土木工程类勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业案例上真题模拟试题与答案.docx
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土木工程类勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业案例上真题模拟试题与答案
勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业案例上真题2017年模拟试题与答案
单项选择题
1.某城市近期规划最高日各项用水量如下：
综合生活用水量60000m3/d，工业企业工作人员生活用水量2000m3/d，工业企业用水量38000m3/d，浇洒道路和绿地用水量4000m3/d，原水输水管漏损水量2000m3/d，清水输水管及配水管网漏损水量11000m3/d，消防用水量按1100m3/d计，未预见水量按10%计。
拟新建水厂一座以满足以上需求，水厂自用水量系数按1.05计。
水厂近期设计规模（m3/d）为下列哪项?
A.135135
B.131670
C.128700
D.124300
答案：
D
解答：
《给水工程》净水厂水处理构筑物设计水量按照最高日供水量（设计规模）加水厂自用水量确定。
故水厂设计规模即为最高日供水量。
则近期设计规模=（60000+38000+4000+11000）×1.1=124300m3/d
D正确。
（1）工业企业用水量38000m3/d已经包含了工业企业工作人员生活用水量的2000m3/d，注意不要重复计算。
（2）原水输水管漏损水量在水厂之前，故不能算入最高日用水量。
（3）水厂规模不包含水厂自用水量。
（4）消防用水量不能计入最高日用水量。
2.某给水工程的输水管道，采用钢管，内衬水泥砂浆，管道总长度10km，管道直径1000mm。
当输水管道流量1m3/s时，测得该管道的总水头损失18.5m，则该输水管道的管壁粗糙系数n值为下列哪项?
A.0.0134
B.0.0143
C.0.0172
D.0.0213
答案：
A
解答：
根据《室外给水设计规范》第7.2.2条第2款，内衬水泥砂浆的钢管水头损失计算公式为：
管道计算时，可按
计算，故
则有
解之，n=0.0134。
选择A。
满管流的水力半径
3.某给水工程，从水源到水厂设计了两条钢管内衬水泥砂浆的输水管道，输水管道正常工作的流量为Q=0.4m3/s，水头损失为12.96m。
为了保证输水管的事故流量，在两条输水管中间设置了三条连通管，将两条输水管均匀地分成4段。
已知，两条输水管的管材、长度和直径相同，管长管径之比L/d=20000。
试求，当两条输水管一段损坏时的事故流量是正常工作流量70%时，输水管道水头损失ha（m）为下列哪项?
（连通管的局部水头损失忽略）
A.19.25
B.17.00
C.14.10
D.11.10
答案：
D
解答：
由于两条管道的管材、长度和直径相同，则两条管道的比阻A相同，并联输水时每条管道的输水量为总输水量的一半。
沿程水头损失计算公式ha=ALQn。
根据《室外给水设计规范》第7.2.2条第2款，混凝土管（渠）及采用水泥砂浆衬里的金属管道的n取2。
事故流量Q''=0.7Q。
事故前
事故后，有三段管道是并联输水，有一段管道是单根管道输水，
则
ha后=0.8575×ha前=0.8575×12.96=11.11m
D正确。
重点在于事故时一部分管道是并联双管输水，一部分是单管输水。
4.如图所示，某小型菱形箱式取水头部设计位于冬季冰絮较多且常年水质较浑的河床中取水，取水量为2000m3/d，侧面进水，进水口宽度0.6m，格栅直径和间距分别为10mm和30mm，格栅阻塞系数为0.75，试分析判断下述图示的设计有几处不合理之处?
