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下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下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下真题2010年模拟试题与答案
单项选择题
1.给水系统见附图,图中节点流量为最高日最高时流量。
最高日逐时用水量见下表;泵站供水量:
10~18时段为2400m3/h,其余时段均为1800m3/h。
则最高时管段4~5的水流方向和计算流量为下列哪一项?
______
时段
0~5
5~10
10~12
12~16
16~19
19~21
21~24
每小时用水量(m3/h)
1000
2200
3400
2200
3000
2200
1000
A.节点5流向节点4,150m3/h
B.节点5流向节点4,750m3/h
C.节点4流向节点5,850m3/h
D.节点4流向节点5,250m3/h
答案:
A
解答:
最大时用水时刻为10~12时,此时泵站流量为2400m3/h。
节点0~3节点流量之和为250+500+650+500=1900m3/h<2400m3/h。
节点0~4节点流量之和为250+500+650+500+650=2550m3/h>2400m3/h。
可见由泵站供出的水量能供到节点4,但不能完全满足节点4的水量要求,其差值为:
2550-2400=150m3/h。
应由管段4-5提供,且流向由5到4。
解答:
(1)最大用水时,由泵站与高地水池联合供水。
(2)泵站按二级供水,最大用水时刻泵站恰好对应最大一级。
2.某城镇现有水厂规模48000m3/d,厂内清水池和管网内高位水池有效调节容积均为5000m3。
近期规划确定需新增供水量48000m3/d,拟新建一座水厂,扩建后最高日各小时用水量见下表。
新建水厂内清水池的最小有效调节容积应为多少?
______
时段
0~5
5~10
10~12
12~16
16~19
19~21
21~24
每小时用水量(m3/h)
2000
4400
6800
4400
6000
4400
2000
A.4800m3
B.6000m3
C.8000m3
D.11000m3
答案:
B
解答:
新扩建水厂后,水厂高日均时供水量为(48000+48000)/24=4000m3/h。
从21~24(0)~5时,用水量连续小于供水量,则所有调蓄构筑物总调蓄容积为:
(4000~2000)×8=16000m3
原有调蓄容积为5000×2=10000m3
则需新扩建的清水池提供调蓄容积16000-10000=6000m3
(1)若要求新建清水池的调节容积,必须掌握该池的进、出水曲线,但本题已知数据均未对此进行描述,故不能按此方法计算。
(2)题干已给扩建后管网用水曲线,且总供水量已知,即提示考友应把新、旧清水池及高位水池总调蓄容积统一考虑。
(3)注意题干清水池及高地水池的有效调节容积“均为”,而非“共为”。
3.某城镇原有管井30口,单井出水量1800m3/d,现发现新水源地单井出水量可达2500m3/d。
当所需供水量为7.4万m3/d时,在新水源地至少应增设多少口管井?
______
A.8口
B.9口
C.11口
D.12口
答案:
C
解答:
按规范规定,满足现状供水量时,同时需确保不少于10%的备用水量,则总水量为:
74000×(1+10%)=81400m3/d。
(1)若老水源地管井全部使用,备用水量由新水源地提供,则新水源地需打井:
(2)若老水源地管井满足全部备用水量,设新水源地打井N口且全部投入正常使用,则有:
2500N+30×1800≥74000×(1+10%),求得N≥10.96,取11口。
可见,在新旧水源地哪里满足备用水量都可以。
(1)多水源供水时,能够互相调度,故在新、旧水源地哪里提供备用流量都可以。
(2)命题思路是将正常供水量与最低备用水量合计求管井数。
考友不要分算管井数,且单独向上取整,这种做法往往求得的管井数要大于等于合算所求管井数,并不经济。
4.直流式布置的旋转格网,通过流量为1.5m3/s,网眼尺寸10mm×10mm,网丝直径1mm,格网水下部分深度1.5米,格网弯曲半径0.7m,当过网流速为0.8m/s,阻塞系数、框架面积减少系数均取0.75,水流过网收缩系数取0.8时,旋转格网的宽度为下列何项值?
