2025供水工技师题库及答案

2025供水工技师题库及答案一、给水系统运行与调度1.【单选】某城市最高日用水量为28×10⁴m³/d，日变化系数Kd=1.25，时变化系数Kh=1.45，则该城市最高日最高时设计流量最接近下列哪一项？A.2350m³/h B.2820m³/h C.3250m³/h D.3680m³/h答案：C解析：Qh=Kd·Kh·Qd/24=1.25×1.45×28×10⁴/24≈3250m³/h。2.【单选】长距离重力输水管道（DN1200，L=32km，n=0.012）最大输水能力为2.4m³/s，若拟在管中段新建一座无调节功能的加压泵站，则泵站扬程宜按下列哪项原则确定？A.满足终点自由水头≥20m即可 B.保持原有管道水力坡降不变 C.按管道最大承压1.0MPa反算 D.按泵站前后管段水头损失相等拟定答案：B解析：无调节泵站只能“接力”输水，必须保持原水力坡降，否则上游段将出现负压或超压。3.【多选】关于多水源环状管网平差计算，下列说法正确的有：A.应优先闭合最大误差环 B.海曾威廉公式适用于任何管材 C.节点流量平衡允许闭合差≤0.1L/s D.虚环法可处理加压泵站 E.平差结果需校核消防工况答案：A、D、E解析：B项海曾威廉仅适用于光滑区紊流；C项节点允许差为±0.5L/s。4.【案例分析】某水厂清水池有效容积8000m³，供水区最高日用水量12×10⁴m³，水厂二级泵房实行变频恒压控制。某日0:00—6:00累计进水4.2×10⁴m³，累计出水3.6×10⁴m³，6:00时池水位3.85m（满水位4.50m）。若6:00起突发DN600输水干管爆管，漏量约450m³/h，且水厂需2h完成关阀止水。问：（1）6:00—8:00期间清水池水位下降多少？（2）若要求水位不低于2.00m，是否需紧急启用备用水源？答案：（1）净出水量=正常出水量+漏水量=（12×10⁴/24）×2+450×2=10000+900=10900m³；池水位下降=10900/8000×(4.500)=1.09×4.50≈0.61m，剩余水位3.850.61=3.24m。（2）3.24m>2.00m，无需启用备用水源。5.【论述】结合城市“双碳”目标，阐述供水系统“分时压力调控”技术的节能机理、实施条件与风险控制要点（≥200字）。答案：分时压力调控通过夜间降低服务压力、日间恢复压力，减少背景泄漏量并降低泵组功耗。节能机理：①泄漏量Q∝P1.18，压力每降10%，漏失减少约11%；②泵组轴功率N∝Q·H，降低扬程H直接节能。实施条件：需具备①DMA分区计量完善、②用户末端调蓄设施（屋顶水箱、加压户）充足、③在线压力监测密度≥1点/km²。风险控制：设置最低压力阈值（≥15m），建立用户投诉快速响应机制，对高程大于城区平均30m的局部高地另设加压站，避免低压二次污染。二、水质净化与工艺优化6.【单选】原水水库藻细胞密度为2.8×10⁷cells/L，叶绿素a85µg/L，拟采用“高锰酸钾预氧化+PAC强化混凝”应急除藻。试验得出最佳PAC投加量12mg/L（以Al₂O₃计），此时沉后水藻去除率可达：A.75% B.85% C.90% D.95%答案：C解析：强化混凝对藻细胞去除上限约90%，需结合沉淀气浮组合工艺方可>95%。7.【多选】下列关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）深度处理工艺的描述，正确的有：A.臭氧投量过高易使AOC升高 B.BAC空床接触时间一般≥10min C.反冲洗强度过高破坏生物膜 D.臭氧接触池尾气需加热分解 E.炭层高度降低会导致亚硝酸盐累积答案：A、C、E解析：B项空床时间≥12min；D项尾气采用催化分解而非加热。8.