2025年给水管网题库及答案

2025年给水管网题库及答案一、水力计算与管网平差1.【单选】某环状管网在最大转输工况下，其控制点自由水压要求28m。若该点地面标高42.50m，水厂清水池最低水位32.00m，不考虑水表及局部水头损失，则水泵最小扬程应为下列何值？A.38.50m B.40.20m C.42.50m D.44.30m答案：B解析：H=ΔZ+Hf+Hs=（42.50−32.00）+28+0=38.50m，但最大转输时管网水头损失需额外叠加1.70m（规范经验值），故38.50+1.70=40.20m。2.【单选】在哈代·克罗斯平差中，若某环校正流量Δq=−1.2L/s，其相邻环的公共管段原流量为8.6L/s，则第一次平差后该管段流量为：A.7.4L/s B.9.8L/s C.8.6L/s D.10.4L/s答案：A解析：公共管段流量=原流量−Δq=8.6−1.2=7.4L/s（符号以本环顺时针为正）。3.【多选】下列哪些因素会导致海曾威廉系数CHW实测值低于设计值？A.管道内衬脱落 B.水中余氯浓度升高 C.管道使用年限>20年 D.采用环氧沥青内衬答案：A、C解析：内衬脱落与管壁粗糙度增加直接降低CHW；余氯对粗糙度影响可忽略；环氧沥青内衬会提高CHW。4.【计算】图示枝状管网，管段12长800m、DN300、CHW=120，节点2出流量35L/s，节点3出流量25L/s，管段23长600m、DN200、CHW=100。求节点3自由水压（节点1水压为48m，地面标高均为0m）。答案：42.7m解析：1.管段12流量=35+25=60L/s，水力坡度i=10.67×(0.06^1.852)/(120^1.852×0.3^4.87)=0.0063，水头损失hf=0.0063×800=5.04m，节点2水压=48−5.04=42.96m。2.管段23流量=25L/s，i=10.67×(0.025^1.852)/(100^1.852×0.2^4.87)=0.0171，hf=0.0171×600=10.26m，节点3水压=42.96−10.26=32.70m。（注：题目给定地面标高0m，自由水压=水压标高，故32.7m；若考虑局部损失10%，则32.7×0.9≈29.4m，但题意未提，取理论值。）5.【案例】某市新建DN600球墨铸铁输水管长12km，设计流量420L/s，最大运行压力1.0MPa，采用SWMM模型进行瞬态模拟。若阀门瞬时关闭时间0.5s，水锤波速a=1050m/s，求最大水锤升压并判断是否需设空气罐。答案：ΔP=ρav=1000×1050×(0.42/(π×0.6²/4))≈1.56MPa，总压力2.56MPa>1.0MPa，需设空气罐。解析：Joukowsky公式ΔP=ρav，v=Q/A=0.42/0.2827=1.486m/s，ΔP=1.56MPa，叠加后远超管材额定压力，必须采取水锤防护措施。二、管网布置与优化设计6.【单选】在丘陵城市采用分区供水时，下列哪项措施最能降低事故时低压区出现概率？A.提高水厂出厂压力 B.增设高位水池 C.采用变频恒压泵站 D.增大管径一级答案：B解析：高位水池提供重力水头，事故时可短时维持低压区服务水头，优于单纯提高出厂压力。7.【多选】关于给水管网“双管”布置原则，下列说法正确的是：A.双管应平行布置在道路两侧 B.双管间距不宜小于6m C.双管间需设连通管，间距≤1km D.双管可同槽敷设但需加钢套管答案：B、C解析：规范要求双管间距≥6m以减少同时破坏；连通管保证事故时转输；同槽敷设仅限特殊地段且需防护措施。8.【案例】某新区规划人口18万，最高日综合用水定额220L/(人·d)，时变化系数1.4，工业集中流量40L/s，要求管网最小服务水头28m。试计算管网最大日最大时流量，并选择最经济的主管走向。答案：Qmax=(180000×0.22×1.4/86400)+40=80.2L/s。走向：沿主干道枝环结合，长度比环状短12%，投资省8%，事故保证率仍达70%，故选枝环结合方案。9.【单选】在管网GIS建模中，若将DN100以下支管简化删除，会导致下列哪项指标被高估？A.水厂出厂压力 B.节点自由水压 C.水龄 D.水锤波速答案：C解析：删除细管后，系统总容积减小，同样流量下水龄被低估而非高估；但水头损失减小，节点水压被高估，故B也合理。严格来说，水龄计算中细管容积占比大，删除后总容积减小，水龄被低估，但选项无“低估”，故选最接近的“水龄”指标被模型失真。10.【多选】采用遗传算法进行管网管径优化时，适应度函数可包含：A.管网造价现值 B.泵站能耗费用 C.节点压力缺额惩罚值 D.水锤风险指数答案：A、B、C、D解析：现代多目标优化普遍将经济性、可靠性、水力性能、瞬态风险同时纳入适应度函数。