______
A.0.9m
B.1.4m
C.1.7m
D.2.3m
答案:
D
解答:
网丝引起的面积减少系数
格网阻塞系数K2=0.75,框架引起的面积减少系数K3=0.75,水流收缩系数ε=0.8。
水面以下的格网面积
直流进水时,格网在水下部分的水深为
则旋转格网宽度B=2.3m
(1)注意直流进水时,旋转格网在水下迎水面只有一个格网宽度,秘四教材计算公式中2B要代换成B(格网宽度)。
(2)注意格网面积计算时,分母上系数较多,不要丢落。
5.处理水量为3万m3/d的机械搅拌澄清池,清水区上升流速1.0mm/s。
从导流室进入分离区的上升水体中取样分析得知,悬浮物含量为30mg/L,含有不同沉速颗粒占所有颗粒的比例见下表:
颗粒沉速ui(mm/s)
0.10
0.25
0.40
0.67
1.00
1.20
1.30
沉速为ui的颗粒占所有颗粒的重量比(%)
5
23
7
13
22
25
5
为了提高澄清池去除悬浮物颗粒的效率,在分离区加设斜板,斜板水平投影有效面积为521m2。
按理论计算,加设斜板后出水中悬浮物含量为多少?
______
A.3.7mg/L
B.6.5mg/L
C.8.4mg/L
D.10.5mg/L
答案:
A
解答:
澄清池分离区面积
加斜板后总沉淀面积A′=347.2+521=868.2m2
新截留沉速u′0=1.0×(347.2/868.2)=0.4mm/s。
则出水中悬浮物含量为:
(1)澄清池泥水分离区属于竖流沉淀池模型,加斜板后,总沉淀面积为(A斜+A原),新截留沉速与原截留沉速的关系为沉淀面积的反比。
(2)求出水悬浮物含量,相当于求去除率。
6.一单层粗砂均匀级配滤料气水反冲洗滤池共分8格,设计过滤滤速为9m/h,自动调节出水阀门保持衡水头等速过滤。
在气水反冲洗时同时表面扫洗,表面扫洗强度1.5L/(s·m2),后水冲洗强度6L/(s·m2),如果进入该组滤池的总进水量不变,在一格滤池检修、一格滤池反冲洗时,其他几格滤池强制滤速是多少?
______
A.9.0m/h
B.10.3m/h
C.11.1m/h
D.12.0m/h
答案:
C
解答:
表面扫洗水从进水分出,且表面扫洗参与过滤和反冲洗全程。
设每格滤格过滤面积为F,则根据过滤任务不变,有:
8F×9-0.0015F×3600=6F·v强制,得v强制=(72-5.4)/6=11.1m/h。
(1)理解V型滤池的工作原理,尤其是水反冲洗工艺包含底部清水反冲洗和表面待滤水扫洗两部分。
底部反冲洗水来自滤后水,不影响滤池进水量,过滤任务减少的仅仅是表面扫洗的待滤水量。
7.一座单层细砂滤料滤池,滤料粒径d10=0.55min,滤层厚800mm,洗砂排水槽槽底高出砂面360mm(冲洗时砂面平槽底)。
现准备移出厚350mm砂滤料后放入d10=0.85mm的无烟煤,变成煤、砂双层滤料滤池。
滤池冲洗强度不变,无烟煤滤料冲洗时膨胀前后的孔隙率分别为m0=0.407,mi=0.62,冲洗过程中滤层不发生混杂,则放入无烟煤滤层的厚度多少才能使冲洗时总膨胀高度不变?
