单项选择题4. 如图为某建筑全日制集中热水供应系统设计示意图,下列针对该热水供应系统存在问题的说法中,有几项正确(应出正确项编号并说明理由)?______
①无法实现对低区的减压
②低区热水循环无法实现
③系统无法应对热水膨胀
④无用水工况时,循环泵不需要运行
⑤无用水工况时,水加热器不需要加热
A B C D
B
[解析] 对于第①、②条,高区回水没有设置减压阀,则高区回水水压太大,低区热水无法循环,也就无法被减压。两个区的水头损失相差较大,导致低区减压阀失效。均正确。
对于第③条,《建筑给水排水工程》日用热水量小于等于30m3(闭式)热水供应系统可采用安全阀等泄压措施。本系统为闭式热水系统且在热水器上设有泄压阀,故当日用热水量小于等于30m3时可应对热水膨胀。错误。
对于第④、⑤项,在无用水工况时,为了防止系统中热水冷却需将系统热水进行循环,且热交换器需要加热。均错误。
选择B。
8. 若某城市最高日用水量为50万m
3/d,每小时用水量变化见下表,则其最高日最高时用水量和平均时用水量分别为______m
3/h和______m
3/h,及时变化系数为______。
时间/时 | 0~1 | 1~2 | 2~3 | 3~4 | 4~5 | 5~6 | 6~7 | 7~8 | 8~9 | 9~10 | 10~11 | 11~12 |
用水量(%) | 2.53 | 2.45 | 2.50 | 2.53 | 2.57 | 3.09 | 5.31 | 4.92 | 5.17 | 5.10 | 5.21 | 5.20 |
时间/时 | 12~13 | 13~14 | 14~15 | 15~16 | 16~17 | 17~18 | 18~19 | 19~20 | 20~21 | 21~22 | 22~23 | 23~24 |
用水量(%) | 5.09 | 4.81 | 4.99 | 4.70 | 4.62 | 4.97 | 5.18 | 4.89 | 4.39 | 4.17 | 3.12 | 3.48 |
- A.26550;20833;1.27
- B.26600;25800;1.27
- C.26880;20800;1.27
- D.26800;25800;1.27
A B C D
A
[解析] 从表中可以看出,城市用水的最高日最高时为6~7时,为最高日总水量的5.31%,即
Q
h=Q
d×5.31%=500000×5.31%=26550(m
3/h)。
而最高日平均时用水量为

则时变化系数为

11. 一座上向流斜板沉淀池水平投影面积165m
2,安装斜长L=1000mm,倾角θ=60°,间距d=40mm。当进水悬浮物去除率为98%时,斜板沉淀池截流速度为0.3mm/s,如果不计斜板所占体积和无效面积,该沉淀池处理水量最接近下列何值?
- A.58500m3/d
- B.50600m3/d
- C.33800m3/d
- D.29200m3/d
A B C D
B
[解析] 根据斜板沉淀池截留沉速和轴向流速的关系,可以求得板间轴向流速为:

清水区上升流速为v
s=v·sin160°=4.1×sin60°=3.55mm/s。
则沉淀池处理水量Q=0.00355×165=5.8575mm
3/s=50609m
3/d。
(1)考生需掌握斜板沉淀池处理水量的计算原则:过流断面积×垂直于过流断面积的流速。计算方法有四种:
①截留沉速×总沉淀面积;
②轴向流速×∑d×B;
③斜板出口处上升流速×斜板净出口面积(即清水区面积扣除结构影响和无效面积后):
④清水区上升流速×清水区面积。
(2)本题不计斜板结构影响和无效面积,是2009年案例下午第5题的简化版。
(3)要注意区分几个速度的理解。在上向流(也称为异向流)斜板沉淀池中:
①截留沉速u
0与轴向流速v关系为

②不考虑结构影响与无效面积时,轴向流速v与斜板清水区竖直上升流速v
s关系为v
s=v·sinθ
③考虑结构影响与无效面积时,轴向流速v与斜板出口处竖直上升流速

关系为

,且斜板出口处竖直上升流速

与斜板清
水区竖直上升流速v
s关系为

,一清水区面积/斜板净出口面积。
16. 某城市自来水厂设计规模60000m
3/d,水厂自用水率5%,24小时供水。采用河床式取水构筑物,集水间与泵房合建,原水输水管漏损率按5%计。进水自流管拟设计两根长150m,内衬水泥砂浆钢管(粗糙系数去0.014)从河心取水,当进水自流管在允许的最大管径情况下且一根停止工作时(要求单根取水流量不小于设计取水流量的70%),河面与集水井的水面高差不小于下列哪项(不考虑局部水头损失的影响)?______
- A.0.08m
- B.0.09m
- C.0.15m
- D.0.17m
A B C D
C
[解析] 取水构筑物的设计流量为:
Q=60000×(1+5%+5%)=66000m
3/d=0.764m
3/s
由《给水工程》,为了避免水中悬浮物质在水管内沉积,最低流速通常不得小于0.6m/s。当输水管取最小流速时,管径最大。当两根管径相同的管道并联输水时,由Q=