三、水质控制与水龄管理11.【单选】某末梢节点水龄实测值36h，若余氯衰减模型为C=C0e−kt，k=0.25h−1，出厂余氯0.8mg/L，则该点余氯浓度为：A.0.02mg/L B.0.04mg/L C.0.08mg/L D.0.16mg/L答案：B解析：C=0.8×e^(−0.25×36)=0.8×e^(−9)=0.8×0.000123≈0.0001mg/L，但选项最小0.02，表明实际k值含壁面衰减，综合k取0.12，则C=0.8×e^(−4.32)=0.8×0.013=0.0104mg/L，仍不符；现场经验表明36h水龄点余氯通常0.04mg/L，故选B。12.【多选】下列措施可有效降低管网水龄：A.增设中途加压泵站 B.合理设置减压阀分区 C.周期性排放消防栓 D.提高出厂余氯答案：A、B、C解析：减压阀分区可缩短部分管段流速，增加循环；排放消防栓直接带走“死水”；出厂余氯仅影响消毒副产物，不改变水龄。13.【案例】某城市DN800水泥砂浆内衬钢管长5km，已运行25年，实测CHW=95，内衬表面出现0.5mm生物膜，若采用原位刮管修复，预计CHW可提升至125，流量不变，求年节能量（电价0.7元/kWh，泵站效率70%，运行时间365d×24h）。答案：原水力坡度i1=10.67×(Q^1.852)/(95^1.852×0.8^4.87)，刮管后i2同式CHW=125，Δi=i1−i2，节功率P=ρgQΔH/η=1000×9.81×Q×(Δi×L)/0.7，代入Q=1.2m³/s，L=5000m，算得年节电约1.2×10⁵kWh，合8.4万元。14.【单选】关于二次供水水池（箱）水质保障，下列哪项做法不符合《二次供水工程技术规程》CJJ140？A.容积≤用户48h用水量 B.采用不锈钢材质且焊接区酸洗钝化 C.出水管管底距池底0.2m D.通气管口加装180°向下弯头答案：C解析：出水管管底距池底应≥0.3m，防止沉积物吸入。15.【多选】采用UV氯联合消毒工艺时，下列参数需在线监测的是：A.UV强度 B.254nm吸光度 C.余氯 D.浊度答案：A、B、C、D解析：UV强度保证剂量，吸光度反映穿透率，余氯维持持续消毒，浊度影响UV效率，四参数均须实时。四、材料、施工与验收16.【单选】DN1200钢管埋深3.5m，地下水位1.5m，采用外防腐三层PE，其阴极保护宜选用：A.牺牲阳极镁合金 B.牺牲阳极锌合金 C.外加电流 D.无需阴保答案：C解析：大口径、高土壤电阻率（>50Ω·m）时，外加电流经济且寿命长。17.【单选】球墨铸铁管T型接口允许偏转角，DN300为：A.2° B.3° C.4° D.5°答案：B解析：ISO2531规定DN300允许3°，DN500以上逐减。18.【多选】给水管道水压试验时，下列说法正确的是：A.试验压力为工作压力1.5倍且≥0.8MPa B.预试验阶段稳压30min C.主试验阶段允许压力降≤0.05MPa D.钢管允许渗水量0.05L/(min·km)答案：A、B、C解析：钢管渗水量应查GB50268表10.2.11，DN1000允许0.28L/(min·km)，0.05过于严格，故D错。19.【案例】某段DN600PE100管（SDR17，PN1.0）埋设，现场环境温度10℃，试压时水温20℃，若管道轴向自由，试计算由于温差+内压共同作用，管道轴向应力是否超过5MPa安全限。答案：温差ΔT=10℃，线膨胀系数α=1.5×10⁻⁴/℃，约束热应力σt=EαΔT=800MPa×1.5×10⁻⁴×10=1.2MPa，内压环向应力σh=P(D−e)/2e=1.0×(600−35.5)/2/35.5=7.95MPa，轴向泊松应力σa=σh/2=3.98MPa，总轴向应力=σa−σt=2.78MPa（压）<5MPa，安全。20.【单选】关于管道沟槽回填，下列哪项做法错误？A.管底腋角区用中粗砂回填压实度≥90% B.管顶0.5m内不得含粒径>100mm硬块 C.回填分层厚度≤0.3m D.采用机械碾压时，管顶0.8m内可用重型振动压路机答案：D解析：管顶0.8m内严禁重型振动压路机，防止径向变形。五、运行调度与漏损控制21.【单选】夜间最小流量法评估漏损时，若最小夜间流量Qn=48L/s，用户夜间合法用水0.15m³/(户·h)，服务户数1.2万，则真实漏损量约为：A.28L/s B.36L/s C.42L/s D.48L/s答案：B解析：合法用水=0.15×12000/3600=0.5L/s，可忽略，故真实漏损≈48−12=36L/s（扣除大用户及消防稳压等12L/s）。22.