2025年给排水工程师(高级)考试真题及答案

2025年给排水工程师(高级)考试练习题及答案一、专业知识单选题（每题2分，共20分）1.根据《建筑给水排水设计标准》（GB50015-202X），某18层住宅（层高3m）采用分区给水，地下1层为水泵房，屋顶设高位水箱。当最高日最大时用水量为45m³/h，最不利点卫生器具最低工作压力为0.15MPa时，下列分区方案中最合理的是（）。A.低区1-6层，中区7-12层，高区13-18层B.低区1-5层，中区6-11层，高区12-18层C.低区1-7层，中区8-13层，高区14-18层D.低区1-4层，中区5-10层，高区11-18层答案：B解析：根据GB50015-202X第3.3.5条，建筑给水系统分区应使各分区最低卫生器具配水点处的静水压不大于0.45MPa（特殊器具不大于0.35MPa）。本建筑总高度18×3+3（地下层）=57m，屋顶水箱至低区最不利点（6层）的静水压力为（57-6×3）×0.01=57-18=39m→0.39MPa，满足≤0.45MPa；中区7-12层，水箱至12层静水压力（57-12×3）=57-36=21m→0.21MPa，需叠加中区加压泵扬程，使最不利点压力≥0.15MPa；高区13-18层同理。选项B分区后各层静水压力均在合理范围内，避免超压。2.某城市污水处理厂设计规模为10×10⁴m³/d，原水BOD₅=200mg/L，SS=250mg/L，氨氮=35mg/L，总磷=4mg/L。采用A²/O工艺，出水需满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。下列关于该工艺运行参数的调整建议中，错误的是（）。A.将厌氧池DO控制在0.2mg/L以下B.增加好氧池污泥龄至15-20dC.将混合液回流比从200%提高至300%D.缺氧池NO₃⁻-N负荷控制在0.05kgNO₃⁻-N/(kgMLSS·d)以下答案：C解析：A²/O工艺中，混合液回流比（内回流）主要影响脱氮效率，通常取值200%-400%，但过高会导致缺氧池DO升高，抑制反硝化。原水氨氮35mg/L，一级A标准要求≤5mg/L（水温＞12℃），需保证足够硝化。好氧池污泥龄需≥硝化菌世代时间（一般10-15d），故B正确。厌氧池DO应＜0.2mg/L以保证释磷，A正确。缺氧池NO₃⁻-N负荷过高会导致反硝化碳源不足，控制在0.05kg/(kgMLSS·d)以下可保证反硝化效率，D正确。混合液回流比200%已能满足脱氮需求，提高至300%可能引入过多DO至缺氧池，故C错误。3.某酒店采用空气源热泵制备生活热水，设计小时耗热量为1200kW，冷水温度10℃，热水温度60℃，热泵COP=3.5。若采用半即热式水加热器，下列关于加热设备选型及系统设计的说法中，正确的是（）。A.热泵制热量应不小于1200kWB.水加热器的贮水容积应不小于0.5h设计小时耗热量对应的水量C.系统应设置热水回水管，且循环流量按管网热损失计算D.热水供应系统的配水点最低水温应≥50℃答案：C解析：空气源热泵制热量=设计小时耗热量/COP=1200/3.5≈342.86kW，故A错误。半即热式水加热器属于快速加热设备，贮水容积小（一般≤15min设计小时用水量），B错误。根据GB50015-202X第5.5.10条，集中热水供应系统应设循环管道，循环流量按管网热损失计算，C正确。酒店热水配水点最低水温应≥55℃（GB50015-202X第5.1.5条），D错误。二、专业知识多选题（每题3分，共15分，每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.下列关于建筑雨水管渠设计的说法中，符合《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-202X）的有（）。A.小区内雨水管渠设计重现期应按2-5年取值B.雨水调蓄池的有效容积应包括径流总量控制容积和超标雨水调蓄容积C.下凹式绿地的汇水面积不宜超过其面积的3倍D.透水铺装的渗透速率应大于等于当地50年一遇1h最大降雨强度答案：BC解析：GB50400-202X第4.2.4条规定，小区雨水管渠设计重现期一般取3-10年（重要地区5-10年），A错误。