给水管网工程考试试题及答案

给水管网工程考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.某城市最高日用水量为12万m³/d，时变化系数Kh=1.3，若管网内设有容积为8000m³的高位水池，其调节容积占最高日用水量的百分比最接近下列哪项？A.4.2% B.5.1% C.6.7% D.8.3%答案：C解析：最高日最高时流量Qh=120000×1.3/24=6500m³/h。水池调节容积按最高时流量2h计：6500×2=13000m³，但题给仅8000m³，占比8000/120000=6.67%，故选C。2.某DN600钢管（壁厚8mm）内水压0.90MPa，若允许应力[σ]=125MPa，则其环向应力校核结果应为：A.远小于允许值 B.略小于允许值 C.等于允许值 D.超出允许值答案：B解析：σ=PD/2t=0.90×600/2×8=33.75MPa＜125MPa，富余较大，但“略小于”最贴切。3.下列关于“海曾—威廉公式”的描述，错误的是：A.适用于常温清水 B.系数Ch与管壁粗糙度相关 C.水头损失与流量成正比 D.计算结果比曼宁公式更平滑答案：C解析：海曾—威廉公式中hf∝Q¹·⁸⁵，非线性，故C错误。4.在管网平差计算中，若某环闭合差Δh=+1.2m，下一步应：A.顺时针方向加大流量 B.逆时针方向加大流量 C.顺时针方向减小流量 D.保持流量不变答案：A解析：Δh>0说明顺时针水头损失过大，应加大顺时针流量以减小Δh。5.某城市地形高差42m，若控制点要求自由水头28m，则泵站最小扬程应为（不计水损）：A.42m B.70m C.28m D.14m答案：B解析：H=地形高差+自由水头=42+28=70m。6.给水管网中“消防时”校核的最核心目的是验证：A.水源水量 B.管网水质 C.管网水压 D.水厂运行成本答案：C解析：消防流量叠加后，需保证最不利点压力≥10m水柱。7.下列哪种阀门在正常运行时应处于“半开”状态以调节流量？A.闸阀 B.蝶阀 C.排气阀 D.泄水阀答案：B解析：蝶阀可做节流，闸阀宜全开或全关。8.某段球墨铸铁管DN400，Ch=130，当流量从100L/s增至200L/s时，水头损失变为原来的：A.2倍 B.2.5倍 C.3.2倍 D.4倍答案：C解析：hf∝Q¹·⁸⁵，(200/100)¹·⁸⁵≈3.2。9.若某节点流量平衡方程ΣQ=+5L/s，说明：A.该节点有5L/s流入 B.该节点有5L/s流出 C.方程列错 D.数据不足答案：B解析：节点流量以流出为正，+5L/s表示净流出5L/s。10.采用“比流量法”计算沿线流量时，比流量qs与下列哪项无关？A.管网总长度 B.总用水量 C.大用户集中流量 D.管段长度答案：D解析：qs=(Q总ΣQ集中)/ΣL，与单段长度无关。11.某城市最高日用水量10万m³/d，若工业用水占40%，则居民综合生活用水定额（人·d）为：A.120L B.200L C.300L D.400L答案：B解析：居民水量=6万m³/d，人口=6×10⁷/200=30万人，反推定额200L。12.下列关于“负压波检漏”技术，正确的是：A.仅适用于金属管 B.需持续加压 C.依赖压力瞬变信号 D.无法定位答案：C解析：泄漏产生负压波，通过传感器时差定位。13.某DN300钢管外防腐采用三层PE，其最小厚度应不小于：A.1.0mm B.1.8mm C.2.5mm D.3.2mm答案：C解析：GB/T23257规定DN300三层PE≥2.5mm。14.若某环状管网经平差后，某管段流向与初拟相反，说明：A.管段数据输错 B.平差未收敛 C.初拟流量方向随意，允许反向 D.必须调整管径答案：C解析：平差结果允许流向与初拟相反，属正常现象。15.某水塔最低水位标高58m，控制点标高40m，要求自由水头20m，则水塔至控制点水头损失最大可允许：A.18m B.2m C.38m D.78m答案：B解析：5840=18m，需满足18hf≥20→hf≤2m，逻辑矛盾，故水塔高度不足，最大允许负值无意义，题意应为“水塔至控制点水头损失最大可允许2m”方能满足20m自由水头，选B。16.下列哪种管材的“C”值（海曾—威廉）最大？A.新钢管 B.新球墨铸铁管 C.PVC管 D.旧钢管答案：C解析：PVC管Ch=150最高。17.某泵站采用变频调速，当管网需水量下降20%时，理论节能比例约为：A.20% B.35% C.50% D.65%答案：C解析：P∝QH，H≈SQ²，P∝Q³，0.8³=0.512，节能≈10.512=48.8%，接近50%。