勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业案例上午真题.docx
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勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业案例上午真题
勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业案例上午真题2016年
单项选择题
1.某城市由水厂和水塔联合向城市给水管网供水。
后城市扩建新区，设调蓄泵站向新区供水。
调蓄泵站进水来自老城区原水厂二级泵房，用水高峰时段调蓄泵站进水流量为1000m3/h。
扩建新区后，该城市2013年最高日供水量为180000m3/d。
该年在最高日最高时用水量的时候，水厂二级泵房出水流量为7500m3/h，水塔、调蓄泵站出水流量各为2000m3/h。
该城市2013年供水的时变化系数是以下哪项?
A.1.27
B.1.40
C.1.53
D.1.67
答案：
B
[解答]该城市最高日最高时供水系统如下图所示。
解法一根据水源供水量计算最高日最高时总用水量
最高日最高时，二级泵站供水量为7500m3/h，水塔供水量为2000m3/h，调蓄泵站净供水量（出水流量—进水流量）为2000-1000=1000m3/h。
则城区总供水量为7500+2000+1000=10500m3/h。
选择B。
解法二根据两个区域用水量计算最高日最高时总用水量
最高日最高时，老城区总用水量为7500-1000+2000=8500m3/h，新区用水量为2000m3/h，则总用水量为8500+2000=10500m3/h。
选择B。
（1）注意调蓄泵站也具有调节水量的功能，其调节功能相当于网前水塔。
（2）水塔和调蓄泵站的调蓄容积按照最高日用水曲线和二级泵站供水曲线计算得出，也就是说，只调节1天内的水量平衡，因此，最高日二级泵站总供水量与城区总用水量相等。
2.某城市给水管网设有对置水塔，当管网用水量最高时，泵站供水量为100L/s，节点流量如图所示，则水塔到节点1的管段t-1的流量应为下列哪项?
A.100L/s
B.40L/s
C.30L/s
D.0L/s
答案：
C
[解答]解法一
将用水节点1、2、3看成一个整体，管网的总用水量等于流量管网的总水量，即
40+50+40=1004+qt-1
解之，qt-1=30L/s
解法二
对节点1列节点流量连续性方程。
管段1-2的流量为40L/s，管段1-3的流量力40L/s，管段p-1的流量为100L/s，由流入节点1的流量等于流出节点1的流量可得：
qt-1+100=40+40+50
解之，qt-1=30L/s
选择C。
解法一简单直观。
3.有一根钢筋混凝土输水管，管径DN1200mm，粗糙系数n1=0.015，输水量Q1=1.4m3/s。
该输水管内壁经除垢并刷防水涂料后，粗糙系数改变为n2=0.012，若其水力半径R及水力坡度i均不变，则该输水管经改造后输水量Q2应为下列哪项?
A.1.4m3/s
B.1.75m3/s
C.2.19m3/s
D.2.45m3/s
答案：
B
[解答]根据《室外给水设计规范》第7.2.2条第2款，钢筋混凝土输水管的水头损失计算公式为：
管道计算时，可按
计算。
故
即
则有
对于圆管满流，管径不变则输水断面面积A不变，又水力半径R和水力坡度i均不变，则有：
故
选择B。
4.某单通道异波折板絮凝池，折板构造如图所示，折板宽500mm，长2500mm，间距400mm。
根据理论计算，一个渐缩和渐放的水头损失与波峰流速v1、波谷流速v2。
的关系表达式为
。
如果上述构造的折板波峰流速v1=0.40m/s，则一个渐缩和渐放的水头损失应为下列哪项（g取值9.80m/s2）?
