2017年注册公用设备工程师（给水排水）《专业案例考试（下）》真题及答案解析
案例分析题（共计25题，每题的四个备选答案中只有一个符合题意）
1．某城镇为单一水厂供水系统，水厂清水池最高水位标高112.00m，最低水位标高109.00m，拟在标高158.00m处设一水柜有效水深为4.0m网前水塔，要求保证最不利控制点处（控制点地面标高149.00m）的建筑三层正常用水，并确保管网满足低压制消防要求。按最高供水时供水量及消防时流量计算的从水塔到最不利控制点处的管网总水头损失15.00m及19.00m，计算网前水塔水柜底离地面的设置高度（m）为下列哪项？（ ） A．12
B．20
C．18
D．22
【答案】D
【解析】按最高日供水时，计算网前水柜底距地面的设置高度为：
（控制点地面标高＋三层建筑正常供水水压）＋水塔到控制点的水头损失－网前水塔处地面标高＝（149＋16）＋15－158＝22m
按消防时，计算网前水柜底距地面的设置高度为：
（控制点地面标高＋低压消防供水水压）＋水塔到控制点的水头损失－网前水塔处地面标高＝（149＋10）＋19－158＝20m＜22m
以最高日供水量时设计满足消防水压要求。
2．某给水工程，从水源到水厂设计了二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，在二条输水管中间设置了三条连通管，将二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。如果从水源到水厂的输水管道是重力流输水，作用水头12.96m。试求，两条输水管一段损坏时的事故流量（m3/s）为下列哪项？（连通管和局部水头损失忽略）（ ） A．0.20
B．0.26
C．0.30
D．0.36
【答案】C
【解析】由题意可知：输水管道正常工作的流量为Q＝0.4m3/s，水头损失h＝12.96m，输水管道沿程水头损失公式一般表示为h＝sq2。拉丝模
两条输水管均匀地分成4段，假设每一段输水管的摩阻为s0，则有：
h＝4s0·（Q/2）2＝4s0·（0.4/2）2＝12.96m
当两条输水管一段损坏时，输水管道水头损失：
ha＝3·s0rfid读写器芯片·（Qa/2）2＋s0·Qa2＝h＝4s0·（0.4/2）2
根据重力流输水时水头损失不变，h＝ha，求得：Q＝0.3023m3/s。
3．某给水泵标准状况下流量1260m3/h，扬程44m，效率87.5%。该泵用于河流取水，取水量恒定，水源的水位随不同季节变化较大，电机采用变频调速。河流高水位时，水泵的实际转速下降到原转速的86%。试问此时水泵相对标准状况能够省电多少（%）？（ ） A．14.0
B．30.9
C．36.4
D．41.6
【答案】C
【解析】电机采用变频调速满足，水泵在两种工况下的轴功率之比等于水泵转速的立方比，即：
N1/N2＝（n1/n2）3＝（0.86/1）3＝0.636
河流在高水位时，水泵相对于标准状况下能够省电量：
（N2－N1）/N2＝1－0.636＝0.364＝36.4%
4．如图所示为某城市河段现状，试判断A、B、C、D四个位置点中哪个点更适合作为城市水源取水点？
题4图
A．A点
B．B点
C．C点
D．D点
【答案】B
【解析】由本题图示可知：
①A位于支流入口的河段上且处于丁坝同岸上游。
丁坝是常见的河道整治构筑物。由于丁坝将主流挑离本岸，逼向对岸，在丁坝附近形成淤积区，取水构筑物如与丁坝同岸时，则应设在丁坝上游，与坝前浅滩起点相距一定距离（岸边式取水构筑物不小于150m，河床式取水构筑物可以小些）；在有支流入口的河段上，由于干流和支流涨水的幅度和先后各不相同，容易形成壅水，产生大量的泥沙沉积。因此，取水构筑物应离开支流出口处上下游有足够的距离。
题中A点虽然距离第一根丁坝距离是300m，但是图中并未给出第一根丁坝前的浅滩起点的
位置（注意坝前浅滩在丁坝同侧，而非题中所示的对岸），也就无法明确A点与浅滩起点的距离是否满足上述设置距离要求，存在产生淤积影响的可能性。
②B位于支流汇入下游的一定距离处且在丁坝对岸。
B点位于支流汇入下游4000m处（＞400m），满足要求；B点位于丁坝的对岸，满足要求。故B点适合作为城市水源取水点。
③C位于丁坝同一岸侧的下游且在桥前600m处。
“取水构筑物应避开桥前水流滞缓段和桥后冲刷、落淤段。取水构筑物一般设在桥前0.5～1.0km或桥后1.0km以外的地方”，本题满足此条规定；“取水构筑物也可设在丁坝的对岸（必须要有护岸设施），但不宜设在丁坝同一岸侧的下游，因主流已经偏离，容易产生淤积”，本题不满足此条规定。故C点不适合作为称为城市水源取水点。
④D位于桥梁下游800m处。
“取水构筑物应避开桥前水流滞缓段和桥后冲刷、落淤段。取水构筑物一般设在桥前0.5～1.0km或桥后1.0km以外的地方”，故D点不适合作为称为城市水源取水点。
综上可知，B点最适合作为城市水源取水点。
5．一座小型平流式沉淀池设置5条顶角90°的倒三角形锯齿堰出流集水槽，如右图。设计集水槽顶高出沉淀池水面54mm，沉淀池水面高出倒三角形90°顶角46mm、高出倒三角形过水断面高度中心23mm，倒三角形进水自由跌落30mm，该沉淀池处理水量为28500m3/d。则锯齿堰出流集水槽最小长度（m）为下列哪项？（ ）