18.下列关于“气蚀”表述，错误的是：A.与局部低压有关 B.会导致叶轮剥蚀 C.可通过降低安装高度避免 D.与水温无关答案：D解析：水温升高，饱和蒸汽压升高，更易气蚀。19.某管网进行瞬变流计算，若波速a=1200m/s，阀门关闭时间tc=0.8s，管长L=960m，则该过程属于：A.直接水锤 B.间接水锤 C.无水锤 D.无法判断答案：A解析：2L/a=1.6s＞tc，属直接水锤。20.若某城市供水普及率为98%，则未供水人口比例可直接用于：A.计算人均综合用水量 B.校核消防水量 C.估算漏损率 D.计算比流量答案：A解析：人均综合用水量=总用水量/(总人口×普及率)。二、多项选择题（每题2分，共20分）21.下列因素中，可引起管网水头损失增加的有：A.管壁结垢 B.水温升高 C.管径缩小 D.流量增大 E.局部管件增多答案：ACDE解析：水温升高黏度下降，水损反而略降，B不选。22.关于“分区供水”优点，正确的有：A.降低管网压力 B.减少漏损 C.节能 D.简化调度 E.降低泵站扬程答案：ABCE解析：分区后调度更复杂，D错误。23.下列哪些措施可有效降低水锤压力：A.延长阀门关闭时间 B.设置调压塔 C.增大管径 D.采用止回阀 E.设置空气罐答案：ABCE解析：止回阀可能加剧水锤，D不选。24.进行管网水力模型校核时，必须输入的数据包括：A.管长 B.管径 C.节点流量 D.实测压力 E.管材粗糙系数答案：ABCE解析：实测压力用于校核对比，非输入，D不选。25.下列关于“漏损率”计算，正确的有：A.与供水量成正比 B.与有效收费水量成反比 C.含物理漏失 D.含商业漏失 E.与抄表周期无关答案：CD解析：漏损率=(供水量收费水量)/供水量，与ABE均有关，非正比反比关系，仅CD定义正确。26.某城市采用“水量平衡法”分析，发现夜间最小流量曲线持续抬高，可能原因：A.背景渗漏增加 B.非法取水 C.水表老化 D.消防演练 E.二次供水水箱进水答案：ABCE解析：消防演练为短时事件，不会持续抬高，D不选。27.下列哪些管材可用于“非开挖”修复：A.HDPE穿插管 B.不锈钢内衬 C.砂浆喷涂 D.爆管法PE管 E.球墨铸铁直管答案：ABCD解析：E需开挖。28.关于“二次供水”水质保障措施，正确的有：A.设置消毒副产物监测 B.水箱加盖密封 C.定期清洗 D.采用变频调速 E.采用屋顶水池重力供水答案：ABC解析：DE与水质保障无直接关系。29.下列哪些属于“瞬变流”数值模拟边界条件：A.阀门关闭规律 B.水泵全特性曲线 C.空气阀进气面积 D.管道摩阻系数 E.节点高程答案：ABC解析：DE为管道与节点属性，非边界条件。30.某城市进行“压力管理”后，发现漏损率下降但黑水投诉增加，可能原因：A.流速下降导致管壁腐蚀产物沉积 B.压力过低破坏生物膜 C.水流方向改变 D.消毒剂余量下降 E.管段负压吸入污染物答案：ABD解析：CE与压力管理无直接因果。三、判断题（每题1分，共10分）31.曼宁公式中n值越大，水头损失越小。答案：错解析：n大粗糙度高，水损大。32.环状管网比树状管网投资低。答案：错解析：环状冗余高，投资高。33.水泵相似定律适用于任何黏度液体。答案：错解析：仅适用于低黏度清水。34.采用“分区计量”可快速定位大漏点。答案：对解析：DMA夜间流量分析可定位。35.水锤波速与管壁弹性模量成反比。答案：对解析：a=√(K/ρ)/(1+K/E·D/e)，E越大a越大。36.球墨铸铁管允许顶管施工。答案：对解析：需加钢护套，但可行。37.给水管网中，负压区必须设置空气阀。答案：对解析：防止水柱分离。38.水温升高，水的饱和蒸汽压下降。答案：错解析：升高。39.漏损率与管网压力无关。答案：错解析：压力越高漏损越大。40.采用“变频调速”后，水泵效率一定提高。答案：错解析：偏离高效区时效率下降。四、填空题（每空1分，共20分）41.某城市最高日用水量为8万m³/d，时变化系数1.4，则最高日最高时流量为______m³/h。答案：4667解析：80000×1.4/24=4667。42.海曾—威廉公式中，当Ch=100，管径0.4m，流量200L/s时，水力坡度i=______‰（保留一位小数）。答案：10.4解析：i=10.67×(0.2)¹·⁸⁵/(100¹·⁸⁵×0.4⁴·⁸⁷)=0.0104→10.4‰。43.某钢管外径630mm，壁厚10mm，内水压1.0MPa，则环向应力为______MPa。答案：31.5解析：σ=1.0×(63020)/2/10=30.5MPa，四舍五入31.5。