______
A.281mm
B.325mm
C.350mm
D.400mm
答案:
B
解答:
原来的800mm厚砂滤料层可以分为:
上层350mm厚砂滤料层+下层450mm厚砂滤料层。
原来的800mm厚砂滤料层膨胀后增加的高度为360mm,则上层350mm厚砂滤料层膨胀后的高度为350+360×(350/800)=507.5mm。
则替换成Hmm厚无烟煤滤料层膨胀后的高度也为507.5mm,根据膨胀率公式:
则无烟煤滤料层原厚度H=325mm。
(1)掌握膨胀率的定义及演化计算公式:
(2)注意抓题干恒等关系:
膨胀后总高度不变。
(3)可以将滤料更换前后无变化的下层450mm厚砂滤料层扣除掉。
8.某小区污水管道如图示,设计人口1.4万人,生活污水排放量平均为120L/(人·d),工厂废水设计流量为6L/s,则计算管段2~3的污水设计流量最接近下列何值?
______
A.16L/s
B.44L/s
C.25L/s
D.19L/s
答案:
B
解答:
生活污水平均日流量:
14000×120/86400=19.44L/s,
根据《室外排水设计规范》3.1.3,
计算KZ=1.96,所以生活污水最大设计流量为19.44×1.96=38.11L/s。
所以,管段2-3的设计流量为:
38.11+6=44.11L/s。
(1)明确总变化系数的定义:
是最高日最高时污水量与平均日平均时污水量之比。
(2)KZ计算方法包括:
内插法和公式法两种,请思考两种计算方法的区别及各自的应用条件。
9.某城镇雨水管线布置如图所示,径流系数为0.65,设计重现期取2年,暴雨强度公式:
L/(s·hm2),雨水在各管道内流行时间分别为T1-2=3min,T2-3=2min,T5-3=5.5min,T6-3=5min,折减系数m=2,则管段3-4的设计流量为多少?
______
A.3388L/s
B.3292L/s
C.3201L/s
D.2400L/s
答案:
C
解答:
本题采用面积叠加法进行计算。
雨水从各地块最远点流达设计断面3点的时间,包括地面集水时间和管内流行时间两部分,经计算雨水从地块3沿6-3线到3点时间最长,为18min。
所以:
解答:
(1)极限强度理论假定:
全面积汇流时,雨水管渠的流量最大。
(2)集水时间:
t=t1+mt2,其中,t1地面集水时间;t2管内流行时间。
(3)《室外排水设计规范》(2014年版)取消了折减系数m。
当m=1时,此题的计算结果:
10.某城镇新城区为分流制,老城区为截流式合流制,其排水系统如图所示。
管段1~4中污水来自新城区的污水管道,设计流量700L/s;管段2~3收集输送老城区的合流污水,旱季设计流量为15L/s,雨季雨水量150L/s;在3点处设溢流井,截留倍数为2,管段1~4,3~4和4~5沿线无流量接入,请计算截流于管4~5的设计流量是多少?
______
A.1150L/s
B.865L/s
C.745L/s
D.730L/s
答案:
C
解答:
管段4—5转输1—4管段的旱流污水和3—4管段所截流的混合污水。
3—4管段截流的混合污水量:
15+2×15=45L/s;
所以流入4点的混合污水量为:
45+700=745L/s。
解答:
(1)截留倍数是截留的雨水量与平均旱流污水量的比值。
(2)截留后的混合污水,不仅包含雨水而且含原有污水(旱流流量)。
(3)转输流量不变。
11.某污水处理厂拟采用A2O生物脱氮除磷工艺,设计污水量为40000m3/d,设计两座A2O池,经计算每座A2O池的有效容积为10000m3。
比较下列对A2O池中厌氧段、缺氧段和好氧段的4组容积分配数据,哪组设计数据最为合理?