单通道折板构造图
A.0.0106m
B.0.0111m
C.0.0115m
D.0.0121m
答案：
C
[解答]由图可知，波峰宽度=波谷宽度+2×500×sin45°=400+707=1107mm
流过波峰和波谷的流量相同，因此流速与过水断面面积成反比，可得：
v2=0.36v1=0.36×0.40=0.144m/s
则一个渐缩和渐放的水头损失为：
选择C。
正确理解波峰与波谷的含义，根据水头损失公式可知，波峰流速大于波谷流速，则波峰通道宽度小于波谷宽度。
5.某储水池长60m，宽15m，水深4m，底部放空管坑井中安装DN500mm放空管一根，放空管管中心线和池底标高相同，取放空管管口流量系数μ=0.82，则放空一半水量（水位从4m降至2m）大约需要的时间应为下列哪项（放空管水头损失不计）?
A.25min
B.30min
C.42min
D.60min
答案：
A
[解答]《给水工程》沉淀池放空时间与放空管管径的关系式：
式中，d为放空管管径（m）；B、L和H分别为沉淀池的宽、长和放空的水深（m）；T'为放空时间（s）。
储水池放空时间与沉淀池的原理相同，可用相同的公式。
储水池放空一半水量（水位从4m降至2m）的时间等于全部放空的时间（水位从4m降至0m）减去放空后一半水量（水位从2m降至0m）的时间，即：
教材中无储水池的放空时间计算公式，需参考其他水池的相关公式，灵活运用。
6.某自来水厂机械搅拌澄清池设计水量为Q=30000m3/d，其第二絮凝室上升和导流室下降流速均取50mm/s，分离室清水区上升流速为0.80mm/s；叶轮提升流量是设计进水量的5倍，如不计导流板和室间板等所占面积。
则该机械搅拌澄清池内净直径最接近下列哪项?
A.22.8m
B.24.6m
C.25.4m
D.26.8m
答案：
C
[解答]《给水工程》第二絮凝室计算量即为叶轮提升流量，……。
由于导流室与第二絮凝室的流量和流速均相同，则
导流室表面积s导流室=s第二絮凝室=34.72m2
机械搅拌澄清池的总表面积s总=s导流室+s第二絮凝室+s分离室=34.72+34.72+434.03=503.47m2
选择C。
7.某单层细砂滤料的普通快滤池，设计过滤水量2880m3/h，平均设计滤速为8m/h，出水阀门适时调节，等水头过滤运行，采用反冲洗水泵抽取出水总渠水方式冲洗。
当其中一格以13L/（m2·s）强度反冲洗时，滤池向外供应设计过滤水量的20%；且当其中一格滤池冲洗时，其他几格滤池强制滤速不大于10m/h，则该座滤池可采用的最大单格过滤面积应为下列哪项?
A.90m2
B.72m2
C.60m2
D.45m2
答案：
D
[解答]该座滤池的总面积为2880/8=360m2。
设该滤池分为n格，每格的滤池面积为s（m2），且有s=360/n。
（1）计算满足其他几格滤池强制滤速的最少分格数
根据题意有：
8ns≤10（n-1）s
解之
n≥5
（2）计算满足滤池向外供应设计过滤水量的20%的最少分格数
解之
n≥7.3
（3）确定n值
滤池分格数应取前述两者的最大值，即n=8。
此时，s=360/8=45m2
选择D。
8.某水源水经混凝后测出沉速大于0.3mm/s的颗粒占水中所有颗粒的重量比是46%，沉速等于0.4mm/s的颗粒占水中所有颗粒的重量比是13%，根据理论计算，以0.0004m/（m2·s）为表面负荷的平流式沉淀池对上述水质的总去除率为82%。
若将平流沉淀池表面负荷增大至0.0005m3/（m2·s）时，则平流沉淀池的总去除率应为下列哪项?