A.0
B.1
C.2
D.3
答案：
D
解答：
《室外给水设计规范》
（1）5.3.12取水构筑物淹没进水孔上缘在设计最低水位下的深度，应根据河流的水文、冰情和漂浮物等因素通过水力计算确定，并应分别遵守下列规定：
1顶面进水时，不得小于0.5m；
2侧面进水时，不得小于0.3m；
3虹吸进水时，不宜小于1.0m，当水体封冻时，可减至0.5m。
注：
1上述数据在水体封冻情况下应从冰层下缘起算；
2湖泊、水库、海边或大江河边的取水构筑物，还应考虑风浪的影响。
本题进水孔上缘在设计最低水位下0.4m，不满足规范要求，第1处错误。
（2）5.3.15进水孔的过栅流速，应根据水中漂浮物数量、有无冰絮、取水地点的水流速度、取水量大小、检查和清理格栅的方便等因素确定，宜采用下列数据：
1岸边式取水构筑物，有冰絮时为0.2～0.6m/s；无冰絮时为0.4～1.0m/s；
2河床式取水构筑物，有冰絮时为0.1～0.3m/s；无冰絮时为0.2～0.6m/s。
格栅的阻塞面积应按25%考虑。
格栅面积按照《给水工程》公式
计算，式中，F0为进水孔或格栅的面积（m2）；Q为进水孔的设计流量（m3/s）；v0为进水孔过栅流速（m/s）；K1为栅条引起的面积减少系数，
，b为栅条净距，s为栅条厚度或直径；K2为格栅阻塞系数，采用0.75。
则有
不满足0.1～0.3m/s的要求。
第2处错误。
（3）根据图示，水泵吸水井内水泵吸水管中心标高与河流最低水位标高相同，而吸水管进水口应具有一定的淹没深度。
第3处错误。
进水孔共有4个，在计算时流量应除以4。
5.一座机械搅拌混合池容积V=10m3，搅拌桨板两叶片中心直径D=1.20m。
经测试搅拌机旋转25转/min时，搅拌机总功率P=33590W。
当水的动力黏度μ=1.14×10-3Pa·s，桨板旋转线速度ω=1.5m/s时，则混合池水流速度梯度G值（s-1）是多少?
A.2265
B.1053
C.800
D.283
答案：
C
解答：
《给水工程》公式：
式中，P为桨板旋转时耗散的总功率（W）；m为同一旋转半径上的桨板数；CD为绕流阻力系数，与桨板宽长比有关；ρ为水的密度（kg/m3）；L为桨板长度（m）；ω为（桨板）相对于水流的旋转角速度（rad/s）；
为桨板内缘旋转半径（m）；ri+1为桨板外缘旋转半径（m）；n为安装桨板的不同旋转半径数。
由公式可知，同一搅拌桨在不同旋转速度下，除ω不同外，其他参数都相同，故搅拌机的功率与ω3。
成正比，即
在ω=1.5m/s时，搅拌机总功率为：
单位体积所耗散的功率为29294÷40=732.4W/m3
根据公式
选择C。
角速度等于转数乘以2π，并应注意时间的单位换算。
线速度等于叶轮半径乘以角速度。
6.一座斜管沉淀池沉淀面积560m2，安装高866mm、倾角60°、每条边长为17.32mm的正六边形斜管。
当进水悬浮物含量50mg/L时，沉淀池出水悬浮物含量2.0mg/L。
据此推算出沉淀池中悬浮物总去除率p和截留速度u0（mm/s）符合如下关系：
p=1-（3u02/2）。
如果斜管结构面积和无效面积占沉淀池沉淀面积的20%，正六边形斜管内径按正六边形内切圆直径计算，则该沉淀池液面负荷（mm/s）是下列哪项?
A.1.32
B.1.51
C.1.76
D.2.01
答案：
B
解答：
沉淀池中悬浮物总去除率p为
《给水工程》如果斜管直径为d，截留速度u0、以最不利沉淀断面上流速代替斜管中轴向流速v0，和斜管构造的几何关系表达式为：
式中，L为斜管长度（m）；θ为斜管倾角（°）。
斜管长度=安装高度/sin倾角=866/sin60=1000mm。
斜管内径=边长×sin60°×2=17.32×sin60°=30.00mm。
代入相关数据有：
根据：
vs=v0sinθ，式中，vs为斜管出口水流上升流速（mm/s），有
vs=2.18×sin60°=1.89mm/s
沉淀池液面负荷=清水区的上升流速
=斜管出口水流上升流速×（1-斜管结构面积和无效面积占沉淀池沉淀面积）
=1.89×（1-20%）=1.51mm/s
B正确。
沉淀池总面积等于斜管出口的有效面积加上斜管结构面积和无效面积。
清水区的总面积等于沉淀池总面积。
因此清水区的上升流速小于斜管出口水流上升流速。
7.已知水中阴、阳离子的组分和浓度如下表，按水中离子假想组合关系，确定非碳酸盐硬度（当量离子摩尔浓度mmol/L）为下列哪项?