题5图
A．58.8
B．13.00
C．10.40
D．9.20
【答案】B
【解析】单个顶角90°的倒三角形锯齿堰的出流流量为：
q90木酢液＝1.401H2.5＝1.401×0.0462.5＝0.0006358m3/s＝54.93m3/d
由图示可知，指型集水槽中共有8条边出水，单边流量为：
物料周转箱
q′＝Q/8＝28500/8＝3562.5m3/d
单条指型槽中顶角90°的倒三角形锯齿堰的个数为：n＝q′/q90＝3562.5/54.93＝64.8个，取65个。
集水槽长度L为：L＝65×（0.054＋0.046）×2＝13m。
6．一组气水反冲洗滤池共分为4格，假定出水阀门不作调节，等水头变速过滤运行。经过滤一段时间后，各格滤速依次为：第一格v1＝12m/h，第二格v2＝10m/h，第三格v3＝8m/h，第四格v4＝6m/h，当第四格滤池停止过滤，按照表面扫洗强度2L/（m2·s）、水冲洗强度8L/（m2·s）、空气洗强度15L/（m2·s）进行冲洗时，第一格滤池短时间的强制滤速（m/h）变为了下列哪项？（ ）
A．14.4
B．12.5
C．11.52
D．10.00
【答案】C
【解析】第四格停止过滤、进行反冲洗时，前三格进行强制过滤，过滤总水量为：（12＋
10＋8＋6）·F－2×3.6F＝28.8F。
前三格强制过滤时，每格按其正常过滤时的滤速能力进行水量分配，则第一格滤池此时分配的过滤水量为：28.8F×12/（12＋10＋8）＝11.52F。
第一格滤池短时间的强制滤速：v1强＝11.52F/F＝11.52m/h。
7．某常规处理工艺水厂，拟采用絮凝平流沉淀池下叠清水池方案。考虑絮凝沉淀池总水头损失0.75m，其中絮凝池水头损失0.34m。假定沉淀池出水渠水面距沉淀池底3.50m，上、下池隔板厚0.35m，清水池干舷高0.20m。在连接管水头损失取最大估算值的条件下，滤池允许的最大水头损失值（m）为多少？（ ）
A．3.71
B．3.64
C．3.30
D．3.05
【答案】D
【解析】设滤池允许的最大水头损失值为h；沉淀池至滤池之间连接管的水头损失为0.30～0.5m，取连接管水头损失最大估算值0.5m；滤池至清水池之间连接管的水头损失0.30～0.5m，取连接管水头损失最大估算值0.5m。沉淀池、滤池和清水池的位置关系，其满足以下等式关系：3.50＋0.35＋0.20＝0.5＋h＋0.5。解得h＝3.05m。通过计算可知，滤池允许的最大水头损失值为3.05m。
8．一敞开式循环冷却系统，循环冷却水量Qr＝500m3/h，冷却塔进水温度t1＝40℃，进塔气温30℃，出水温度t2＝30℃，冷却塔淋水填料容积散质系数βxv＝10200kg/（m3·h），淋水填料V＝20m3，冷却塔排出饱和空气含湿量x″＝0.036kg/kg，风吹损失水量占循环水量的0.1%左右，漏泄损失水量占循环水量的0～0.5%，水的密度ρ＝1000kg/m3，则该循环冷却系统每小时最多补充多少水量（m3/h）？（ ）
A．11.02
B．11.25
蓝刚玉
C．13.52
D．13.75
【答案】B
【解析】蒸发水量为：Qe＝k·Δt·Qr＝0.0015×（40－30）×500＝7.5m3/h。
把漏泄水量并入风吹损失水量中一并考虑，可得：
Qw＋Q漏＝500×（0.1%＋0.5%）＝3m3/h
根据《工业循环冷却水处理设计规范》，浓缩倍数N＝3，则排污水量为：
Qb＝Qe/（N－1）－（Qw＋Q漏）＝7.5/（3－1）－3＝0.75m3/h＞0
说明为保证系统盐分平衡，此系统还需要一部分排污量。系统需要补充的最大水量为：
Qm＝QeN/（N－1）＝7.5×3/（3－1）＝11.25m3/h
或Qm＝Qe＋Qw＋Q漏＋Qb＝7.5＋3＋0.75＝11.25m3/h
9．某城镇雨水收集管道布置如图，各管段汇水面积、地面汇水时间及管道流行时间见图中标注，设计区域综合径流系数为0.65，设计重现期为3年，暴雨强度公式为：q＝1790（1＋0.8231gP）/[（t＋8.5）0.72][L/（s·hm2）]，按面积叠加法计算管段4—5的设计流量（L/s）为下列哪项？（ ）
题9图
A．5985
B．5640服装吊牌制作
C．5536
D．4873.5
【答案】D
【解析】计算过程如下：
t1－3－4＝4＋3＋3.5＝10.5min
t2－4＝4.5＋4.5＝9min
t3－4＝7.5＋3.5＝11min
t6－4＝8＋3.5＝11.5min
取集水时间为11.5min。
面积叠加法：
10．某雨水泵站集水池最高水位87.50m，最低水位83.50m，受纳水体高水位101.60m，最低水位92.30m，泵站管路系统水头损失为2.5m，雨水泵的最高工作扬程（m）为下述哪项？（ ）
A．11.3
B．14.1
C．16.6
D．20.6
【答案】D
【解析】根据《室外排水设计规范》（GB 50014—2006）（2016年版）第5.2.4条规定，雨水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与受纳水体平均水位差和水泵管路系统的水头损失确定。
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