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2009年模拟试题与答案

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2009年模拟试题与答案单项选择题某城市水厂规模10万m3/d，水厂自用水率8%，水源取自水库，水厂建在就近的高地上，该城市用电按分时段计价。晚10:00至次日6:00为低电价，为尽量利用低电价取水，水厂在进水前建2万吨高位水池，用以储蓄低电价时段取得的原水，则取水泵房设计流量应为下列何项?7200m3/h7000m3/h6670m3/h5400m3/h答彩B解答:］解法一：城市最高日用水量：Q=100000X1.08=108000m3/dd一级泵站设计流量：Q1=108000/24=4500m3/h晚10:00至次日6:00时，取水泵房向高位水池供水流量：Q2=20000/8=2500m3/h6:00至晚10:00时，高位水池向水厂供水流量：Q3=20000/16=1250m3/h晚10:00至次日6:00时，取水泵房供水流量Q=4500+2500=7000m3/h6:00至晚10:00时，取水泵房供水流量Q=4500-1250=3250m3/h设计流量取大值，所以Q=7000m3/h解法二:城市最高日用水量：Q=100000X1.08=108000m3/dd一级泵站设计流量：Qi=108000/24=4500m3/h设取水泵房设计流量为Q，则有：(Q-4500)X8=20000m3，计算得Q=7000m3/h(1)取水构筑物及一级泵房均按高日均时流量设计。(2)本题其实可以简化成简单的小学数学题：蓄水池容积20000m3,蓄水池出水流量为4500m3/h，若在晚10:00至次日6:00时将该池灌满，求蓄水池的进水流量？某枝状管网最高日最高时供水量123L/S，节点流量、部分管段管径、长度及水头损失计算结果见附图，请求满足管网最小服务水头为20m，则B-F管段的最小管径DN为下列何项?注：水头损失计算采用h=aLQ2，Q以L/s计的a值为DN300~0.945X10-6，DN250〜2.48X10-6，DN200〜8.06X10-6，DN150〜36.8X10-6TOC\o"1-5"\h\zDN150DN200DN250DN300答案：A

扬程H=16+10+10+15=51m，所以E=51PgQ。分区时：A泵能耗：EjPgQX（15+16）=31PgQ。B泵能耗：E2=PgX0.5QX10=5PgQ。C泵能耗：E=PgX0.25QX10=2.5PgXQ。3分区后耗能：E]+E2+E3=38.5PgQ。分区后节能比例为：（51-38.5）/51=24.5%。（1）地形平坦说明各处地面标高一致，不考虑地形标高的影响。(2)由于A泵站供水到B泵站时尚有16m服务水头可资利用，故串联的B泵站扬程为10+16-16=10m。同理，串联的C泵站扬程为10m。某取水工程取水口附近有50年河流水位测量资料，其中测得的最高水位为26.8m，经分析推算得到不同频率的最高水位见下表，河水浪高1.5m，如在河流的堤坝外建岸边式取水泵房，泵房进口处的地坪设计标高为下列何值?频率(%)设计最高水位(m)频率(%)设计最高水位(m)TOC\o"1-5"\h\z0.1 28.1 3.0 25.91.0 27.3 5.0 24.52.0 26.527.9m28.8m29.3m30.1m答案:C解答:］《室外给水设计规范》5.3.6、5.3.9。取百年一遇洪水标准进行计算，27.3T.5+0.5=29.3m。江河取水构筑物的防洪标准为城市防洪标准和百年一遇洪水重现期两者之中的较大值，本题未提供城市防洪标准，故取百年一遇洪水位，即频率1.0%的设计最高水位资料。注意按规范第5.3.9条，在浪高基础上加0.5m。有一座平流式沉淀池，水平流速v=15mm/s，表面负荷为1.44m3/(m2・h)，有效水深为H，水力半径R=0.822H。则该平流式沉淀池长宽比为以下何项?8.14.12.21.1答案:B=37.5H解答:]L5£=O")15X[44/36oo=37.5HR=BH/(B+2H)=0.822H，求得B=9.236H长宽比L/B=37.5H/9.236H=4.1明确水力半径的定义。对平流式沉淀池R=BH/(B+2H)。表面负荷数值上等于特定颗粒的沉速。