2025年给排水工程基础试题及答案

2025年给排水工程基础试题及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.下列水质指标中，属于微生物学指标的是（）。A.浊度B.余氯C.总硬度D.氨氮答案：B（余氯是衡量水消毒效果的微生物学指标，其他选项分别为物理、化学指标）2.城市给水管网中，环状管网与树状管网相比，主要优点是（）。A.投资成本低B.水力条件好C.施工难度小D.维护方便答案：B（环状管网可通过多路径供水，提高供水可靠性和水力稳定性）3.某城镇最高日设计用水量为10万m³/d，时变化系数为1.5，其供水泵站的设计流量应为（）。A.4167m³/hB.6250m³/hC.2083m³/hD.3125m³/h答案：A（计算：100000/24×1.5≈6250m³/h？不，时变化系数是最高日最高时用水量与平均时用水量的比值，平均时用水量为100000/24≈4167m³/h，最高时用水量为4167×1.5≈6250m³/h，但泵站设计流量应按最高时用水量确定，故正确答案为B？需重新计算：最高日用水量Qd=10万m³/d，平均时用水量Qav=Qd/24=100000/24≈4166.67m³/h，时变化系数Kh=最高时用水量Qmax/Qav，故Qmax=Kh×Qav=1.5×4166.67≈6250m³/h，因此泵站设计流量应为6250m³/h，正确答案B）4.下列污水处理工艺中，属于生物膜法的是（）。A.氧化沟B.活性污泥法C.生物接触氧化池D.SBR工艺答案：C（生物接触氧化池通过填料附着生物膜处理污水，其余为活性污泥法）5.雨水管渠设计中，汇水面积的划分应遵循（）。A.按道路中心线划分B.按地形等高线划分C.按建筑红线划分D.按行政区域划分答案：B（雨水管渠汇水面积应根据地形坡度和地面径流方向，沿等高线划分）6.给水管材中，PE管的主要优点是（）。A.强度高B.耐腐蚀C.耐高温D.刚性好答案：B（PE管化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，适用于埋地给水）7.生活饮用水卫生标准（GB5749-2022）中，大肠埃希氏菌的限值为（）。A.不得检出B.≤3MPN/100mLC.≤100CFU/mLD.≤1000CFU/mL答案：A（新版标准规定大肠埃希氏菌不得检出）8.某建筑高度为30m的住宅，其生活给水系统的竖向分区应采用（）。A.不分区B.分区（低区市政直供，高区水泵加压）C.全部水泵加压D.气压罐供水答案：B（住宅建筑高度超过24m时需分区，低区利用市政压力，高区加压）9.排水管道中，防止臭气反溢的关键装置是（）。A.检查口B.清扫口C.存水弯D.通气帽答案：C（存水弯通过水封隔绝管道内臭气）10.混凝工艺中，投加聚合氯化铝（PAC）的主要作用是（）。A.调节pH值B.压缩双电层C.吸附架桥D.消毒杀菌答案：C（PAC为高分子混凝剂，主要通过吸附架桥使胶体脱稳）11.下列关于水锤现象的描述，错误的是（）。A.由流速突然变化引起B.可能导致管道破裂C.可通过安装水锤消除器预防D.仅发生在给水管网中答案：D（水锤也可能发生在排水管网或泵站停泵时）12.雨水管渠设计重现期的确定，不需要考虑的因素是（）。A.地形坡度B.汇水面积大小C.地区重要性D.土壤性质答案：D（重现期主要与地区重要性、汇水面积、地形坡度相关，土壤性质影响径流系数）13.活性污泥法中，污泥龄（SRT）是指（）。A.污泥在曝气池中的停留时间B.污泥在二沉池中的停留时间C.污泥从生成到排出系统的平均时间D.曝气池中污泥浓度与进水量的比值答案：C（污泥龄是微生物在系统中的平均停留时间，反映污泥更新速度）14.建筑内排水系统中，通气管的主要作用是（）。A.排除有害气体B.平衡管道内气压C.增加排水流速D.减少管道堵塞答案：B（通气管通过与大气连通，防止排水时管道内形成负压或正压，保证水流畅通）15.给水管网水力计算中，比阻A值的大小与（）无关。A.管材粗糙系数B.管径C.流速D.水温答案：C（比阻A是反映管材和管径对水头损失影响的系数，与流速无关）16.下列关于合流制排水系统的描述，正确的是（）。A.投资低于分流制B.有利于污水处理厂运行C.雨天污水厂负荷小D.适用于新建城区答案：A（合流制只需建设一套管网，初期投资较低，但雨天会将大量雨水带入污水厂，增加负荷）17.反渗透（RO）膜处理工艺的主要作用是（）。A.去除悬浮物B.脱盐C.杀菌D.去除有机物答案：B（RO膜孔径极小，可去除离子，实现水的脱盐）18.某小区设计人口5000人，生活用水定额为150L/（人·d），小时变化系数1.8，则该小区最高日最高时用水量为（）。