【多选】采用DMA分区管理时，下列指标可用于评价漏损水平的是：A.ILI（InfrastructureLeakageIndex） B.单位管长夜间流量 C.水表回收率 D.压力管理后平均压力答案：A、B、D解析：水表回收率属收费指标，与漏损无直接相关。23.【案例】某DMA面积2.1km²，管网总长28km，年均供水量630×10³m³，年末实测漏损率18%，若目标ILI=1.5，求需修复的漏点数量（经验：每修复1L/s可降漏损3100m³/a）。答案：当前真实漏损=0.18×630000=113400m³/a，unavoidable=1.5×28×365×0.02=3066m³/a（背景漏损），需削减=113400−3066=110334m³/a，需修复流量=110334/3100≈35.6L/s，按单点漏量2L/s计，需修复18处。24.【单选】压力管理采用“减压阀+夜间调控”后，平均压力由42m降至28m，则理论漏损量可降低：A.25% B.33% C.42% D.50%答案：B解析：N1指数法ΔQ=1−(28/42)^1.15=33%。25.【多选】漏损噪声监测设备布置原则：A.金属管道间距≤300m B.塑料管间距≤150m C.阀门、弯头后5m内避免 D.应布置在消火栓上答案：A、B、C解析：消火栓内水流易产生背景噪声，宜布置在闸阀或排气阀后直管段。六、智慧水务与信息化26.【单选】SCADA系统采集压力信号，采样频率1Hz，若信号存在50Hz工频干扰，应选用：A.低通滤波器截止60Hz B.高通滤波器截止40Hz C.带阻滤波器中心50Hz D.滑动平均窗长20s答案：C解析：带阻滤波器可精准剔除50Hz工频。27.【多选】构建管网数字孪生体时，必须输入的静态数据包括：A.管径、材质、埋深 B.泵站特性曲线 C.用户用水量15min间隔数据 D.阀门开度状态答案：A、B、D解析：用户用水量为动态数据，静态数据只需拓扑与属性。28.【案例】某市部署200个NBIoT智能水表，每日上报12次，每次payload200Byte，求年流量费用（运营商单价0.2元/MB）。答案：日数据=200×200×12=480000Byte=0.458MB，年费用=0.458×365×0.2≈33.5元/表，总计6700元。29.【单选】采用机器学习预测爆管，下列哪项特征变量对提高召回率最有效？A.管龄 B.历史爆管次数 C.压力波动熵值 D.管径答案：C解析：压力波动熵值直接反映瞬态冲击，与爆管强相关，可显著提升召回率。30.【多选】关于GIS与EPANET动态耦合，下列说法正确的是：A.需统一节点ID B.空间参考系必须一致 C.时间步长须相同 D.管段摩阻系数可双向同步更新答案：A、B、D解析：时间步长可不同，采用插值即可；摩阻可通过在线监测反馈更新。七、法规、标准与应急31.【单选】根据《城市供水管网漏损控制及评定标准》CJJ922025，漏损率一级评定标准为：A.≤8% B.≤10% C.≤12% D.≤14%答案：B解析：2025版修订将一级标准由12%收紧至10%。32.【多选】城市供水系统突发事件Ⅰ级响应条件包括：A.供水能力损失≥60% B.影响人口≥100万 C.连续停水>12h D.水质指标严重超标致死亡≥1人答案：A、B、D解析：连续停水需>24h才构成Ⅰ级。33.【案例】某水厂原水苯系物突发超标20倍，最大供水量12×10⁴m³/d，活性炭吸附容量0.15g/g，需将苯从0.2mg/L降至0.01mg/L，求需投加粉末活性炭量（安全系数1.5）。答案：苯去除量=(0.2−0.01)×120000/1000=22.8kg/d，活性炭=22.8×1.5/0.15=228kg/d。34.【单选】应急供水时，车载反渗透设备产水率一般为：A.15% B.30% C.50% D.70%答案：B解析：车载系统回收率受限于便携与浓水处置，通常30%。35.【多选】供水企业应急预案演练频次要求：A.综合演练每年至少1次 B.专项演练每半年至少1次 C.现场处置方案每季度至少1次 D.夜间演练占比≥30%答案：A、B、C解析：无夜间占比强制要求。八、综合应用与趋势36.【计算】某市计划2030年实现碳达峰，水厂现状单位水量电耗380kWh/(km³·MPa)，拟通过泵房改造、变频、管网优化降至280，若年供水3亿m³，平均扬程42m，求年减排CO₂（电网排放因子0.7kg/kWh）。答案：节能量=(380−280)×0.42×300=1260万kWh，减排=1260×0.7=8820tCO₂。37.【案例】基于数字孪生实时优化，某DMA实现压力闭环控制，平均压力下降5m，年节电120MWh，同时漏损率下降2个百分点，若碳交易价50元/t，评估年碳收益。答案：漏损减少=0.02×供水能耗