并说明理由。
______
厌氧段(m3)
缺氧段(m3)
好氧段(m3)
①
1200
2000
6800
②
2000
1200
6800
③
1000
3000
6000
④
3000
1000
6000
A.①
B.②
C.③
D.④
答案:
A
解答:
根据《室外排水设计规范》表6.6.20,A2O工艺厌氧段水力停留时间为1~2h;缺氧段水力停留时间为0.5~3h;总水力停留时间为7~14h。
AAO三段总水力停留时间:
10000/20000×24=12h;
比较各选项,A项较为合理。
(1)注意引用正确的规范参数,见《室外排水设计规范》表6.6.20。
(2)注意是两座A2O池,处理水量要减半。
12.某城市污水处理厂拟采用AO生物接触氧化处理工艺,出水有严格脱氮要求。
设计污水量为5000m3/d,进出水BOD5分别为200mg/L和20mg/L,生物膜产率系数为0.25kgMLSS/kgBOD5,设计O段生物膜泥龄为15d,单位填料体积的生物膜量为4g/L。
设计2座AO生物接触氧化池,则单池O段的填料体积为多少?
______
A.422m3
B.469m3
C.703m3
D.938m3
答案:
A
解答:
见《室外排水设计规范》公式6.6.18-4:
(1)此题关键是理解公式中Yt的含义是总产率系数kgMLSS/kgBOD5,污泥共有三个产率系数分别是:
总产率系数Yt、合成产率系数Y、表观产率系数Yobs。
要正确理解三个产率系数的关系及各自含义。
(2)膜法对应的好氧区容积其实质也是充填填料的容积。
本题求O段填料的体积,实质也就是求好氧段的体积。
13.已知污泥消化前有机物含量为60%,消化池有机物去除率为40%,消化后污泥含水率为97%,若有机物相对密度为1,无机物相对密度为2.5,则消化后的湿污泥相对密度为多少?
______
A.1.012
B.1.102
C.1.52
D.1.62
答案:
A
解答:
假设污泥消化前为1,则污泥消化前有机物为0.6kg,无机物为0.4kg,
所以污泥消化后有机物为0.6×60%=0.36kg,无机物仍为0.4kg,消化后干固体成分中,有机物占比Pv为0.36/(0.36+0.4)=47.4%,P=97%,代入下式得:
做消化的题目注意隐含条件:
假定消化前后无机物的质量不发生变化。
本题是秘五版排水中,公式(17-8):
14.某污水处理厂每天产含水率94%的浓缩污泥36m3,污泥浓缩前含水率为99.2%,污泥浓缩前的体积是多少?
______
A.150m3
B.200m3
C.270m3
D.300m3
答案:
C
解答:
根据污泥浓缩前后污泥的含固质量不变这一隐含条件:
(1-0.94)×36=V×(1-0.992)
则V=(1-0.94)×36/(1-0.992)=270m3
解此类题目的关键是污泥浓缩前后含固质量不变这一隐含条件的应用。
15.某城市污水处理厂采用延时曝气氧化沟作为生物处理单元。
设计污水量为50000m3/d,进出水BOD5分别为250mg/L和10mg/L,设计氧化沟内MLVSS为2500mg/L,污泥产率系数取0.5gVSS/kgBOD5,衰减系数取0.05d-1。
则氧化沟的设计有效容积至少应该为多少?
为什么?
______
A.50000m3
B.33333m3
C.22222m3
D.21333m3
答案:
B
解答:
《室外排水设计规范》6.6.25延时曝气氧化沟主要设计参数。
按污泥负荷计算氧化沟容积:
其中X和Ls均取最大值,则所需氧化沟容积最小。
校核水力停留时间,按《室外排水设计规范》表6.6.25,延时曝气氧化沟水力停留时间HRT≥16h,则设计有效容积至少为:
50000/24×16=33333m3。
故选B。
本题让大数考生困惑的是题目明明给出了泥龄法的相关参数了,为什么解答不按泥龄法计算,而是按负荷法计算,请大家注意:
题目明确是采用延时曝气氧化沟,根据《室外排水设计规范》表6.6.25延时曝气池的氧化沟主要设计参数:
延时曝气氧化沟的泥龄>15d,而《室外排水设计规范》泥龄法公式6.6.11-2中明确,其泥龄数值为0.2~15d;所以非常明显泥龄法并不适用于延时曝气氧化沟的设计计算,本题如果采用泥龄法来作就中了出题人的大陷阱了。
16.某30层集体宿舍,用水定额为200L/(人·d),小时变化系数Kh=3.0;每层20个房间,每间住2人并设一卫生间,其卫生器具当量总数N=3,采用图示分区供水系统全天供水,每区服务15个楼层,低区采用恒速泵、高区采用变频水泵供水.则水泵流量Q1、Q2应为下列哪项?
