单选题
某设有网后水塔的给水系统如图示，A点为蓄水池，水位标高3.0m，水泵特性曲线方程为：H=55-0.0019Q2(H以m计，Q以L/s计)；B点地形标高13m，高峰供水时其节点流量为150L/s，水压应满足地面以上3层楼要求；C点地形标高25.2m，水塔最低水位标高32.24m。管道为水泥砂浆内衬金属管道，摩阻：S[1]=0.0026，S[3]=0.0016，则管段[2]的设计流量接近哪项值?
【正确答案】
D
【答案解析】 根据《室外给水设计规范》第3.0.9条“当按直接供水的建筑层数确定给水管网水压时，其用户接管处的最小服务水头，一层为10m，二层为12m，二层以上每增加一层增加4m”的规定，为了满足地面以上3层楼要求，B点的节点自由水头应按16m设计，则B点的水压为13+16=29m。
在最高日最高时，管道[1]由A点流向B点，假设设计流量为Q[1]＞0；管道[3]由C点流向B点，假设设计流量为Q[3]＞0；则A点水泵的流量为Q-Q[3]=150-Q[3]，管段[2]的设计流量Q[2]=150-(Q[1]+Q[3])。
在最高日最高时，对于管道[3]有：
水塔最低水位标高-管道[3]的水头损失=节点B的水压
即
32.24-0.0016Q[3]2=29 (1)
解之，Q[3]=45L/s。
同理，对于管道[1]有：
节点A的水位标高+水泵扬程-管道[1]的水头损失=节点B的水压
即
将Q[3]=45L/s代入并求解得：Q[1]=55.65L/s
则Q[2]=150-(Q[1]+Q[3])=150-(55.65+45)=49.35L/s
选项中没有相同的值。应进行判断。
当Q[3]＞45L/s时，由公式(1)可知，节点B的水压将小于29m，不满足3层楼的要求。当Q[3]≤45L/s时B节点水压可满足要求，此时再由公式(2)可知，Q[1]≤55.65L/s。故Q[2]≥49.35L/s。满足条件的只有D选项，选择D。
(1)本题主要考察对管网恒定流方程组的理解，出得相当好。
(2)题目中只给出了B点水压应满足地面以上3层楼要求，因此B点的最小自由水头需根据规范确定。
(3)选项中没有与计算结果一致的值，故需进行判断。
在最高日最高时，管道[1]由A点流向B点，假设设计流量为Q[1]＞0；管道[3]由C点流向B点，假设设计流量为Q[3]＞0；则A点水泵的流量为Q-Q[3]=150-Q[3]，管段[2]的设计流量Q[2]=150-(Q[1]+Q[3])。
在最高日最高时，对于管道[3]有：
水塔最低水位标高-管道[3]的水头损失=节点B的水压
即
32.24-0.0016Q[3]2=29 (1)
解之，Q[3]=45L/s。
同理，对于管道[1]有：
节点A的水位标高+水泵扬程-管道[1]的水头损失=节点B的水压
即
3.0+[55-0.0019×(150-Q[3])2]=0.0026Q[1]2=29 (2)
将Q[3]=45L/s代入并求解得：Q[1]=55.65L/s
则Q[2]=150-(Q[1]+Q[3])=150-(55.65+45)=49.35L/s
选项中没有相同的值。应进行判断。
当Q[3]＞45L/s时，由公式(1)可知，节点B的水压将小于29m，不满足3层楼的要求。当Q[3]≤45L/s时B节点水压可满足要求，此时再由公式(2)可知，Q[1]≤55.65L/s。故Q[2]≥49.35L/s。满足条件的只有D选项，选择D。
(1)本题主要考察对管网恒定流方程组的理解，出得相当好。
(2)题目中只给出了B点水压应满足地面以上3层楼要求，因此B点的最小自由水头需根据规范确定。
(3)选项中没有与计算结果一致的值，故需进行判断。