A.56.25m³/hB.31.25m³/hC.46.88m³/hD.67.50m³/h答案：A（计算：最高日用水量=5000×150=750000L/d=750m³/d；平均时用水量=750/24=31.25m³/h；最高时用水量=31.25×1.8=56.25m³/h）19.排水管道设计中，最小设计坡度的确定依据是（）。A.防止管道堵塞B.保证自清流速C.减少水头损失D.降低施工难度答案：B（最小坡度对应最小设计流速，确保污水中的悬浮物不沉积）20.下列关于消防给水系统的描述，错误的是（）。A.室内消火栓用水量与建筑高度相关B.自动喷水灭火系统需独立设置给水管网C.消防水池容积应满足火灾延续时间内的用水量D.消防水箱的主要作用是提供初期火灾用水答案：B（自动喷水灭火系统可与生活给水系统合用管网，需满足压力要求）二、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.生活饮用水的感官性状指标包括色、嗅和味、浊度、__________。答案：肉眼可见物2.给水管网水力计算中，常用的水头损失计算公式为__________。答案：h=A×L×Q²（或达西-魏斯巴赫公式h=f×L/d×v²/(2g)）3.雨水管渠设计流量计算公式为Q=ψ×q×F，其中ψ表示__________。答案：径流系数4.活性污泥法中，衡量污泥沉降性能的指标是__________。答案：污泥沉降比（SV）或污泥容积指数（SVI）5.建筑内排水系统中，伸顶通气管应高出屋面__________m以上（有积雪时应适当加高）。答案：0.36.给水处理中，常用的助凝剂有__________（举一例）。答案：聚丙烯酰胺（PAM）或活化硅酸7.排水管道的最小管径一般为__________mm（小区内）。答案：1008.水的硬度主要由__________和镁离子的含量决定。答案：钙离子9.反渗透膜分离过程的驱动力是__________。答案：压力差（或外界压力）10.城市污水处理厂二级处理的主要目标是去除__________。答案：溶解性有机物（或BOD、COD）三、简答题（共5题，每题8分，共40分）1.简述给水处理中混凝-沉淀-过滤工艺的作用原理及各环节的主要功能。答案：混凝工艺通过投加混凝剂（如PAC），使水中胶体颗粒脱稳（压缩双电层、吸附架桥），形成微絮体；沉淀工艺利用重力作用，使混凝形成的絮体沉淀，去除大部分悬浮物和胶体（去除率约90%）；过滤工艺通过滤料（石英砂等）的截留、吸附作用，进一步去除沉淀后残留的细小颗粒（浊度可降至1NTU以下）。三者联合可有效降低水的浊度、色度，并去除部分有机物和微生物，为后续消毒创造良好条件。2.比较分流制与合流制排水系统的优缺点，并说明其适用场景。答案：分流制：优点：雨水、污水分开处理，污水厂负荷稳定；雨水可直接排放或利用，减少处理成本；缺点：需建设两套管网，投资高；适用场景：新建城区、对水环境要求高的区域。合流制：优点：管网投资低，初期建设成本小；缺点：雨天大量雨水进入污水厂，可能超出处理能力；混合污水直接排放时污染严重；适用场景：旧城区改造（管网条件限制）、经济欠发达地区。3.解释给水管网中“最大转输流量”和“最小服务水头”的概念，并说明其工程意义。答案：最大转输流量：管网中某管段在满足各用户用水需求的情况下，需传输的最大流量（通常发生在泵站向高地输水时）；最小服务水头：用户接管点处应保证的最小水压（一般按建筑层数确定，如1层10m，2层12m，每增加1层增加4m）。工程意义：最大转输流量用于确定管网中关键管段的管径和泵站扬程；最小服务水头确保所有用户能获得足够的水压，避免高层用户用水困难。4.简述活性污泥法中污泥膨胀的成因及防治措施。答案：成因：主要由丝状菌过度繁殖引起（如低溶解氧、高有机负荷、pH异常等）；或非丝状菌膨胀（污泥粘性物质过多）。防治措施：①控制溶解氧（2-4mg/L）；②调整营养比例（BOD:N:P=100:5:1）；③投加化学药剂（如氯、双氧水抑制丝状菌）；④增加污泥回流比，减少污泥龄；⑤改善进水水质（避免冲击负荷）。5.说明建筑内排水系统中通气管的类型及各自作用。答案：类型及作用：①伸顶通气管：直接伸出屋面与大气连通，平衡立管内气压（最基本类型）；②专用通气管：与排水立管平行设置，通过结合通气管连接，增强通气效果（适用于高层）；③环形通气管：设置在卫生器具排水横支管上，防止器具水封破坏（适用于卫生器具集中的场所）；④主通气管：连接多个专用通气管或环形通气管，提高系统整体通气能力。四、计算题（共2题，每题15分，共30分）1.某城市新建小区，规划人口10000人，生活用水定额180L/（人·d），时变化系数1.5，消防用水量为20L/s（火灾延续时间2h），管网漏损率按10%计算。