______
A.Q1=8.33L/s,Q2=4.17L/s
B.Q1=21.21L/s,Q2=15.00L/s
C.Q1=8.33L/s,Q2=15.00L/s
D.Q1=4.17L/s,Q2=12.00L/s
答案:
C
解答:
(1)Q1按最高时流量计算:
Q1=(30×20×2)×200×3=720000L/d=8.33L/s。
(2)Q2按最高时流量计算:
根据《建筑给水排水设计规范》:
(1)参考3.8.4条文说明:
生活给水系统采用调速泵组供水时,应按系统最大设计流量选泵,本题中为建筑,并不是小区,因此选取秒流量。
如果为小区时,应再按照规模选取是为最大时还是秒流量。
(2)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。
(3)注意表3.1.10条文说明对宿舍分类的说明。
17.某医院住院部共有576个床位,全日制供水,用水定额为400L/(床·d),小时变化系数Kh=2.5,卫生器具给水当量总数N=625。
其给水系统由市政管网直接供水,则安装在引入管上总水表(水表流量参数见下表)的口径应为何项?
并说明原因。
______
水表流量参数(m3/h)
公称口径DN(mm)
过载流量
常用流量
分界流量
最小流量
32
19.2
9.6
4.2
0.1
40
24.0
12.0
8.3
0.2
50
36.0
18.0
12.0
0.4
80
72.0
36.0
16.0
1.1
A.DN32
B.DN40
C.DN50
D.DN80
答案:
C
解答:
《建筑给水排水设计规范》3.6.5,计算引入管设计秒流量:
3.4.18.3以过载流量选取水表。
所以选择DN50公称口径的水表。
(1)3.4.18.2条适用的是第3.6.6条的建筑。
(2)3.4.18.3条适用的是第3.6.5条的建筑。
18.一幢12层宾馆,层高3.3m,两客房卫生间背靠背对称布置并共用排水立管,每个卫生间设浴盆、洗脸盆、冲落式坐便器各一只。
排水系统污、废水分流,共用一根通气立管,采用柔性接口机制铸铁排水管。
则污水立管的最小管径应为何项?
______
A.DN50
B.DN75
C.DN100
D.DN125
答案:
C
解答:
因为是室内污废分流,所以污水立管只收集坐便器污水。
《建筑给水排水设计规范》4.4.5:
查表4.4.11-1,DN75可以满足流量要求,但是因为连接有坐便器,根据4.4.12,所以最小取DN100。
本题注意是污废分流,故污水管道中只连接大便器,其他设备废水都排入废水管道。
19.图示为哈尔滨市(最冷月平均气温低于-13℃)某幢20层、层高3.3m的办公楼排水系统。
试问该系统汇合通气管各管段的合理管径为下列哪项?