附相关离子量：
Ca：
40；Mg：
24：
Na：
23；K：
39；H：
1；C：
12；O：
16；S：
32；Cl：
35.5。
A.1.92
B.1.70
C.1.58
D.1.31
答案：
B
解答：
《给水工程》构成硬度的是Ca2+、Mg2+，所以通常以水中钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。
水中阳离子与阴离子的组合顺序是：
Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Na+（包括K+），水中阴离子与阳离子的组合顺序是：
根据假象组合，与碳酸根和重碳酸根组合的钙镁离子含量为碳酸盐硬度，与其他阴离子结合的钙镁离子含量为非碳酸盐硬度。
本题水中钙镁离子的当量离子摩尔浓度分别为：
水中重碳酸根离子的当量离子摩尔浓度为：
则总硬度为5.3+2.8=8.1mmol/L
碳酸盐硬度为6.4mmol/L
非碳酸盐硬度为8.1-6.4=1.7mmol/LB正确。
（1）各离子的当量摩尔质量见《给水工程》。
（2）其他离子的当量离子摩尔浓度分别为：
c（K++Na+）=71.2÷23+3.9÷39=3.196mmol/L
r（Cl-）=85.2÷35.5=2.4mmol/L
总的阳离子当量离子摩尔浓度为：
5.3+2.8+3.196=11.296mmol/L
总的阴离子当量离子摩尔浓度为：
6.4+2.4+2.4=11.200mmol/L
阳离子多了0.096mmol/L。
水的pH为12.98，不符合一般天然水呈中性的特点，故本题数据有误。
8.某城镇近期、远期设计人口密度分别为150cap/hm2和200cap/hm2，综合生活污水定额分别为230L/（cap·d）和250L/（cap·d），工厂废水近、远期设计流量分别为10L/s和15L/s，用地面平只及污水管道布置如图，计算W3-W4管段流量（L/s）为下列哪项?
A.35.2
B.37.48
C.45.56
D.47.52
答案：
C
解答：
污水管道设计流量等于最高日最高时综合生活污水量与最高日最高时工业废水量之和。
其中综合生活污水量应先算平均日平均时流量，再乘以总变化系数。
9.某城市的新城区采用分流制，其污水管道的污水平均日平均时流量为1000L/s，通过截流干管输送至污水厂处理；老城区采用截流式合流制，其旱流污水设计流量为100g/S，截流倍数为3，截流干管敷设地面坡度为8‰，对截流干管1-2设计合理的为下列哪项?
A.Q设计=1700L/s，按满流设计，DN900，i=8‰，v=2.67m/s
B.Q设计=1430L/s，按非满流设计，DN900，i=8‰，v=2.81m/s，h/D=0.75
C.Q设计=1100L/s，按非满流设计，DN900，i=8‰，v=2.58m/s，h/D=0.64
D.Q设计=1430L/s，按非满流设计，DN1000，i=8‰，v=2.77m/s，h/D=0.64
答案：
D
解答：
（1）一般污水和雨水的最大时流量不同时出现，因此，按照合流制管道计算时，污水管道应按平均日平均时流量计。
不能将最高日最大时污水量与截流的雨水量直接相加。
（2）若某管段既接纳分流制污水，又接纳合流制雨水流量，应分别按降雨和不降雨时计算，并取最大值。
注意不降雨时的管段设计流量应为最高日最大时设计污水量。
（3）从前述分析可知，采用DN900是不能满足最高日最大时污水设计流量要求的，因此A选项是不合适的。
（4）这是一道相当好的题，既与实际相结合，又要求考生活学活用，加强理解，而不是照搬公式。
10.合流制污水泵站，站前设截流装置，旱季污水流量为3m3/s，截流倍数为4，泵站设4台大泵流量为4m3/s（3用1备），3台小泵流量1.5m3/s（2用1备），下述哪个集水池容积（m3）最经济合理?