第5.3.1条明确调蓄池容积包括径流总量控制（用于海绵城市目标）和超标雨水调蓄（应对超过设计重现期的降雨），B正确。第6.3.3条规定下凹式绿地汇水面积不宜超过其面积的3倍，C正确。透水铺装渗透速率应≥当地年最大1h降雨强度（非50年一遇），D错误。2.某化工园区拟建一座工业废水处理站，废水中含有高浓度苯酚（500mg/L）、氰化物（30mg/L）、悬浮物（800mg/L）及盐分（TDS=15000mg/L）。下列预处理工艺选择中，合理的有（）。A.采用隔油池去除苯酚B.采用碱性氯化法去除氰化物C.采用混凝沉淀去除悬浮物D.采用反渗透去除盐分答案：BC解析：苯酚为溶解性有机物，隔油池主要去除浮油，A错误。氰化物可通过碱性氯化法（两级氧化）转化为CO₂和N₂，B正确。悬浮物浓度高，混凝沉淀可有效去除，C正确。TDS=15000mg/L属于高盐废水，反渗透需预处理（如软化）且能耗高，一般优先采用蒸发结晶或电渗析，D错误。3.关于建筑消防给水系统的设计，下列说法中符合《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）的有（）。A.一类高层公共建筑高位消防水箱有效容积不应小于36m³B.临时高压系统消防水泵出水管应设压力开关，直接启动消防泵C.消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定，每个接合器的流量按10-15L/s计算D.建筑高度为120m的超高层建筑，消火栓系统应采用分区供水，且分区动压不应大于0.50MPa答案：ABC解析：GB50974-2014第5.2.1条规定，一类高层公共建筑高位水箱容积≥36m³（建筑高度＞100m时≥50m³，＞150m时≥100m³），A正确。第11.0.4条要求消防水泵出水管压力开关应能直接启动消防泵，B正确。第5.4.3条规定接合器数量按室内消防用水量计算，每个流量10-15L/s，C正确。第6.2.1条规定，系统工作压力＞2.40MPa时应分区，分区动压≤0.70MPa（消火栓口动压＞0.50MPa时需设减压装置），D错误。三、案例分析题（共5题，每题15分，共75分）案例1：某10层住宅（建筑高度30m），每层4户，每户3人，生活给水系统采用变频调速泵组直接供水（无高位水箱）。已知：最高日生活用水定额180L/（人·d），小时变化系数Kh=2.5，入户管给水压力要求≥0.15MPa，室外给水管网提供的最小服务压力为0.20MPa（接地点位于建筑北侧外墙1m处，管内底标高-1.5m）。建筑给水引入管至顶层最远用水点的水头损失为15m（含局部水头损失），顶层用水点标高28.5m。问题：1.计算该建筑最高日最大时用水量（m³/h）。2.确定变频泵组的设计扬程（MPa）。答案：1.最高日最大时用水量计算：总人数=10层×4户×3人=120人最高日用水量=120人×180L/（人·d）=21600L/d=21.6m³/d最大时用水量=21.6m³/d×2.5/24=2.25m³/h2.变频泵组设计扬程计算：变频泵需满足最不利点（顶层最远用水点）压力要求。最不利点所需压力=0.15MPa=15mH₂O。泵扬程H=（最不利点标高-引入管管底标高）+水头损失+最不利点所需压力引入管管底标高-1.5m，最不利点标高28.5m，高差=28.5-(-1.5)=30m水头损失15m，最不利点所需压力15mH=30m+15m+15m=60m=0.60MPa案例2：某城镇污水处理厂设计规模5×10⁴m³/d，原水水质：BOD₅=180mg/L，COD=350mg/L，SS=200mg/L，NH₃-N=30mg/L，TP=4mg/L。现状采用氧化沟工艺，出水水质：BOD₅=15mg/L，COD=50mg/L，SS=10mg/L，NH₃-N=8mg/L，TP=1.5mg/L（均为日均值）。现需升级改造至一级A标准（BOD₅≤10mg/L，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH₃-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L）。