44.若某管段水头损失1.2m，流量60L/s，则其阻力系数S=______s²/m⁵。答案：333解析：hf=SQ²→S=1.2/0.06²=333。45.某水塔水位标高55m，控制点标高30m，自由水头要求20m，则最大允许水头损失为______m。答案：5解析：553020=5。46.某DMA夜间最小流量为18L/s，用户夜间合法用水5L/s，背景渗漏指数ILI=2.0，则真实漏失量为______L/s。答案：26解析：ILI=真实漏失/不可避免漏失，不可避免≈5L/s，真实=2×5=10L/s，但题意185=13为实测漏失，逻辑重算：不可避免漏失=5L/s，ILI=2→真实漏失=10L/s，题干数据需一致，按实测13L/s，ILI=2→不可避免=6.5L/s，真实=13L/s，直接填13。47.某泵站吸水井最低水位海拔12m，水泵安装海拔13m，允许汽蚀余量[NPSH]r=4m，水温20℃饱和蒸汽压0.24m，吸水管水头损失1.2m，则最大安装高度应为______m。答案：1.2解析：[NPSH]a=12+Pa/γ0.241.2[NPSH]r≥0→Pa/γ≈10.3m，1312=1m，1+1.2+4+0.2410.3=3.86m，题意“最大安装高度”指泵轴高于吸水井水位，计算得必须低于水位1.2m，故填1.2。48.某管道瞬变流，波速1200m/s，流量变化0.5m³/s，管道截面积0.5m²，则压力变化为______bar。答案：12解析：ΔP=ρaΔv=1000×1200×(0.5/0.5)=1.2×10⁶Pa=12bar。49.某城市人口50万，综合用水量200L/人·d，工业用水占30%，则居民生活用水量为______万m³/d。答案：7解析：总=50×0.2=10万m³/d，居民=10×0.7=7。50.某管段长1200m，DN500，Ch=120，流量150L/s，则水头损失为______m（保留一位小数）。答案：5.8解析：hf=10.67×0.15¹·⁸⁵×1200/(120¹·⁸⁵×0.5⁴·⁸⁷)=5.8m。五、简答题（每题5分，共20分）51.简述给水管网“压力管理”核心策略及实施步骤。答案：核心策略：在满足用户服务压力前提下，通过减压阀、分区、水泵调速等手段，将管网压力控制在最低必要水平。步骤：1.建立水力模型；2.划分DMA；3.夜间流量分析定位高漏损区；4.设定目标压力曲线；5.安装减压阀或变频泵站；6.实时监测压力流量；7.评估漏损率、爆管率变化；8.持续优化。52.说明“海曾—威廉公式”与“曼宁公式”在给水设计中的适用差异。答案：海曾—威廉适用于常温清水、中等管径（DN100~DN2000）、紊流区，摩阻系数Ch与粗糙度相关，计算结果平滑，便于平差；曼宁适用于明渠、非满流或大型暗渠，n值经验性强，对满流钢管铸铁管误差大，一般不用于城市给水管网平差。53.列举并解释三种“非开挖”管道修复技术。答案：1.穿插HDPE管：缩径或折叠后拉入原管，再加热恢复，形成新内衬；2.不锈钢内衬：薄壁不锈钢板卷成管状，氩弧焊拼接，灌浆固定，耐腐蚀；3.砂浆喷涂：旋转喷头喷射高强水泥砂浆，恢复光滑内衬，减阻防蚀。54.简述“瞬变流”计算中“特征线法”基本原理。答案：将偏微分方程沿特征线转化为常微分方程，在xt平面离散网格，沿正负特征线建立相容方程，用已知时刻节点值推求下一时刻，通过边界条件（阀门、水泵、空气阀）耦合求解，稳定性受库朗条件限制。六、计算题（共60分）55.（10分）某城市最高日用水量12万m³/d，时变化系数1.3，日变化系数1.15，管网内设高位水池，要求水池调节容积占最高日用水量6%，求水池有效容积，并校核其是否满足最高时2h水量需求。答案：V=120000×0.06=7200m³；最高时流量Qh=120000×1.3/24=6500m³/h；2h需13000m³＞7200m³，不满足，需扩大至13000m³。56.（15分）环状管网如图（文字描述）：环I由管段12、23、34、41组成，管长分别为800、600、800、600m，管径均为DN400，Ch=120，初拟流量顺时针40、30、40、30L/s。经一次平差后，测得各段水头损失为：3.2、1.8、3.4、1.7m，求闭合差Δh及第二次流量修正值ΔQ（忽略相邻环影响）。答案：Δh=3.2+3.41.81.7=3.1m；Σ|hf/Q|=3.2/40+1.8/30+3.4/40+1.7/30=0.08+0.06+0.085+0.057=0.282；ΔQ=Δh/(1.85×Σ|hf/Q|)=3.1/(