试计算：（1）最高日设计用水量（m³/d）；（2）最高日最高时设计用水量（m³/h）；（3）若该小区采用生活-消防合并给水系统，确定供水泵站的设计流量（m³/h）。答案：（1）最高日设计用水量=人口×用水定额×（1+漏损率）=10000×0.18×1.1=1980m³/d；（2）平均时用水量=1980/24=82.5m³/h；最高日最高时用水量=82.5×1.5=123.75m³/h；（3）消防用水量=20L/s=72m³/h（20×3.6=72）；生活-消防合并系统的设计流量取生活最高时用水量与消防用水量中的较大值。比较123.75m³/h与72m³/h，故泵站设计流量为123.75m³/h（注：当生活用水能满足消防流量时，无需额外增加，否则需按两者之和计算。本题中生活最高时流量已大于消防流量，故取123.75m³/h）。2.某DN200（内径200mm）的铸铁给水管，长度500m，粗糙系数n=0.013，管内流量Q=0.05m³/s。试计算该管段的沿程水头损失（保留两位小数）。（提示：采用谢才公式，谢才系数C=R^(1/6)/n，水力半径R=d/4）答案：①计算流速v=Q/A=0.05/(π×0.1²)=0.05/0.0314≈1.592m/s；②水力半径R=d/4=0.2/4=0.05m；③谢才系数C=R^(1/6)/n=0.05^(1/6)/0.013≈(0.05^0.1667)/0.013≈0.63/0.013≈48.46m^(1/2)/s；④沿程水头损失h_f=(v²/(2g))×(L/(C²×R))（或用达西公式h_f=f×L/d×v²/(2g)，但题目要求谢才公式，谢才公式与达西公式关系f=8g/C²）；另一种方式：谢才公式Q=A×C×√(R×i)，i=h_f/L，故h_f=L×(Q/(A×C×√R))²；A=π×(0.2/2)²=0.0314m²；C=R^(1/6)/n=0.05^(1/6)/0.013≈(e^(ln0.05/6))/0.013≈(e^(-2.9957/6))/0.013≈e^(-0.4993)/0.013≈0.607/0.013≈46.69m^(1/2)/s（更精确计算：0.05的1/6次方=0.05^(0.1667)=e^(0.1667×ln0.05)=e^(0.1667×(-2.9957))=e^(-0.4993)=0.607）；则√(R×i)=Q/(A×C)=0.05/(0.0314×46.69)=0.05/1.466≈0.0341；R×i=(0.0341)²≈0.00116；i=0.00116/R=0.00116/0.05=0.0232；h_f=i×L=0.0232×500=11.60m；（或用达西公式验证：f=8g/C²=8×9.81/(46.69²)=78.48/2180≈0.036；h_f=f×L/d×v²/(2g)=0.036×500/0.2×(1.592²)/(2×9.81)=0.036×2500×2.535/19.62≈90×0.129≈11.61m，与谢才公式结果一致）最终沿程水头损失约为11.60m。五、案例分析题（共1题，20分）某城市老城区改造项目，规划范围2km²，现状合流制管网老化严重，存在雨天污水外溢问题。该区域地形北高南低，平均坡度0.3%，年平均降雨量1200mm，人口密度8000人/km²，生活污水量定额160L/（人·d），工业废水排放量2000m³/d（可生化性良好）。拟对该区域排水系统进行改造，需解决以下问题：（1）提出排水体制改造方案（分流制或截流式合流制），并说明理由；（2）计算该区域污水设计总流量（包括生活污水、工业废水，不考虑地下水渗入）；（3）若采用分流制，设计雨水管渠时需确定哪些关键参数？说明其确定方法；（4）针对老城区改造的特殊性，提出管网施工的注意事项。答案：（1）排水体制改造方案建议采用截流式合流制，理由：①老城区现状为合流制，管网改造难度大（地下管线复杂、道路狭窄），分流制需新建雨水管网，投资和施工影响大；②截流式合流制可利用原有管网，增设截流干管和溢流井，将大部分混合污水输送至污水厂处理，雨天仅部分初期雨水溢流，减少对水体的污染；③该区域地形平缓（坡度0.3%），雨水管网敷设难度较高，截流式合流制可降低工程复杂度。（2）污水设计总流量计算：①生活污水量=人口×定额=2km²×8000人/km²×160L/(人·d)=2×8000×0.16=2560m³/d；②工业废水量=2000m³/d；③总污水量=2560+2000=4560m³/d=4560/86400≈0.0528m³/s（或按平均日流量计算，设计流量需考虑总变化系数Kz。生活污水总变化系数Kz=2.7/Q^0.