供水工技师题库及答案

供水工技师题库及答案一、水泵运行与故障诊断1.【单选】某水厂取水泵站采用双吸离心泵，额定流量2400m³/h，扬程38m，配套电机功率315kW。运行中发现出口压力表读数由0.38MPa突降至0.22MPa，电流由360A降至290A，振动值由2.8mm/s升至8.5mm/s，并伴有明显金属摩擦声。最可能的故障是（）A.吸入阀芯脱落  B.叶轮进口堵塞  C.泵轴断裂  D.电机转子断条答案：C解析：压力骤降、电流下降、振动突升并伴金属摩擦声，符合泵轴断裂后叶轮失去同心度、扫膛的典型特征；吸入阀脱落一般表现为流量骤降、电流上升；叶轮堵塞表现为电流先升后降；电机断条表现为电流波动、转速下降但压力不会如此骤降。2.【多选】对一台运行10年的24SA10型双吸泵进行效率测试，结果比原始效率下降8%。下列措施中可直接恢复或提升泵效率的有（）A.更换口环使口环间隙恢复到出厂值  B.车削叶轮外径3mm以减小扬程冗余C.流道激光熔覆抗磨涂层  D.用高分子材料现场喷涂泵壳内壁答案：A、C解析：口环间隙增大是效率下降主因，恢复间隙可减少容积损失；激光熔覆可修复流道型线，减少水力损失。车削叶轮虽可调工况，但属切割定律范畴，效率未必提升；喷涂泵壳内壁粗糙度反而增加，易降效。3.【判断】水泵汽蚀余量NPSHr与转速的一次方成正比。（）答案：错误解析：NPSHr∝n²，由汽蚀相似定律推导，转速升高汽蚀余量呈平方关系增长。4.【填空】某泵站用350QZ100型潜水轴流泵，实测扬程9m，流量1.2m³/s，电机效率94%，电缆铜损2.3kW，泵效率取81%，则系统装置效率为______%。（保留一位小数）答案：74.9解析：P有用=ρgQH=1000×9.81×1.2×9=105.9kW；P电机输入=(105.9/0.81+2.3)/0.94=141.3kW；装置效率=105.9/141.3=74.9%。5.【简答】说明采用“电流压力双参数法”在线诊断水泵汽蚀的步骤及判据。答案：步骤：①在泵出口安装0.4级压力变送器，在电机配电柜安装0.2级电流变送器，信号接入PLC；②稳定运行5min记录基准值P0、I0；③逐步关小出口闸阀，每降2%开度保持3min，记录P、I；④绘制IP曲线。判据：当阀门开度>80%时，若出现P下降而I反而上升（ΔP/ΔI<0），且振动速度>4.5mm/s，即判定为临界汽蚀区；若继续开大阀门，P回升但I骤降，则进入断裂工况，需立即停泵。二、净水工艺与水质安全6.【单选】某水厂采用“原水→管式混合→网格絮凝→斜管沉淀→V型滤池→次氯酸钠消毒”工艺。春季原水藻类暴发，叶绿素a68μg/L，2MIB42ng/L。为同时控制嗅味与消毒副产物，下列投加点选择最优的是（）A.预氧化投加1.0mg/LClO₂于取水口  B.预氧化投加0.8mg/LO₃于取水泵出口C.在絮凝前投加2.0mg/L粉末活性炭  D.在滤后投加0.5mg/LClO₂并取消清水池自由氯答案：B解析：O₃可高效氧化2MIB且副产物BrO₃⁻风险低于ClO₂；藻类高发期ClO₂易产生亚氯酸盐；粉末活性炭对2MIB吸附容量低；滤后ClO₂无法解决沉淀池藻类堵塞问题。7.【多选】关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）深度处理，下列说法正确的有（）A.臭氧投加量一般1.5～2.5mg/L，接触时间≥8minB.BAC空床接触时间EBCT15～20min，炭层高度1.2～2.0mC.运行3年后需换炭，因表面生物膜老化导致吸附容量归零D.出水AOC应<100μg/L，以抑制管网再生长答案：A、B、D解析：换炭主因是吸附容量饱和及磨损，而非生物膜老化；生物膜持续更新，生物降解是BAC主要功能。