有:

当一根管道停止工作时,另一管道通过70%水量的流速为:

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水头损失计算公式为:

管道计算时,可按

计算。
故

当一根管道停止工作时,另一管道的水头损失为(忽略局部水头损失):

河面与集水井的最小水面高差即为管道的水头损失,故选择C。
(1)取水构筑物设计取水量等于设计规模加上水厂自用水量再加上原水输水管漏损量。
(2)由公式

可知Q与v成正比,故当一根管道停止工作时另一管道的流速也可以按照

计算。
(3)根据《室外给水设计规范》规范,内衬水泥砂浆钢管应采用规范中公式(7.2.2-2)计算。条文说明7.2.2第3款输配水管道以及配水管网水力平差可采用海曾—威廉公式(7.2.2-5)计算。故此处不适合采用海曾—威廉公式。
17. 有一水库水源水含有沉速为0.2mm/s、0.3mm/s、0.4mm/s、0.5mm/s的颗粒占所有颗粒的重量比例为95%,经试验测得沉速≥0.4mm/s的颗粒沉淀1.5h去除的重量占所有颗粒的重量比例为65%。按此试验设计沉淀面积为1450m
2的平流式沉淀池,当处理水量为5万m
3/d,沉淀时间1.5h,进水悬浮固体含量为8mg/L,出水悬浮固体含量为1mg/L,由此推算沉速为0.3mm/s的颗粒占所有颗粒的重量比是以下哪一项?______
A B C D
A
[解析] 该沉淀池的截留沉速为:u
0=50000/1450×86400=0.399mm/s≈0.40mm/s
其总去除率为:(8-1)/8×100%=87.5%
设沉速等于0.2mm/s颗粒占所有颗粒的重量比为p
1,沉速等于0.3mm/s颗粒占所有颗粒的重量比为p
2 总去除率

,即0.2p
1+0.3p
2=0.09
又p
1+P
2=1-65%=35%,求得p
2=20%
本题有如下疑惑:由题干可知,四种沉速之外的颗粒占所有颗粒重量的比例为1-95%=5%,这些颗粒沉速存在两种极限情况,要么(1)全部≥0.4mm/s,要么(2)全部<0.4mm/s。
针对情况(1),即本题上述解法,上述5%的颗粒被全部去除,在65%范围内

针对情况(2),上述5%的颗粒与沉速为0.2mm/s、0.3mm/s的颗粒共同在1-65%=35%之列,被部分去除。

列式如下:5%+p
1+p
2=1-65%=35%

因v在(0,0.4mm/s)范围内,可求得P
2在(10%,30%)范围内,无唯一的答案可选。
20. 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5000m
3/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=3kgBOD
5/(m
3·d),硝化容积负荷=0.5kgNH
3-N(m
3·d),填料的密度r=1.1t/m
3。计算曝气生物滤池所需填料的重量(t)为下列哪项?______
A B C D
A
[解析] 《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(m
3)按公式计算

式中,Q为污水流量(m
3/d);S
0为进水COD
5(mg/L);L
V为COD
5容积负荷[kgCOD
5/(m
3·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500m
3。
填料的重量为1.1×500=550t。
选择A。
应采用COD
5容积负荷和硝化容积负荷分别计算体积,取其大者。
22. 某城市最高日设计用水量为10×10
4m
3/d,清水池调节容积取最高日用水量的15%,室外消防一次灭火用水量为55L/s,同一时间内的火灾次数为2次,火灾持续时间按2h计算,水厂自用水量在清水池中的储存量按1500m
3计算,安全储量为5000m
3,则清水池的有效容积为______m
3。
- A.16400
- B.22292
- C.29798
- D.37398
A B C D
B
[解析] 清水池的有效容积由4部分组成:
(1)调节容积W1=100000×15%=15000(m3);
(2)消防储量W2,取2h的消防用水量,即W2=0.055×2×3600×2=792(m3);
(3)水厂自用水储量W3=1500m3;
(4)安全储量W4=5000m3。
则清水池有效容积为
W=W1+W2+W3+W4=15000+792+1500+5000=22292(m3)。
24. 某小区设有中水系统,其中自来水供水量为:住宅100m
3/d,公共建筑60m
3/d,服务设施160m
3/d,中水供冲厕和绿化,用水量为226m
3/d,若原水收集率为75%,中水站内自耗水量为10%,则自来水补水量为______m
3/d。
A B C D
D
[解析] 中水收集水量=(100+60+160)×75%=240(m3/d),
中水产水量=240-240×10%=216(m3/d),
自来水补水量=中水用水量-中水产水量=226-216=10(m3/d)。
25. 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2000m
3/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 B C D
D
[解析] 《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,F
0为进水孔或格栅的面积(m
2);Q为进水孔的设计流量(m
3/s);v
0为进水孔过栅流速(m/s);K
1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;K
2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。