一座石英砂滤料滤池，滤料大体上分为两种粒径，上层细滤料dj0.6mm，厚500mm，下层粗滤料d2=0.7mm，厚300mm，孔隙率m0均为0.4，单水冲洗时上层滤料孔隙率变为mj0.54，下层滤料孔隙率变为m2=0.52,按此推算，单水冲洗时整个滤层的膨胀率是下列何值?22.5%27.7%28.4%55.4%答案:C解答:]膨胀前后滤料质量守恒：500X(1-0.4)=L]X(1-0.54)，得膨胀后上层滤料层高Lj652mm。300X(1-0.4)=L2X(1-0.52)，得膨胀后下层滤料层高L「375mm。总膨胀率为500+300_(652~375)—(500+300)_?g)y500+300' '' 一 (1)掌握膨胀率的两个计算公式：e=(L-L0)/L0=(m-m0)/(1-m)及m=1-G/psV(G为混合物中砂的实重，V为混合物总体积，Ps为干砂密度)，此题也可以用此分步计算。(2)考察对膨胀率概念的掌握，膨胀率是指反冲洗时，滤层膨胀后增加的厚度与膨胀前厚度之比。在泥渣悬浮型澄清池中，有一层依靠向上水流托起的悬浮泥渣层，测出悬浮泥渣体积为泥渣层总体积的4%，悬浮层厚度H=1000mm，悬浮泥渣密度Pz=1.15g/cm3，水的密度Ps=1.00g/cm3。则从导流室进人分离室的水流经由悬浮泥渣层的水头损失是以下何值?TOC\o"1-5"\h\z144mm128mm6mm5mm答案<解答:]Ih=—% 八｝00><4%X]=dQ06m=6mm31.00(1)泥渣悬浮型澄清池的泥渣作用类似于砂滤料，故悬浮泥渣层的水头损失均参考滤料反冲洗水头损失公式计算。(2)泥渣实在率4%，则孔隙率m=1-0.04=0.96。一座机械通风冷却塔，当进水温度36°C，出水温度32°C时，冷却效率为0.5。若冷却水量不变，进水温度改为44C，出水温度改为35C，冷却塔的冷却效率为下列何值?TOC\o"1-5"\h\z0.820.600.56

0.50答案:C匚1=求得r匚1=求得r-28°C.解答J ，：'"'：： 进出_44—3臣_44—35,八区口水温度改变后/ 八'"【 '■-'… (1)明确冷却塔的冷却效果定义及冷却塔效率计算公式。(2)t是湿球温度，即能通过湿式冷却所能达到的最低温度。与当地的气温前提有关，这里是不变值。9.已知某地区暴雨强度公式为:，尸糜"+。烈*1理9.已知某地区暴雨强度公式为:，尸糜"+。烈*1理L/(s-W)设计重现期为1年，设计雨水管段总汇水面积为30公顷，其中50%为屋面及混凝土路面，径流系数为0.8，另50%为公园和绿地，径流系数为0.2,雨水自汇水面积最远点流至第一检查井后，在管内再流至设计断面的时间共12min，则该管段的设计流量为下列何值?.1453L/s2905L/s3737L/s4537L/s答案:B解答:]IQ.解答:]IQ.=q<fiF= x(0.5X0.8+0.5XO・2)X30=29Q5L/feo(1)明确雨水管渠降雨历时的含义：雨水从相应汇水面积最远点流达设计断面的时间，其中包括地面集水时间和管渠内的流行时间两部分，t=t1+t2(2)综合径流系数应按地面种类加权平均计算。如图所示，街坊A、B之间有污水支管1-2接入污水管2-3，已知1-2管段管径为300mm，长度为250m，坡度为0.004，污水管2-3管径为400mm。管道在2处采用管顶平接。1.2处地面高程分别为100.85m和100.62m。假如1-2管段的起点最小埋深是0.8m，则污水管2-3在2处的最小埋深是以下何值?街坊AA.1.67mA.1.67m1.80m2.13m..80m答案:A解答:]1点管内底标高:100.85-0.8=100.05m。2管段2点管内底标高：100.05-250X0.004=99.05m。3管段2点管内底标高：99.05m-(0.4m-0.3m)=98.95m。2-3管段在2处的最小埋深为：100.62m-98.95m=1.67m。正确理解排水管道的埋深和覆土厚度的概念。排水管道的衔接方法：管顶平接、管底平接、水面平接等，作此类埋深或覆土厚度的计算时，按上下游计算参数相等(或不变)的衔接点进行计算。某污水处理厂曝气池进水悬浮物浓度可忽略不计，二沉池回流污泥含水率为99%。污泥回流比为50%，测得1000mL曝气池混合液静沉30min后沉淀污泥的容积为330mL，则曝气池混合液污泥浓度和污泥容积指数约为以下何项?MLSS=5000mg/L，SVI=66mL/gMLSS=3333mg/L，SVI=99mL/gMLSS=3000mg/L，SVI=1100mL/gMLSS=3300mg/L，SVI=100mL/g答案工解答:］污泥含水率为99%，则回流污泥浓度为1%X1000g/L=10g/L=10000mg/L。