A.79.4%
B.72.2%
C.69%
D.47.4%
答案：
B
[解答]沉速大于0.3mm/s的颗粒又分为沉速等于0.4mm/s的颗粒和沉速大于0.4mm/s的颗粒（即沉速大于等于0.5mm/s的颗粒）。
沉速大于0.3mm/s的颗粒占46%，沉速等于0.4mm/s的颗粒占13%，则沉速大于等于0.5mm/s的颗粒占46%-13%=33%，小于等于0.3mm/s的颗粒占54%。
当在表面负荷为0.0004m/（m2·s）增大至0.0005m3/（m2·s）时，沉速大于等于0.5mm/s的颗粒仍能全部去除，沉速等于0.4mm/s的颗粒去除率由原来的全部去除减少至
沉速小于0.4mm/s的颗粒去除量占水中所有颗粒的重量比将在原来（η=82%-46%=36%）的基础上减少至
故表面负荷增大后总去除率为：
33%+13%×80%+36%×0.8=72.2%。
选择B。
（1）此题有个隐含的假设，即颗粒只分为沉速小于等于0.3mm/s、等于0.4mm/s和大于等于0.5mm/s，而没有介于0.3～0.4mm/s和0.4～0.5mm/s的。
（2）在表面负荷为u0时，沉速为v的颗粒去除率为
（3）几个关系：
沉速为v的颗粒去除量占水中所有颗粒的重量比=沉速为v的颗粒去除率×沉速为v的颗粒占水中所有颗粒的重量比
总去除率等于不同沉速的颗粒去除量占水中所有题粒的重量比之和，而不是不同沉速的颗粒去除率之和。
（4）为了增加对此题的理解，将题干修改如下：
某水源水经混凝后测出沉速大于0.3mm/s的颗粒占水中所有颗粒的重量比是46%，沉速等于0.4mm/s的颗粒占13%，沉速等于0.5mm/s的颗粒占10%，根据理论计算，以0.0004m/（m2·s）为表面负荷的平流式沉淀池对上述水质的总去除率为82%。
若将平流沉淀池表面负荷增大至0.0006m3/（m2·s）时，则平流沉淀池的总去除率应为多少?
解：
为了清晰，列表计算。
注：
①根据题干列出第1和第2列的数据，第3和第4列中的
为表面负荷。
②在表面负荷为0.0004m/（m2·s）时，沉速≤0.3mm/s的颗粒占水中所有颗粒的重量比等于总去除率-沉速大于0.3mm/s的颗粒占水中所有颗粒的重量比。
而沉速大于0.3mm/s的颗粒此时全部被去除，故其去除量的总量比等于颗粒总量的重量比。
③在表面负荷为0.0006m/（m2·s）时，沉速等于0.5mm/s的颗粒去除率为
沉速等于0.4mm/s的颗粒去除率为
④对于沉速u＜0.4mm/s的颗粒，在表面负荷为0.0004m/（m2·s）时去除率
在表面负荷为0.0006m/（m2·s）时去除率
9.某街区污水管道和各小区排水面积如图所示，该街区平均日设计污水比流量为0.5L/（s·hm2），则管段2-3的设计流量应为下列哪项?
A.36.9L/s
B.63.65L/s
C.33.45L/s
D.40.00L/s
答案：
D
[解答]管段2-3的平均日生活污水流量为0.5×（3.0+3.5+2.2）=4.35L/s
根据《室外排水设计规范》，流量小于5L/s时总变化系数为2.3，则管段2-3的设计流量为：
4.35×2.3+30=40.01L/s
选择D。
计算时应将生活污水流量和工业污水量分开计算。
10.某市的暴雨强度公式为：
q=[3300（1+0.81gP）]/（t+15）0.88。
该市某个小区计划提升雨水管网排水能力，并建设低影响开发设施。
将雨水设计重现期从1年提高到3年，径流系数从0.7降低至0.55，假定提升改造前后小区的汇水面积、地面径流和管道流行时间不变，分别为9hm2、8min和10min，则提升改造后的小区雨水设计流量是改造前的多少倍?