（原题所有流量单位误为m2/d—笔者注）
A.90
B.150
C.900
D.1200
答案：
B
解答：
《室外排水设计规范》5.3.1集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定，并应符合下列要求：
1污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。
注：
如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。
2雨水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量。
3合流污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量。
在雨季时，由于泵站前设截流装置，泵站的设计流量为3×（1+4）=15m3/s，此时应3台大泵和2台小泵同时工作。
集水池容积≥4×30=120m3
选择B。
《室外排水设计规范》条文说明5.3.1关于集水池有效容积的规定。
……。
雨水泵站和合流污水泵站集水池容积，由于雨水进水管部分可作为贮水容积考虑，仅规定不应小于最大一台水泵30s的出水量。
间隙使用的泵房集水池，应按一次排入的水、泥量和水泵抽送能力计算。
故此题不能按照5min计算。
11.某污水厂二级处理采用A2O处理工艺，最高日处理水量为20000m3/d，时变化系数为1.2，曝气池MLSS为4000mg/L，混合液回流比为200%，污泥回流比为50%。
二沉池采用中进周出辐流式沉淀池，判断下列哪一组二沉池设计数据最合理?
A.4座，D=14m
B.2座，D=21m
C.2座，D=25m
D.4座，D=25m
答案：
C
解答：
（1）混合液回流污泥不经过沉淀池直接回流，故沉淀池设计时不考虑混合液回流污泥量。
（2）《排水工程》计算沉淀池面积时，设计流量应为污水量的最大时流量，而不包括回流污泥量。
因为一般沉淀池的污泥出口常在沉淀池的下部，混合液进池后基本分为方向不同的两路流出：
一路通过澄清区从沉淀池上部的出水槽流出；另一路通过污泥区从下部排泥管流出。
前一路流量为污水流量，后一路流量为回流污泥量和剩余污泥量，所以采用污水量最大时流量作为设计流量是能够满足要求的。
但是中心管（合建式的导流区）的设计则应包括回流污泥在内，否则将会增大中心管的流速，不利于气水分离。
12.某市政污水处理厂拟采用曝气生物滤池处理工艺，设计处理水量为5000m3/d。
进水BOD浓度为200mg/L，氨氮浓度为50mg/L。
曝气生物滤池BOD容积负荷=3kgBOD5/（m3·d），硝化容积负荷=0.5kgNH3-N（m3·d），填料的密度r=1.1t/m3。
计算曝气生物滤池所需填料的重量（t）为下列哪项?
A.550
B.500
C.367
D.333
答案：
A
解答：
《排水工程》曝气生物滤池的设计计算一般采用容积负荷法，滤料体积V（m3）按公式计算
式中，Q为污水流量（m3/d）；S0为进水COD5（mg/L）；LV为COD5容积负荷[kgCOD5/（m3·d）。
代入相关数据有：
若按硝化容积负荷计算，有：
买际填料答积应取大值，即500m3
填料的重量为1.1×500=550t。
选择A。
应采用COD5容积负荷和硝化容积负荷分别计算体积，取其大者。
13.某城镇污水处理厂采用A2O处理工艺，已知设计水量为50000m3/d，进水BOD5为150mg/L，TN为50mg/L，TP为10mg/L；要求出水BOD5≤10mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L，A2O系统设计总有效容积为20000m3，以下厌氧区、缺氧区、好氧区容积的设计，哪一项最为合理?
A.厌氧区3333m3，缺氧区6667m3，好氧区10000m3
B.厌氧区6667m3，缺氧区3333m3，好氧区10000m3
C.厌氧区5700m3，缺氧区5700m3，好氧区8600m3
D.厌氧区4000m3，缺氧区4000m3，好氧区12000m3
答案：
D
解答：
已经有了总有效容积，可根据各区的停留时间确定各区的容积。
14.某城市污水处理厂产生的剩余污泥量为600m3/d，含水率为99.4%，采用圆形重力浓缩池，有效水深4.00m。
下列设计哪一组最经济合理?