问题：1.分析现状出水不达标指标及原因。2.提出改造工艺方案（需说明主要构筑物及设计参数）。答案：1.不达标指标及原因：-NH₃-N：现状8mg/L＞5mg/L，原因可能是氧化沟硝化反应不充分（污泥龄不足、溶解氧偏低或水温影响）。-TP：现状1.5mg/L＞0.5mg/L，氧化沟同步除磷效果有限（聚磷菌释磷/吸磷效率低，缺少专门化学除磷措施）。2.改造方案：采用“氧化沟+深度处理”工艺，具体如下：（1）氧化沟优化：延长污泥龄至20-25d（原可能15d），增加好氧区DO至2-3mg/L，确保硝化完全；增加内回流比至300%-400%，强化脱氮。（2）化学除磷：在二沉池后增设混凝反应池（停留时间20-30min），投加聚合氯化铝（PAC），投加量按TP去除量计算（需去除1.5-0.5=1.0mg/L，PAC投加量约15-20mg/L）。（3）过滤池：增设纤维滤池（设计滤速8-10m/h，反冲洗周期12-24h），去除SS及部分TP，确保SS≤10mg/L、TP≤0.5mg/L。（4）消毒：将紫外线消毒改为次氯酸钠消毒（接触时间≥30min），确保微生物指标达标。案例3：某30层办公建筑（建筑高度108m），设置临时高压消防给水系统，室内消火栓设计流量40L/s（火灾延续时间3h），自动喷水灭火系统设计流量30L/s（火灾延续时间1h）。消防水池由两路市政给水管补水（补水能力分别为20m³/h和15m³/h），市政管网最低压力0.25MPa。问题：1.计算消防水池的最小有效容积（m³）。2.说明消防水泵的启动控制要求。答案：1.消防水池有效容积计算：室内消火栓用水量=40L/s×3×3600=432m³自动喷水灭火系统用水量=30L/s×1×3600=108m³总用水量=432+108=540m³市政补水能力取较小值15m³/h（两路补水可同时使用时取和，本题未明确是否独立，按规范取较小值），补水时间按火灾延续时间最大值3h计算，补水量=15×3=45m³消防水池最小有效容积=540-45=495m³（注：若两路补水独立，补水量=20+15=35m³/h，补水量=35×3=105m³，容积=540-105=435m³，但通常按不利情况取较小值，故答案为495m³）2.消防水泵启动控制要求：（1）自动启动：消防水泵应能通过高位消防水箱出水管上的流量开关、报警阀压力开关或消防水泵出水干管上的压力开关直接自动启动。（2）手动启动：应在消防控制中心（盘）和消防水泵房设置手动直接启动按钮。（3）机械应急启动：当自动和手动启动失效时，应在水泵控制柜设置机械应急启动装置，确保在报警后2min内启动。（4）连锁控制：消火栓按钮不宜作为直接启动消防泵的开关，但可作为报警信号。案例4：某高校新建校区，规划用地面积8hm²，建筑密度35%，绿地率40%，透水铺装面积占硬质铺装的60%。当地年径流总量控制率目标为85%，对应设计降雨量为30mm。现状土壤渗透系数为0.2mm/min（属于渗透能力中等），地下水位埋深2.5m（≥1.0m）。问题：1.计算该校区需控制的年径流总量（m³）。2.提出实现年径流总量控制目标的LID设施组合方案（需说明各设施的设计参数）。答案：1.年径流总量计算：校区总面积=8hm²=80000m²不透水面积=80000×(1-40%绿地-60%×(35%建筑密度对应的硬质铺装))注：建筑密度35%为建筑基底面积，硬质铺装面积=总用地×(建筑密度+道路广场等)=假设道路广场占15%，则硬质铺装总面积=35%+15%=50%，透水铺装=50%×60%=30%，不透水硬质铺装=50%-30%=20%不透水总面积=建筑基底35%+不透水硬质铺装20%=55%需控制的径流总量=80000m²×55%×30mm=80000×0.55×0.03=1320m³2.LID设施组合方案：（1）绿色屋顶：建筑屋顶面积=80000×35%=28000m²，按20%实施绿色屋顶（5600m²），设计基质层厚度150mm（渗透系数≥0.2mm/min），径流控制率80%，可控制水量=5600×30×(1-0.2)=134.4m³。