A.1.97倍
B.0.92倍
C.1.16倍
D.1.09倍
答案：
D
[解答]根据Q=ΨqF有：
选择D。
先将公式化简再计算，否则计算量太大。
11.某城市为控制水体污染，拟改建合流污水泵站，该泵站上游未设置溢流装置，泵站出水分别提升到污水厂和溢流到河流中。
已知泵站前的雨水设计流量为2m3/s，平均日综合生活污水量和工业废水量分别为0.2m3/s和0.1m3/s，设计截流倍数为4，则该泵站雨天时提升到污水厂的流量（Q1）和溢流到河流的流量（Q2）应为下列哪项?
A.Q1=2.0m3/s，Q2=0.4m3/s
B.Q1=1.5m3/s，Q2=0.8m3/s
C.Q1=1.8m3/s，Q2=0.65m3/s
D.Q1=1.2m3/s，Q2=1.1m3/s
答案：
B
[解答]解法一
溢流到河流的混合污水量Q2=总雨水流量-被截流的雨水量
=2-（0.2+0.1）×4=0.8m3/s
则Q1=2+（0.2+0.1）-0.8=1.5m3/s
解法二
提升到污水厂的流量Q1=污水量+被截流的雨水量
=（0.2+0.1）+（0.2+0.1）×4=1.5m3/s
则Q2=2+（0.2+0.1）-1.5=0.8m3/s
选择B。
需理解截流倍数和旱流污水流量的含义。
12.某污水处理厂雨季规模60000m3/d，旱季规模40000m3/d（以平均日污水量计），总变化系数1.42，采用厌氧—好氧生物除磷工艺，生物反应器设计进水水质COD=320mg/L，BOD5=200mg/L，SS=180mg/L，TP=6mg/L，设计出水水质COD=60mg/L，BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，TP=1mg/L，该厂剩余污泥量6000kg/d（有机质含量60%），该污水厂曝气系统最大设计需氧量应为下列哪项?
A.378kgO2/h
B.260kgO2/h
C.236kgO2/h
D.204kgO2/h
答案：
A
[解答]《室外排水设计规范》6.8.2生物反应池中好氧区的污水需氧量，根据去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求，宜按下列公式计算：
O2=0.001aQ（S0-Se）-cΔXv+b[0.001Q（Nk-Nke）-0.12ΔXv]-0.62b[0.001Q（Nt-Nke-Nne）-0.12ΔXv]
式中，O2为污水需氧量（kgO2/d）；Q为生物反应池的进水流量（m3/d）；S0为生物反应池进水五日生化需氧量（mg/L）；Se为生物反应池出水五日生化需氧量（mg/L）；ΔXv为排出生物反应池系统的微生物量（kg/d）；a为碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47；C为常数，细菌细胞的氧当量，取1.42。
条文说明6.8.2规定污水需氧量的计算公式。
公式右边第一项为去除含碳污染物的需氧量，第二项为剩余污泥氧当量，第三项为氧化氨氮需氧量，第四项为反硝化脱氮回收的氧量。
若处理系统仅为去除碳源污染物则b为零，只计第一项和第二项。
本题没有氨氮和反硝化脱氮要求，则只计第一项和第二项，需氧量为：
O2=0.001aQ（S0-Se）-cΔXv
=0.001×1.47×40000×1.42×（200-30）-1.42×6000×60%
=9031.2kgO2/d=376.3kgO2/h
选择A。
（1）最大设计需氧量应按最大时流量计算。
（2）厌氧—好氧生物除磷工艺不考虑氨氮和反硝化脱氮要求，故第三项和第四项不计。
（3）ΔXv为微生物量，即剩余污泥中的有机质。
13.某城镇污水厂设计2组碳氧化（A池）—硝化（B池）两段曝气生物滤池系统，设计流量8000m3/d，设计进水水质BOD5为160mg/L、NH3～N为40mg/L，出水水质BOD5为20mg/L、NH3-N为8mg/L，当地冬季平均水温为10℃。
曝气生物滤池滤料高度均定为3.5m。
下列每组系统中的硝化（B池）的单池平面尺寸，哪项设计数据最合理?