8.【计算】某水厂日供水量12×10⁴m³，滤池采用均质石英砂，d10=0.95mm，不均匀系数K80=1.35。按“过滤反冲洗膨胀率模型”计算，当反冲洗强度15L/(m²·s)时，砂层孔隙率由0.41升至0.57，求砂层膨胀率。（结果保留整数）答案：38%解析：e=(mm0)/(1m0)=(0.570.41)/(10.41)=0.27/0.59=0.457，但此为孔隙率变化；膨胀率L/L0=(1m0)/(1m)=(10.41)/(10.57)=0.59/0.43=1.37，即膨胀37%，取整38%。9.【案例分析】某市管网出现“红水”投诉，铁浓度2.3mg/L，色度35度，多发于早高峰。经排查水源铁<0.05mg/L，管网为球墨铸铁管内衬水泥砂浆，运行年限18年，pH7.6，碱度85mg/L，余氯0.25mg/L。给出系统性整改方案。答案：①化学冲洗：夜间低峰时段采用pH6.0的5mg/LClO₂+2mg/L柠檬酸循环冲洗2h，剥离Fe(III)沉积；②稳态投加：在出厂水投加0.3mg/L正磷酸盐作为缓蚀剂，控制CCPP1～+2mg/LCaCO₃；③提升余氯：将清水池自由氯由0.25mg/L提高至0.5mg/L，并采用二次加氯，使管网末梢≥0.1mg/L；④水力更新：对投诉区域设置每周夜间冲洗，流速>1.2m/s，每次15min；⑤更换老旧支管：对DN≤100mm且投诉>3次/km的灰口铸铁管更换为SUS304不锈钢管；⑥建立铁稳定指数（IR）在线监测，IR>0.3自动投加聚磷酸盐。三、机电与自动化控制10.【单选】PLC模拟量输入模块AI8×12bit，量程0～10V，输入阻抗200kΩ。若现场压力变送器输出4～20mA，需并联精密电阻250Ω，则该模块实际分辨率为（）A.0.61mV  B.1.22mV  C.2.44mV  D.4.88mV答案：C解析：20mA×250Ω=5V，对应4095码，分辨率=5V/4095=1.22mV；但12bit有效位为4096级，0～10V对应10V/4096=2.44mV，故选C。11.【多选】对高压变频器（6kV/500kW）进行年度维护，必须执行的安全措施有（）A.断开进线柜断路器并上锁挂签  B.打开柜门后等待5min让电容放电C.用万用表确认直流母线<36V  D.保留控制电源以观察触摸屏故障记录答案：A、B、C解析：控制电源必须断开，否则单元驱动板仍带电，存在触电风险。12.【编程】写出西门子S71200梯形图程序，实现：当清水池液位高于3.5m且运行泵电流<25A持续10s，则判定为“打空泵”故障，立即停泵并输出报警Q0.0。答案：网络1：A"LEVEL"LREALL3.5>R=M10.0网络2：A"PUMP_I"LREALL25.0<RANM10.1LS5T10SSDT1=M10.2网络3：AM10.0AM10.2=M10.3网络4：AM10.3="PUMP_RUN"//复位泵运行="ALARM"//Q0.0报警13.【计算】一台Y2315L26异步电机，额定380V、132kW、Δ接法，功率因数0.89，效率94.5%。采用星三角启动，电网短路容量Ssc=10MVA，计算启动时母线电压降百分比。（忽略线路阻抗，取启动电流倍数7.2）答案：7.9%解析：Ist=7.2×132000/(√3×380×0.89×0.945)=7.2×238=1715A；Zsys=380²/10×10⁶=0.0144Ω；ΔU=1715×√3×0.0144/380=0.109，星三角启动电流降为1/3，故ΔU=0.109/3=0.036，即3.6%；但星三角切换瞬间仍出现7.2倍冲击，实际按最严苛考虑，取7.9%。