（2）生物滞留池：绿地面积=80000×40%=32000m²，按10%设置生物滞留池（3200m²），有效深度0.6m（放空时间≤48h），渗透系数≥0.2mm/min，可控制水量=3200×30=96000L=96m³（实际按调蓄容积计算，需满足30mm设计降雨量）。（3）透水铺装：已实施30%硬质铺装（24000m²），渗透系数≥0.2mm/min，可控制水量=24000×30=720000L=720m³。（4）雨水调蓄池：剩余需控制水量=1320-134.4-96-720=369.6m³，设置地下调蓄池（有效容积400m³），平时用于雨水收集回用，降雨时调蓄超标径流。案例5：某医院门诊楼（地上5层，地下1层），采用集中热水供应系统，设计小时耗热量为800kW，冷水温度10℃，热水温度60℃，热水密度取1000kg/m³，比热容4.187kJ/(kg·℃)。采用半容积式水加热器（热效率0.95），热源为市政蒸汽（压力0.4MPa，汽化潜热2108kJ/kg）。问题：1.计算设计小时热水量（m³/h）。2.计算蒸汽耗量（kg/h）。3.说明医院热水系统的特殊设计要求（至少3项）。答案：1.设计小时热水量计算：设计小时耗热量Q=cmΔt，其中c=4.187kJ/(kg·℃)，m为热水质量（kg/h），Δt=60-10=50℃Q=800kW=800kJ/s=2880000kJ/hm=Q/(cΔt)=2880000/(4.187×50)=2880000/209.35≈13755kg/h=13.755m³/h2.蒸汽耗量计算：水加热器热效率η=0.95，蒸汽提供热量Q蒸汽=Q/η=2880000/0.95≈3031579kJ/h蒸汽耗量G=Q蒸汽/汽化潜热=3031579/2108≈1438kg/h3.医院热水系统特殊要求：（1）水温控制：配水点水温≥55℃（防止军团菌滋生），热水循环回水管水温≥50℃。（2）水质安全：采用不锈钢或铜质管材，避免腐蚀；设置水质消毒装置（如紫外线消毒或持续加氯）。（3）供水可靠性：设置备用加热设备（如双台水加热器），保证24h连续供水；热水系统与冷水系统压力平衡，避免交叉污染。（4）计量与节水：病房、门诊等区域设置独立计量表；采用节水型卫生器具（如感应式水龙头）。四、综合应用题（共1题，30分）某城市老城区（面积2.5km²）存在内涝问题，近5年发生3次超过50mm/h的短历时强降雨，导致部分道路积水深度达0.5m，影响交通和居民生活。现状排水系统为合流制，管渠设计重现期1年，管道直径0.6-1.2m，坡度0.3%-0.5%，部分管段存在堵塞现象。周边河道水位在暴雨时顶托，无法自排。问题：提出该老城区内涝综合整治方案，需包括现状分析、目标设定、技术措施（含工程与非工程措施）及效果预测。答案：现状分析1.排水系统标准低：合流制管渠设计重现期仅1年，远低于《室外排水设计标准》（GB50014-2021）中老城区3-5年的要求。2.管渠能力不足：管道直径小、坡度低，过流能力有限；部分管段堵塞导致实际排水能力下降。3.雨水出路受阻：周边河道水位顶托，无法自排，需增设泵站但现状空间受限。4.下垫面硬化率高：老城区建筑密集，硬质铺装比例大（＞70%），雨水径流量大、汇流时间短（约10-15min）。目标设定1.短期（1-2年）：提高排水系统应对5年一遇短历时暴雨（1h降雨量50mm）的能力，道路积水深度≤0.3m，积水时间≤1h。2.长期（5年）：结合海绵城市建设，实现年径流总量控制率75%（对应设计降雨量25mm），内涝防治标准达到50年一遇（3h降雨量120mm）。技术措施工程措施1.排水系统改造：-分流制改造：对具备条件的区域实施雨污分流，新建雨水管渠（设计重现期5年，管道直径1.2-2.0m，坡度0.5%-1.0%），增大过流能力。-合流管渠提标：对无法分流的区域，保留合流管渠并按5年一遇标准扩径（如原0.6m管改为1.0m管），增设截流井（截流倍数n₀=3），减少溢流污染。2.内涝防治设施建设：-雨水调蓄池：在广场、绿地地下建设调蓄池（总容积按50年一遇3h降雨与5年一遇1h降雨的差值计算，约20000m³），调蓄超标雨水，错峰排放。-泵站建