A.L×B=6m×5m
B.L×B=6m×6m
C.L×B=9m×7.3m
D.L×B=12m×12m
答案：
C
[解答]
（1）以容积负荷计算B池总面积
《排水工程》曝气生物滤池的设计计算一般采用容积负荷法：
式中，V为滤池有效容积（m3）；Q为流量（m3/d）；S0为进水COD浓度（mg/L）；Lv为BOD5容积负荷[kgBOD5/（m3·d）]。
曝气生物滤池的容积负荷宜根据试验资料确定，无试验资料时，曝气生物滤池的5日生化需氧量容积（以滤料计）负荷宜为3kgBOD5/（m3·d）～6kgBOD5/（m3·d），硝化容积负荷（以NH3-N计）宜为0.1kgNH3-N/（m3·d）～0.5kgNH3-N/（m3·d），反硝化容积负荷（以
-N计）宜为
《室外排水设计规范》6.9.23曝气生物滤池的容积负荷宜根据试验资料确定，无试验资料时，曝气生物滤池的五日生化需氧量容积负荷宜为3kgBOD5/（m3·d）～6kgBOD5/（m3·d），硝化容积负荷（以NH3-N计）宜为0.3kgNH3-N/（m3·d）～0.8kgNH3-N/（m3·d），反硝化容积负荷（以NO3-N计）宜为0.8kgNO3-N/（m3·d）～4.0kgNO3-N/（m3·d）。
规范与教材数据不一致，根据规范条文说明，本题以规范数据为主。
则硝化（B池）应以硝化容积负荷计算，即将公式
中的Lv代入硝化容积负荷，即为进水NH3-N浓度（mg/L）。
有：
选项C和D的平面面积分别为65.7m3和144m3，都满足要求。
（2）水力负荷校核
C选项水力负荷为：
D选项水力负荷为：
《排水工程》此值（Lq）应介于2m3～8m3废水/（m2滤池·h）。
选择C。
14.某肉类加工厂废水设计流量800m3/d，进水COD为4000mg/L，拟采用高温（50℃—55℃）厌氧生物滤池处理，要求COD去除率达到85%以上，确定该厌氧生物滤池的有效容积，下述设计较为合理的是哪项?
A.250m3
B.400m3
C.950m3
D.1100m3
答案：
B
[解答]
（1）也可根据每个选项的容积求出对应的COD容积负荷，分别为12.8kgCOD/（m3·d）、8.0kgCOD/（m3·d）、3.4kgCOD（m3·d）和2.9kgCOD/（ma·d），只有B选项的容积负荷满足5～9的要求。
（2）一般计算有效容积后应进行水力停留时间HRT校核，B选项校核的HRT=12h，而教材规定为24～48h为宜，不满足。
但是鉴于本题为高温厌氧处理，可以选择较低的HRT值，因此建议还是选择B。
15.甲车间排出硫酸废水的浓度为3%，流量为100m3/h；乙车间排出氢氧化钠废水的浓度为1%，流量为200m3/h；为使混合后废水pH=7，采用石灰（CaO）中和。
已知选用的石灰纯度为60%，石灰中和反应不均匀系数为1.1，则石灰用量为下列哪项?
A.576kg/h
B.1152kg/h
C.1859kg/h
D.3719kg/h
答案：
A
16.某工厂生活给水系统利用市政管网的水压直接供水，其室外生活给水管道布置如图示。
图中1、2号单层厂房卫生间的卫生设施布置相同，每栋厂房卫生间均布置蹲式大便器6个、小便器3个、洗手盆2个、洗涤池1个，办公楼5层，每层均布置蹲式大便器4个、小便器2个、洗手盆2个、洗涤池1个。
则图中管段AB的设计流量应为下列哪项?
