DN150通气管允许的最大排水流量为（）Ls⁻¹。A.4.2B.6.5C.8.0D.10.3答案：B11.环状管网中，若某管段流量Q=0且水头损失hf≠0，则该管段处于（）状态。A.关闭阀门B.水泵加压C.负压空蚀D.数据错误答案：A12.用曼宁公式计算混凝土雨水管（n=0.013）水力半径R=0.15m、坡度S=0.003时，其满流流速为（）ms⁻¹。A.1.1B.1.4C.1.7D.2.0答案：B13.在泵站吸水井设置涡流抑制板后，临界淹没深度可减小约（）。A.5%B.15%C.30%D.50%答案：C14.对于采用海曾威廉公式的给水管网，若Cw由140降至120，则在相同流量下，水头损失约增加（）。A.8%B.19%C.31%D.45%答案：C15.在排水管网中，若采用PE双壁波纹管（SN8）埋深3.5m，则其环刚度验算的安全系数应不小于（）。A.1.5B.2.0C.2.5D.3.0答案：B16.水塔调节容积计算时，若最高日用水量Qd=12000m³d⁻¹，日变化系数Kd=1.3，则水塔有效容积一般取（）m³。A.600B.1200C.1560D.2400答案：C17.用灰色关联法评价管网漏损风险时，关联度最大的指标通常是（）。A.管龄B.夜间最小流量C.管材D.管径答案：B18.在大型给水管道气压试验中，若试验压力为1.1Pw，稳压1h压降不超过（）则合格。A.0.05MPaB.0.10MPaC.0.15MPaD.0.20MPa答案：A19.对于合流制溢流（CSO）调蓄池，若截流倍数n0=3，则其调蓄池容积约为旱季污水量的（）。A.2%B.6%C.10%D.15%答案：B20.在管网GIS数据入库时，若拓扑容差设为0.15m，则其最适用于（）比例尺底图。A.1:500B.1:1000C.1:2000D.1:5000答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，选择全部正确得分，漏选、错选均不得分）21.下列关于给水管网节点方程法的叙述，正确的有（）。A.以节点水头为未知量B.需满足能量守恒C.系数矩阵对称正定D.适用于树状网E.需迭代求解答案：A、C、E22.在排水管道闭路电视（CCTV）检测中，属于结构性缺陷的有（）。A.裂缝B.错位C.树根侵入D.沉积E.渗漏答案：A、B、C、E23.下列措施可降低给水管网水锤升压的有（）。A.设置双向调压塔B.增大管壁厚度C.采用缓闭蝶阀D.提高管道粗糙度E.增设空气罐答案：A、C、E24.关于污水管道通气系统，下列说法正确的有（）。A.通气管管径不应小于排水管管径1/2B.屋顶通气管口应高出屋面0.3mC.可结合雨水口设置D.通气管可接入新风系统E.环形通气管应设在最始端答案：A、B25.在雨水管网设计时，采用芝加哥雨型合成暴雨过程线需输入的参数有（）。A.暴雨强度公式B.设计重现期C.雨峰系数rD.降雨历时E.径流系数答案：A、B、C、D26.下列关于PE管热熔对接的描述，正确的有（）。A.加热板温度210±10℃B.卷边对称宽度应≥管壁厚0.5倍C.切换时间应≤10sD.冷却期间可移动管段E.焊口应100%翻边切除检验答案：A、B、C27.在管网漏损定位相关分析（CVA）法中，需同步监测的物理量有（）。A.压力B.流量C.声波D.水质余氯E.地面加速度答案：A、B、C28.下列关于排水泵站前池设计的叙述，正确的有（）。A.前池长度≥5D（D为进水管径）B.应设底流导流墙C.池内流速宜0.3–0.5ms⁻¹D.可取消格栅E.需考虑漩涡数S答案：A、B、C、E29.在环状给水管网中，发生局部断裂事故后，可通过（）进行应急调度。A.关闭相邻阀门隔离B.启用高位水池C.加压泵站变频升速D.反向输送E.临时加氯答案：A、B、C、D30.下列关于排水管道非开挖修复CIPP工法的叙述，正确的有（）。A.软管直径应比原管小≥10%B.热水固化温度80–85℃C.壁厚设计按弹性模量折减D.需做闭水试验E.可修复90°弯管答案：B、C、D三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.给水管网水力模型中，粗糙系数随运行年限线性增加。答案：×32.在排水泵站出水管上设置多功能水泵控制阀可同时消除停泵水锤和启泵水锤。答案：√33.采用气压罐供水时，其调节容积与水泵启动频率无关。答案：×34.雨水口篦子泄流能力试验应在0.05m恒定水头下进行。答案：√35.污水管道中H₂S浓度与BOD₅呈正相关，与DO呈负相关。答案：√36.在环状管网中，任一节点的流量闭合差理论上应为零。答案：√37.对于同一管材，其环刚度与管径三次方成反比。答案：×38.采用CCTV检测时，管道水位高于15%管径仍可获取完整图像。答案：×39.在延时模拟中，若节点压力持续低于10m，则可能出现负压空蚀。答案：√40.给水管网中设置减压阀可降低漏失率，但会增加水锤风险。答案：×四、填空题（每空1分，共20分）41.给水管网平差计算中，海曾威廉公式为hf=________，其中Cw表示________。答案：10.67LQ¹·⁸⁵²/Cw¹·⁸⁵²D⁴·⁸⁷，管道粗糙系数42.