A.设浓缩池2座，每座直径5.00m
B.设浓缩池2座，每座直径8.00m
C.设浓缩池2座，每座直径10.00m
D.设浓缩池1座，每座直径12.00m
答案：
B
解答：
《室外排水设计规范》7.1.4污泥处理构筑物个数不宜少于2个，按同时工作设计。
污泥脱水机械可考虑1台备用。
《排水工程》重力浓缩池总面积A（m2）计算公式
，式中，Q为污泥量（m3/d）；C为污泥固体浓度（g/L）；M为浓缩池污泥固体通量[kg/（m2·d）。
污泥固体负荷一般宜采用30～60kg/（m2·d）。
代入相关数据有：
按2座设计，
B选项符合要求。
按固体负荷计算出浓缩池的面积后，应与水力负荷核算出的面积进行比较，取较大值。
剩余污泥的水力负荷取0.2～0.4m3/（m2·h）。
对于B选项，其水力负荷为
满足要求。
污泥含水率为固体质量与固体和水分总质量的比值，因此污泥固体浓度等于含固率×1000。
15.某工厂有A、B两个车间，连续生产。
A车间排放酸性废水，含盐酸浓度为1.0%，流量为20m3/h；B车间排放碱性废水，含氢氧化钠浓度为1.5%，流量为10m3/h。
两种废水混合后，最少还需要加入生石灰（kg/d）（纯度以100%计）为下列哪项?
A.1167.0
B.1225.3
C.1342.1
D.1607.2
答案：
B
16.某普通高层办公楼，地下两层，地上九层，市政供水条件好，进水管处供水最小压力为0.2MPa，进水管标高=1.7m，引入管上设置水表，水表压力损失0.03MPa，三层以上为高区，采用管网叠压供水设备供水，设备位于地下一层-5.4m，最不利配水点标高32.5m，所需最低水压为0.15MPa，沿程总水头损失0.03MPa，采用建筑给水钢塑复合管，局部阻力损失占比取低限值，叠压供水设备所需扬程Hb（MPa）不应小于下列哪项?
（忽略各种阀件和设备的损失）
A.0.36
B.0.40
C.0.56
D.0.35
答案：
A
解答：
《建筑给水排水工程》水泵与室外给水管网直接连接，水泵扬程按下式计算：
Hb≥H1+H2+H3+H4-H0
式中，Hb为水泵扬程（kPa）；H1为引入管至最不利配水点位置高度所要求的静水压（kPa），相当于引入管至最不利配水点高差h×10；H2为水泵吸水管和出水管至最不利配水点计算管路的沿程和局部总水头损失之和（kPa）；H3为水流通过水表时的水头损失（kPa）；H4为最不利配水点所需最低工作压力（kPa）；H0为室外给水管网所能提供的最小压力（kPa）。
管网叠压给水设备水泵扬程也可参考上式计算。
本题H1为[32.5-（-1.7）×10=342kPa=0.342MPa；H3为0.03MPa；H4为0.15MPa；H0为0.2MPa。
《建筑给水排水设计规范》3.6.11生活给水管道的配水管的局部水头损失，宜按管道的连接方式，采用管（配）件当量长度法计算。
当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可按下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值：
1管（配）件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取25%～30%；采用分水器分水时，取15%～20%；
2管（配）件内径略大于管道内径，采用三通分水时，取50%～60%；采用分水器分水时，取30%～35%；
3管（配）件内径略小于管道内径，管（配）件的插口插入管口内连接，采用三通分水时，取70%～80%；采用分水器分水时，取35%～40%。
注：
阀门和螺纹管件的摩阻损失可按附录D确定。
根据题意，局部阻力损失占比取低限值，则应取15%。
故H2为0.03×（1+15%）=0.0345MPa。
则叠压供水设备所需扬程最小值为：
0.342+0.0345+0.03+0.15-0.2=0.3565MPa。
A正确。
H1与水泵安装高度无关。
17.某小型住宅小区内有甲楼，乙楼两栋五层住宅，全部由市政管网直接供水（见图示），其最高日用水定额为180L/（人·d），时变化系数Kb采用2.5，其中甲楼每户给水当量数Ng=3，一梯两户，每户3.5人，共2个单元；乙楼每户给水当量数Ng=4，一梯一户，每户考虑3人，共三个单元。
计算AB段设计流量（L/s）为下列哪项?