注：
①厂房、办公楼洗涤池设单阀水嘴（连接管径为DN15），蹲式大便器设延时自闭式冲洗阀、洗手盆设感应水嘴；②厂区其他用水量不计。
A.11.91m3/h
B.15.19m3/h
C.18.10m3/h
D.19.51m3/h
答案：
B
[解答]
（1）BD管段大便器自闭式冲洗阀单列计算值为0.288L/s，故取1.2L/s。
（2）DE管段的设计流量，BD管段的设计流量不等于DE和DF管段的设计流量之和。
因为1、2号厂房性质相同，属于密集型，应采用同时给水百分数法计算。
即两个厂房内的卫生间应合并计算。
17.因不允许从市政管网直接吸水增压，某住宅小区高区生活给水系统采用的供水方式为：
市政供水管→吸水井→增压泵→高位水箱→高区配水点；增压泵房及吸水井均设在地下室，吸水井、高位水箱均采用成品不锈钢水箱。
另外，已知住宅小区用水定额为250L/（人·d），高区总户数为1600户，每户人数按3.5人计。
每户卫生器具给水当量按6.0计，时变化系数取2.6。
则下列该住宅小区高区生活给水系统的设计有几处正确?
应列出正确项编号并说明理由。
①吸水井的最小有效容积按不小于7.6m3设计；
②高位水箱的最小有效容积按不小于75.6m3设计；
③吸水井进水总管的设计流量按不小于105.0m3/h设计；
④增压水泵出水总管的设计流量按不小于151.7m3/h设计；
⑤增压泵房设置较大流量水泵一台，较小流量水泵两台（一用一备）。
A.2处
B.3处
C.4处
D.5处
答案：
B
[解答]高区生活用水最大小时用水量为：
250/1000×（3.5×1600）/24×2.6=151.7m3/h
《建筑给水排水设计规范》3.7.4无调节要求的加压给水系统，可设置吸水井，吸水井的有效容积不应小于水泵3min的设计流量。
则吸水井的最小有效容积为：
151.7/60×3=7.6m3。
①正确。
3.7.5生活用水高位水箱应符合下列规定：
1由城镇给水管网夜间直接进水的高位水箱的生活用水调节容积，宜按用水人数和最高日用水定额确定；由水泵联动提升进水的水箱的生活用水调节容积，不宜小于最大用水时水量的50%；……。
则高位水箱的最小有效容积为75.9m3，②正确。
3.8.3建筑物内采用高位水箱调节的生活给水系统时，水泵的最大出水量不应小于最大小时用水量。
④正确。
由于吸水井没有条件水量的功能，因此吸水井进水总管的设计流量应等于水泵的最大出水量，即151.7m3/h。
③错误。
3.8.1选择生活给水系统的加压水泵，应遵守下列规定：
……；3生活加压给水系统的水泵机组应设备用泵，备用泵的供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力。
水泵宜自动切换交替运行。
⑤错误。
综上，①②④正确，③⑤错误。
选择B。
此题涉及的规范条款比较大，但计算量不大，需对规范熟悉。
18.某室外儿童游泳池的池水面积为150m2，平均有效水深为0.8m，设补水水箱补水，且泳池循环水泵从补水水箱中吸水加压至净化处理设施进行净化处理。
则该补水水箱的最小有效容积应不小于下列哪项?
A.1.0m3
B.2.0m3
C.3.2m3
D.6.3m3
答案：
C
[解答]应理解补水水箱是否作为回收溢水的用途。
本题循环水泵从补水水箱吸水，说明游泳池的循环水先进入补水水箱，则溢水也应进入补水水箱。
19.浙江某地区的某住宅楼共200户（每户按3人计），每户均设有2个卫生间（每个卫生间内均设有洗脸盆、淋浴器、坐式大便器各一套），每天定时供应热水3小时，则该住宅楼热水供应系统设计小时耗热量最小不应小于下列哪项?
注：
①住宅楼采用的市政自来水水源为地下水；②冷、热水密度均按1.0kg/L计。
A.1395108kJ/h
B.2051630kJ/h
C.2790217kJ/h
D.4103260kJ/h
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