在雨水管网设计流量计算中，采用推理公式Q=________，其中ψ表示________。答案：ψiA，径流系数43.用超声波流量计测流时，流速v=________，其中L为________。答案：L/(2cosθΔt)，声道长度44.排水管道最大设计充满度规定：DN300为________，DN600为________。答案：0.55，0.6545.水锤波速a=________，其中K为________。答案：√[(K/ρ)/(1+(K/E)(D/e))]，水的体积弹性模量46.在污水管道通气计算中，最大气流速度限制为________ms⁻¹，其目的是防止________。答案：4，水封破坏47.环刚度S=(________)/Δy，其中Δy为________。答案：F/L，管径变形量48.给水管网漏损率公式为________，其中Qs表示________。答案：(Qin−Qbill)/Qin×100%，系统输入水量49.在延时模拟中，若节点需水量采用阶梯模式，则24h需水量之和应等于________乘以________。答案：最高日用水量，日变化系数50.采用CIPP修复后，新管壁厚t=________，其中EL表示________。答案：D[(Pext/2σallow)^0.5]，衬管长期弹性模量五、简答题（每题6分，共30分）51.简述给水管网节点方程法与环方程法的主要区别及各自适用场景。答案：节点方程法以节点水头为未知量，方程数等于节点数，系数矩阵对称正定，适合大型环状网；环方程法以环流量校正为未知量，方程数等于独立环数，需初始流量分配，适合小型网或手工平差。节点法收敛稳定，内存需求大；环法内存小，但初值敏感。52.说明排水管道CCTV检测中“时钟表示法”记录缺陷位置的步骤。答案：将管道横断面视为钟表盘，顺水流方向，12点位置为管顶。检测时，摄像头前进至缺陷段，暂停录像，在画面上叠加时钟标尺，记录缺陷起始与终止的时钟读数，如“3–5点裂缝长0.8m”，同时记录距井口链距，精度0.1m，便于后期GIS定位与维修。53.列举三种常用给水管网漏损定位技术，并比较其优缺点。答案：（1）音听法：设备简单、成本低，但受环境噪声影响大，精度±2m；（2）相关分析法：利用泄漏噪声互相关，定位精度±0.5m，需安装传感器，成本高；（3）夜间最小流量法：通过DMA计量，可评估漏损规模，但无法精确定位，需结合其他方法。54.说明雨水管网设计时采用芝加哥雨型的步骤。答案：①获取当地暴雨强度公式；②选定设计重现期P与降雨历时T；③确定雨峰系数r（0–1）；④计算总雨量H=i·T；⑤按芝加哥模型分配雨量至各时段，生成前后峰不对称过程线；⑥用径流系数ψ折算净雨；⑦通过单位线或推理公式计算设计流量过程线，取峰值作为设计流量。55.简述排水泵站前池漩涡形成机理及抑制措施。答案：机理：来流不对称、流速分布不均，产生环量，在吸水口形成吸气漩涡。抑制：①加大淹没深度；②设置导流墙、导流墩；③采用双吸水口；④池底设涡流抑制板；⑤控制池内流速<0.3ms⁻¹；⑥优化进水喇叭口型线。六、计算题（共30分）56.（10分）某城市给水管网由两泵站供水，管网简化后如图：节点1为清水池（水位15m），节点2为水塔（水位35m），管段1–3长3km、DN500、Cw=120；管段2–3长2km、DN400、Cw=130；节点3需水量150Ls⁻¹，地面高程10m。求节点3自由水头。（忽略局部水头损失）答案：设节点3水头H₃。管段1–3：Q₁=(H₃−15)/R₁，R₁=10.67×3000/(120¹·⁸⁵²×0.5⁴·⁸⁷)=61.2s¹·⁸⁵²m⁻²·⁸⁷管段2–3：Q₂=(H₃−35)/R₂，R₂=10.67×2000/(130¹·⁸⁵²×0.4⁴·⁸⁷)=98.7s¹·⁸⁵²m⁻²·⁸⁷节点3：Q₁+Q₂=0.15m³s⁻¹解得H₃=25.4m，自由水头=25.4−10=15.4m57.（10分）某DN800混凝土雨水管，n=0.013，坡度S=0.002，设计充满度0.75，试计算其输送能力Q。若该管段上游汇水面积30ha，径流系数ψ=0.55，降雨历时t=20min，暴雨强度公式i=2200/(t+10)^0.75(Ls⁻¹ha⁻¹)，验算是否满足设计要求。答案：水力半径R=0.75×0.8/4=0.15m曼宁流速v=1/nR²/³S¹/²=1/0.013×0.15²/³×0.002¹/²=1.42ms⁻¹过水面积A=0.75×π×0.4²=0.377m²Qpipe=vA=1.42×0.377=0.535m³s⁻¹=535Ls⁻¹设计流量Qrain=ψiA=0.55×2200/(20+10)^0.75×30=0.55×2200/9.46×30=3840Ls⁻¹535<3840，不满足，需加大管径或坡度。58.（10分）某给水加压泵站出水管为DN600钢管，长1.2km，波速a=1200ms⁻¹，稳态流速1.5ms⁻¹，若末端阀门直线关闭时间Tc=4s，判断发生直接水锤还是间接水锤，并计算最大水锤升压ΔH。答案：特征时间2L/a=2×1200/1200=2sTc=4s>2s，属间接水锤ΔH=(2L/aTc)·av/g=(2/4)×120