混合液污泥浓度：=X10000=3333mg/Lo二 解答：］污泥容积指数的定义：SV(%)X10(niiyL)=Xmn静置形成的活性污泥(mL)W- —- 混合液(1L)中悬浮固体干重愆)SV的定义：污泥沉降比。混合液静置30分钟后，形成的污泥容积与原混合液体积之比。某污水处理厂曝气池总需气量为240m3/min，选择的鼓风机风压为49kPa,单台风量为60m3/min。则鼓风机房应设置几台鼓风机?TOC\o"1-5"\h\z4台5台6台7台答案＜解答:]240/60=4台，根据《室外排水设计规范》6.8.15,鼓风机房应设置备用鼓风机，工作鼓风机在4台或4台以上时，应设2台备用鼓风机。所以总数为4+2=6台。《室外排水设计规范》6.8.15鼓风机房应设置备用鼓风机，工作鼓风机台数在4台以下时，应设1台备用鼓风机；工作鼓风机台数在4台或4台以上时，应设2台备用鼓风机。备用鼓风机应按设计配置的最大机组考虑。某城镇污水处理厂设计污水量为30000m3/d，设计2个缺氧-好氧活性污泥生化池。初沉池出水BOD5、TN、TKN分别为200mg/L、40mg/L、35mg/L，请求出水BOD5和TN分别小于等于10mg/L和15mg/L，生化池污泥浓度为.3000mg/L，污泥龄安全系数取1.5，污泥总产率系数取0.3，通过实验求得硝化菌的比生长速率为0.15d-，求单个生化池好氧区的有效容积至少应为下列何值?5700m34071m32850m31910m3答案＜解答:]//=0‘]3d?弘=F』=13/0-15=10dv_Q(&—&)4X_30gOX(200—10)X10XQ.3_gf$v0_ 1000X —— 2X1000X3 —z加m缺氧/好氧(ano法)好氧区(池)容积公式见《室外排水设计规范》公式(6.6.18-4)。题目给出2个反应池，处理水量要减半。某污水处理厂采用延时曝气活性污泥工艺。设计流量20000m3/d，进水BOD5和SS分别为200mg/L和150mg/L。请求出水BOD5和SS均小于或等于10mg/L。污泥产率系数为0.6kgVSS/kgBOD5，污泥衰减系数为0.05d-1。MLSS中MLVSS的比例为50%，污泥浓度MLSS为3.5g/L，污泥负荷0.055kgBOD/(kgMLSS-d)，计算该厂挥发性生物污泥的发生量为5以下何值?553kgVSS/d1953kgVSS/d1962kgVSS/d2280kgVSS/d答案:A解答:]按负荷计算生物反应池容积：UQ($—20000(200-10)"叫门“弓丁=1000屁入=1。0。0.。55电5=0如.26miXv -KdE=0、6X20000X(0.2-0,015-0.05X19740X(3.5X0.5)=553kgVSS/do生物反应池容积及剩余污泥量计算见《室外排水设计规范》公式6.6.11-1和6.10.3-2。某印染厂用臭氧氧化法处理印染废水，废水量为3000m3/d。臭氧投加量55mg/L，安全系数K取1.06。臭氧接触反应器水力停留时间为10min，求臭氧需要量q和臭氧接触应器容积V为何值?q=7287.5g/h，V=50.5m3q=3168.5g/h，V=50.5m3q=7287.5g/h，V=20.8m3q=3168.5g/h，V=20.8m3答案＜解答:］臭氧需要量：q=l.06aQ=l.06XX55=7287.5g/lio臭氧接触池的容积：V—Q■t=斯X10=20.8m」-!臭氧消毒接触池的设计计算见秘五版教材中，例15-3。图中q1.q2、％不同计算流量值见下表，在正常用水工况下，引入管设计流量应为以下何项?3r-iEl5=28.输，七视3V1=38.4m3,V2=8m3V1=28.8m3,V2=8m3V1=38.4m3,V2=6m3答案:A解答:]Vi=20%Qd=20%X9X80X200O1000=28.8m3V2=50%Qh=50%X9X80X200：1000：24X2=6m3(1)低位水池按《建筑给水排水设计规范》3.7.3宜为最高日用水量的20%〜25%,最小取20%。(2)水泵联合供水的高位水池，不宜小于最大时用水量的50%。明确最大时流量的计算与设计秒流量的不同。某5层住宅给水系统的市政管网供水压力为：夜间0.28MPa；白天0.19MPa,下列该住宅四种给水方式简图，其中最合理、节能的是哪一项?说明理由。