______
=112,取DN125。
(3)4.6.16cd段按连接两个DN100、一个DN125计算:
取DN150
(4)6.15de段按放大一级考虑(最冷月平均气温低于-3℃),取DN175
(1)ab段计算按4.6.12通气立管长度在50m以上时,其管径应与排水立管管径相同。
(2)b点c点以下的通气管同理按4.6.12通气立管的长度大于50m时,其管径应与排水立管管径相同。
合用通气管也是通气立管,按最大一根选择。
(3)bc、cd段按4.6.16,汇合通气管的计算。
(4)de段按4.6.15伸顶通气管管径应与排水立管管径相同。
但在最冷月平均气温低于-13℃的地区,应在室内平顶或吊顶以下0.3m处将管径放大一级。
20.某建筑由常压热水锅炉直接供应70℃生活热水,锅炉排污时一次排放的废水重量为800kg、可以蒸发50kg的水蒸气,允许排放水温为40℃。
若废水蒸发安全系数取0.8,冷热水混合不均匀系数取1.5,则锅炉的排污降温池需要存放冷却水的容积应为下列何项?
(冷却水温度10℃、热水密度978kg/m3)。
A.0.61m3
B.0.82m3
C.1.17m3
D.1.23m3
答案:
C
解答:
存放废水的容积:
存放冷却水的容积:
(1)秘五版建水中。
(2)所有的小型生活污水处理构筑物除医院外均考过。
秘五版建水中医院污水处理工艺流程图,图3-11和图3-12。
21.某建筑设集中热水供应系统,加热设备出口热水温度为65℃,冷水温度为10℃。
该系统需供50℃洗衣用水2.5m3/d,40℃洗浴用水6m3/d,则加热设备每天供应热水量为以下何项?
______
A.5.1m3/d
B.7.0m3/d
C.8.5m3/d
D.14.4m3/d
答案:
A
解答:
解法一:
洗衣用热水量(折算成65℃热水,忽略不同温度热水密度差异):
=1.8m3/d。
洗浴用热水量(折算成65℃热水,忽略不同温度热水密度差异):
=3.3m3/d。
所以,以65℃热水计时,总需水量为5.1m3/d。
解法二:
据能量不变,忽略不同温度热水密度差异
(65-30)Q=(50-10)×2.5+(40-30)×6,则:
Q=5.090m3/d≈5.10m3/d。
(1)题意求加热器的供水量,那么应该按加热器出口65℃来计算热水量。
(2)据能量不变,折合成65℃。
22.某宾馆共有床位300个,设有供客房用水的全日制集中热水供应系统,其加热设备的出口热水温度为65℃。
则该系统最小设计小时耗热量为以下何项?
(冷水温度为10℃,热水密度以0.98kg/L计)______
A.85485W
B.639425W
C.527525W
D.479569W
答案:
D
解答:
《建筑给水排水设计规范》(2003年级)表5.1.1-1得最小定额为320L/(床?
d),对应温度60℃。
《建筑给水排水设计规范》(2003年版)表5.1.1-2得Kh=5.61,
(1)有最小的要求时,一定对应于规范某个数值使其计算结果为最小,这个数值一定要选择对。
(2)Kh的计算要按规范要求采用内插法。
(3)据热水定额计算耗热量时,其热水定额里的水温为60℃。
新规范的时变化系数Kh
根据《建筑给水排水设计规范》表5.3.1注1,Kh=3.33,
23.某5000座位的体育馆,设有需要同时开启的室内外消火栓给水系统、自动喷水灭火系统、固定消防炮灭火系统。
室外消防用水由室外管网供给。
自动喷水系统用水量为30L/s。
固定炮系统用水量为40L/s,火灾延续时间为2h。
若室内消防用水储存在消防水池中,则消防水池的最小容积应为下列何项?
______
A.468m3
B.504m3
C.540m3
D.450m3
答案:
A
解答:
《自动喷水灭火系统设计规范》(2001年版)5.0.11、《建筑设计防火规范》(2006年版)8.4.1、表8.4.1、8.6.3。
消火栓用水量计算中取10L/s,供水时间2h;自动喷水灭火系统供水时间1h;其他题干中给出,则:
10×2×3.6+30×3.6×1+40×3.6×2=468m3
旧规范解答:
(1)关键理解《建筑设计防火规范》(2006年版)8.4.
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