【计算】某水厂采用斜管沉淀池，设计流量5×10⁴m³/d，斜管区液面负荷8m³/(m²·h)，斜管轴向流速0.45mm/s，斜管长1.0m，倾角60°。若需沉后水浊度≤2NTU，则斜管沉淀池最小平面面积应为多少？答案：液面负荷法：A=Q/q=5×10⁴/24/8≈260.4m²；轴向流速校核：v=0.45mm/s=1.62m/h，斜管投影面积A′=Q/v·sinθ=5×10⁴/24/1.62×sin60°≈148m²；取大值260.4m²，实际工程考虑10%余量，最小平面面积290m²。9.【案例分析】某地下水厂原水铁锰超标：Fe²⁺6.8mg/L，Mn²⁺1.2mg/L，pH6.5，碱度120mg/L（以CaCO₃计）。现有工艺：射流曝气—石英砂过滤—次氯酸钠消毒。运行后发现出水Mn²⁺0.25mg/L，超标。试分析原因并提出改造方案。答案：原因：①pH偏低，Mn²⁺氧化速率慢（半反应电位pH=6.5时氧化速率仅pH=8时的1/100）；②石英砂无催化锰氧化膜；③过滤周期过长，锰穿透。改造：①投加NaOH调节pH至7.5—8.0；②石英砂改为锰砂（d=0.6—1.2mm，MnO₂含量≥35%），滤速≤8m/h；③增加跌水曝气量，确保DO≥8mg/L；④设置中途加氯点，维持滤后余氯0.3—0.5mg/L，加速MnO₂生成。预期出水Mn²⁺<0.05mg/L。10.【论述】简述“活性炭/超滤一体化”短流程工艺在老旧水厂提标扩容中的应用优势与运行关键点（≥200字）。答案：该工艺将粉末活性炭（PAC）吸附与浸没式超滤（iUF）耦合，省去沉淀池，占地节省40%以上，适用于厂区受限的老旧水厂。PAC吸附去除嗅味、有机微污染物，UF截留藻细胞、细菌及PAC，形成“吸附—膜截留—生物降解”协同。运行关键：①PAC投量控制在10—20mg/L，过量会加剧膜污染；②膜通量≤55L/(m²·h)，采用间歇抽吸+周期性反洗（每30min反洗30s）；③维持膜池污泥浓度<500mg/L，防止污泥层压实；④在线监测跨膜压差，>25kPa即启动维护性清洗（200mg/LNaClO，30min浸泡）；⑤对高藻期需预加氯1mg/L抑制膜生物污染。三、机电设备与自动控制11.【单选】某离心泵额定流量720m³/h，扬程48m，效率82%，配套电机功率132kW。若实际运行点流量900m³/h，扬程35m，效率降至68%，则轴功率约为：A.110kW B.125kW C.140kW D.155kW答案：B解析：P=ρgQH/η=1000×9.81×900/3600×35/0.68≈125kW。12.【多选】关于变频恒压供水系统，下列说法正确的有：A.睡眠频率一般≤30Hz B.压力波动±0.01MPa属正常范围 C.多台泵并联需设置防泵体涡流隔板 D.PID积分时间越短响应越快但易振荡 E.变频器载波频率升高可降低电机噪声答案：A、B、D、E解析：C项涡流隔板用于吸水井，非泵体本身。13.【案例分析】某水厂取水泵站配置3台同型号离心泵（2用1备），单泵Q=0.8m³/s，H=38m，η=84%。原水水位变幅3m，泵房吸水井最低水位至泵轴中心线4.5m。现计划将定速改为变频，目标节能率≥15%。试计算：（1）年平均工况点流量1.3m³/s、扬程32m时，变频比定速年节电量（运行8000h，电价0.65元/kWh）；（2）若变频器效率97%，是否满足节能目标？答案：（1）定速2台并联，单泵0.65m³/s，扬程42m（查曲线），总功率P1=2×1000×9.81×0.65×42/0.84=637kW；变频2台并联，单泵0.65m³/s，扬程32m，效率82%，P2=2×1000×9.81×0.65×32/0.82=490kW；节电率=(637490)/637=23%>15%，满足；年节电量=(637490)×8000=1.176×10⁶kWh，节省电费76.4万元。