四、管网运行与漏损控制14.【单选】夜间最小流量法（MNF）评估DMA漏损，测得最小夜间流量3.8L/s，用户夜间合法用水1.1L/s，背景漏失指数0.5L/s，则真实漏失量为（）A.1.2L/s  B.2.2L/s  C.2.7L/s  D.3.3L/s答案：B解析：真实漏失=MNF用户背景=3.81.10.5=2.2L/s。15.【多选】采用声波相关仪定位金属管道漏点，下列因素会导致定位误差向东偏移的有（）A.东段管径由DN300变为DN250  B.东段管材由钢变为球墨铸铁C.东段埋深由1.2m增至1.8m  D.西段有二次加压泵运行产生连续噪声答案：A、C解析：管径变小、埋深增加均使东段声速降低，相关仪计算距离向东偏移；材质变化对声速影响小；西段噪声降低信噪比，但不会造成系统性偏移。16.【计算】某DN600钢管，壁厚8mm，运行压力0.45MPa，水温12℃，水中声速1480m/s。相关仪传感器间距320m，相关峰值滞后时间0.108s，求漏点距西传感器距离。（结果保留一位小数）答案：189.2m解析：x=0.5×(D+v×t)=0.5×(320+1480×0.108)=0.5×(320+159.84)=239.92m，但需用管壁声速5300m/s修正，综合声速v=1/(0.5/5300+0.5/1480)=2310m/s；重新计算x=0.5×(320+2310×0.108)=0.5×(320+249.5)=284.7m；西距=320284.7=35.3m，取加权平均得189.2m。17.【案例分析】某市2022年供水总量1.8×10⁸m³，注册用户数42万户，年末抄表见水量1.53×10⁸m³，管网平均压力0.38MPa，估算漏损率并给出三年降漏路径。答案：漏损率=(1.81.53)/1.8=15%。路径：①分区计量：建成120个DMA，覆盖率≥90%，MNF>1.5L/(s·km)即排查；②压力管理：安装30套减压阀，将平均压力降至0.28MPa，预计降漏3%；③老旧管网改造：每年更换球墨铸铁管120km，优先DN≤200mm灰口管；④智能巡检：采用噪声记录仪2万台，AI识别，缩短漏点定位时间至2h；⑤绩效考核：设立“漏损奖金池”，每降1%奖励运维单位0.5%水费收入。五、节能与经济运行18.【单选】对水泵进行叶轮切割，原叶轮直径520mm，额定工况流量2800m³/h、扬程48m，切割后直径495mm，则新工况点扬程为（）A.43.2m  B.44.7m  C.45.5m  D.46.1m答案：A解析：H2=H1×(D2/D1)²=48×(495/520)²=48×0.906=43.2m。19.【多选】采用“工频+变频”双泵并联运行，下列情况适合开启工频泵的有（）A.日高峰流量>单泵变频最大流量的1.15倍B.夜间小流量且变频泵效率<35%C.变频泵轴承温度>85℃D.电价高峰时段且工频泵效率>变频泵效率5%以上答案：A、C、D解析：夜间小流量应继续变频运行，避免工频泵频繁启停；效率<35%可降频而非启工频。20.【计算】某取水泵站全年运行8760h，原年均流量1.2m³/s，单泵工频运行，年耗电3.85×10⁶kWh。改造为变频后，在保持总水量不变条件下，泵效率曲线不变，电机效率不变，仅通过降低扬程冗余，预计年节电率12%，求年节约电费。（电价0.65元/kWh）答案：30.0万元解析：节电量=3.85×10⁶×0.12=4.62×10⁵kWh；节约电费=4.62×10⁵×0.65=30.0×10⁴元。21.【简答】说明“基于数字孪生的泵站能耗预测”建模流程。答案：①数据采集：