24.D0-i.00A.24.D0-i.00A.；羊"上”水注市政供水管一C.电磁阀B.市政供水管一C.电磁阀B..『件小解答:](1)估算5层住宅所需压力为：PN12+(5-2)X4=24mN夜间0.28MPa,夜间压力满足5层住户用水压力需求。根据0.19N0.012+(n-2)X0.04，解得72W3.75，即白天市政压力可供3层住户用水压力需求。B项供水方式为：1-3层市政管直供，4-5由屋顶水箱夜间贮水，白天高位水箱供水，系统节能《建筑给水排水设计规范》(2003年版)3.3.5条文说明：入户管最低压力不得小于0.1MPa，显然直供方式白天不能满足上部。但如果按2009版规范满足最不利用水点的工作压力，那末无法解答。采用全部加压方式没有合理利用市政水压，是不合理的。D项同理。怎样才算合理利用市政水压，即满足《住宅建筑规范》8.2.2应充分利用市政水压。某企业糊口间排水立管连接有高水箱大便器8个，自闭式冲洗阀小便器8个，洗手盆4个，求该立管的设计秒流量为哪一项? 1.066L/s1.72L/s3.00L/s3.88L/s答彩B解答:]qp=Eqonob=1.5X8X12%+0.1X8X10%+0.1X4X50%=1.72L/s>1.5L/s，取1.72L/s。据《建筑给水排水设计规范》4.4.6,公式4.4.6确定：冲洗水箱大便器的同时排水百分数应按12%考虑。某厂房设计降雨强度q=478L/(s・hm2),屋面径流系数中=0.9，拟用屋面结构形成的矩形凹槽做排水天沟，其宽B=0.6m，高H=0.3m，设计水深h取0.15m，天沟水流速度V=0.6m/s，则天沟的最大允许汇水面积应为以下何项?125.52m2251.05m21255.23m22510.46m2答案:C解答:]天沟设计流量Q=Av=0.6X0.15X0.6=0.054m3/s=54L/s。Q=WqF，带入数据可得F=0.125523hm2=1255.23m2注意单位换算：1hm2=10000m2某五层办公楼排水系统采用排水塑料管，系统图如下，该图中清通设备设计不合理的有几处?说明理由。

oswSSoswSS3处4处最高层应设检查口答彩B最高层应设检查口解答:]首层不应设堵头代替清扫口，且清扫口设在楼板上，与地面平齐。《建筑给水排水设计规范》4.5.12.1在糊口排水管道上，应按下列规定设置检查口和清扫口：1铸铁排水立管上检查口之间的距离不宜大于10m，塑料排水立管宜每六层设置一个检查口；但在建筑物最低层和设有卫生器具的二层以上建筑物的最高层，应设置检查口，当立管水平拐弯或有乙字管时，在该层立管拐弯处和乙字管的上部应设检查口。5.4.13.1在排水管道上设置清扫口，应符合下列规定：1在排水横管上设清扫口，宜将清扫口设置在楼板或地坪上，且与地面相平。某公共建筑集中热水供应系统设计小时耗热量为480kW，采用表压0.2MPa饱和蒸汽为热媒的半容积式加热器，冷水温度5°C，设计热水温度65C，热媒冷凝回水温度100C，热水密度均以1kg/L计，则水加热器的最小贮热水量容积应为何值?TOC\o"1-5"\h\z6397L1892L1720L103L答案＜解答:]阵e—M60X(65-5)xl187~1/《建筑给水排水设计规范》5.4.10：半容积式水加热器以蒸汽为热媒的水加热器储热量不得小于15min最大小时耗热量。5.4.9:半容积式水加热器，其计算容积可不附加系数，有效储热容积等于总容积，即n=1。题目中480kW换算为1728000kJ/h建议将本题公式标记在规范5.4.10，作为一个结论应用。某办公楼全日循环管道直饮水系统的最高日直饮水量为2500L,小时变化系数为6，水嘴额定流量0.04L/s，共12个水嘴，采用变频调速泵供水，该系统的设计流量应为以下何值?0.48L/s0.24L/s0.17L/s0.16L/s答案：°解答:]qg=0.04X4=0.16L/s,qh=2500X6/86400=0.174L/s。《建筑给水排水设计规范》附录F,水嘴使用数量m=4,根据规范公式5.7.3直接计算。《建筑给水排水设计规范》3.8.4、5.7.3,和《建筑与小区管道直饮水系统技术规程》6.0.2、6.0.9,本题采用变频泵应按设计秒流量选泵。但系统应当满足最大流量，本题按最大时计算的结果比按规范计算的秒流量还大，最大时流量大于设计秒流量时说