（不计入未预见水量和管网漏失量）
A.2.44
B.2.54
C.2.63
D.3.44
答案：
B
解答：
若用公式qg=0.2·U·Ng，则查附录C表C，当
为2.5时，αc为0.01512。
qg=0.2×10.564%×120=2.535L/s
18.某小区公共浴室每日接待顾客60人次，内设卫生洁具如下表，公共浴室设一条排出管。
公共浴室最大小时流量及排出管设计秒流量不应小于下列哪项?
卫生器具
数量
当量
排水流量（L/s）
有间隔淋浴
10
0.45
0.15
大便器
3
4.5
1.5
小便器
3
0.3
0.1
洗涤盆
2
1
0.33
A.0.64m3/h，1.57L/s
B.0.64m3/h，2.60L/s
C.0.75m3/h，1.12L/s
D.0.75m3/h，1.57L/s
答案：
D
解答：
4.4.1小区生活排水系统排水定额宜为其相应的生活给水系统用水定额的85%～95%。
本题计算建筑排出管的最大小时流量，则应按照第4.4.2条计算，即排水定额不能在给水定额基础上乘以85%。
否则就得出A选项。
19.某城市最冷月平均气温-20摄氏度，一座4层医院门诊楼的排水立管共接有2个污水盆和4个洗手盆，采用UPVC排水塑料管。
该排水立管的伸顶通气管管径（mm）宜为以下哪项?
A.50
B.75
C.110
D.125
答案：
C
解答：
本题先计算排水流量，再确定排水立管管径，最后确定伸顶通气管的管径。
20.某旅游休闲度假旅馆共有客房500间，每间客房设置一个卫生间，每个卫生间内有洗脸盆、大便器、淋浴器、带淋浴喷嘴的浴盆各一个，客房部分的生活热水由集中换热站的独立水加热器供水，采用半容积水加热器全天供应热水，给水加热器的冷水补给总水管的设计流量（L/s）为下列哪项?
A.12.65
B.15.81
C.17.68
D.18.37
答案：
B
21.北京某甲级写字楼，建筑面积24000m2，共10层，内有1600名员工，每层平均160人，男女各半。
每层设男、女公共卫生间各一个，每卫生间设洗手盆三个。
每间卫生间洗手盆设一台即热式电热水器供应60℃热水。
热水定额（60℃）取为5L/（人·班），小时变化系数K=1.5，小时用水量100L/h，水温35℃。
60℃热水密度ρ=0.9832kg/L，35℃热水密度ρ=0.9941kg/L，冷水温度按10℃计，密度ρ=0.9997kg/L，电热水器热效率按95%计。
该写字楼单个卫生间内需配备的电热水器电功率（kW）不应小于下列哪项?
A.4.51
B.9.03
C.65
D.79.61
答案：
C
解答：
本题无直接计算公式，应先计算耗热量，再计算热水器功率。
22.某塔式大开间高层办公建筑，标准层设2个消火栓，其保护半径均为25m，选用最短的消火栓水带，使其满足两股水枪充实水柱同时到达任何一点，下列哪项的水带长度
A.25
B.20
C.16
D.13
答案：
B
解答：
《消防给水及消火栓系统技术规范》
10.2.1室内消火栓的保护半径可按下式计算：
R0=k3Ld+Ls
式中，R0为消火栓保护半径（m）；k3为消防水带弯曲折减系数，宜根据消防水带转弯数量取0.8～0.9；Ld为消防水带长度（m
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