（2）考虑变频器损耗，实际节电率23%×0.97=22.3%，仍>15%。14.【论述】阐述大型潜水轴流泵在取水口“前置导叶+变频”技术的节能机理与现场调试要点（≥200字）。答案：前置导叶可调角度，使入流预旋与叶轮旋转方向一致，减少冲击损失，效率提升3%—5%；变频依据水位—流量串级控制，避免节流损耗。调试要点：①导叶角度与叶片角度联合寻优，采用正交试验，以装置效率最高为目标；②变频器低速启动（<10Hz）防止潜水泵推力轴承干摩；③设置最小淹没深度报警，防止涡带吸气；④采用振动加速度传感器频谱分析，若轴频倍频幅值>4.5mm/s，需调整导叶对称度；⑤现场效率测试采用热力学法，误差<±2%。四、管网维护与漏损控制15.【单选】某DMA夜间最小流量曲线显示2:00—3:00平均流量18m³/h，用户夜间合法用水3m³/h，则该DMA背景泄漏水平约：A.10m³/h B.12m³/h C.15m³/h D.18m³/h答案：C解析：背景泄漏=最小流量合法用水=183=15m³/h。16.【多选】下列关于管道内衬不锈钢薄壁修复技术（CIPP）的说法，正确的有：A.可承受内压0.4MPa B.缩径量≤5% C.适用于DN100—DN2000 D.内衬后粗糙系数n≈0.010 E.需对原管进行高压水冲洗答案：A、C、D、E解析：B项缩径量≤3%。17.【计算】某城市输水钢管DN1000，壁厚12mm，材质Q235B，运行压力0.6MPa，外防腐层破损率12%。采用牺牲阳极阴极保护，设计寿命20年，阳极材料为AlZnIn合金，电容量2600Ah/kg，电流密度初始1.5mA/m²，终期0.8mA/m²。若保护面积按外表面计，则需阳极净质量多少？答案：外表面面积A=πDL=3.14×1.024×L（假设1km）=3215m²；平均电流密度i=(1.5+0.8)/2=1.15mA/m²；总电量Q=i·A·T=1.15×3215×20×8760/1000=6.47×10⁵Ah；阳极质量m=Q/2600≈249kg/km，考虑利用系数0.85，实取293kg/km。18.【案例分析】某老旧铸铁管网管龄35年，近一年爆管频次由2次/km上升至8次/km，水质科发现用户龙头水色度偶发>25度。经检测，管道内壁环状腐蚀坑深2—4mm，局部余氯<0.05mg/L。试制定综合整改方案并评估优先次序。答案：①结构安全：采用风险矩阵，对爆管频次>6次/km、管径>DN400、位于主干道下的管段优先更换为球墨铸铁管（K9级），长度占比15%；②水质保障：对剩余85%管段采用原位水泥砂浆内衬修复，缩径≤2%，粗糙n由0.018降至0.012，可提高余氯自维持能力30%；③水力优化：在管网末梢增设5座在线余氯监测仪，当余氯<0.1mg/L自动启动二次加氯站（0.2mg/L补氯）；④漏损控制：建立42个DMA，夜间最小流量监测周期15min，目标漏损率<12%；⑤资产台账：建立GIS+NBIoT压力、流量、水质三维模型，实现爆管预测（准确率>80%）。优先次序：①结构更换→②内衬修复→③DMA分区→④在线监测→⑤智慧平台。19.【论述】结合智慧水务，阐述“压力驱动泄漏定位模型（PDSL）”原理、数据需求与现场验证方法（≥200字）。答案：PDSL基于瞬态压力波反射原理，在爆管或大漏点产生负压波，以波速a≈1200m/s沿管道传播，通过两端压力传感器时差Δt定位，L=a·Δt/2。数据需求：高频压力采样≥100Hz，GPS时钟同步误差<1ms，管长、管径、波速标定误差<2%。现场验证：①人工放水管段（漏量5%Q）作为标准漏点，对比模型定位误差；②采用相关仪交叉验证，误差应<5%L；③对非金属管采用光纤分布式声波传感（DAS）辅助，提高PE管定位精度至±2m。五、安全与应急20.【单选】液氯钢瓶在25℃时饱和蒸气压为0.78MPa，若瓶内液氯充装系数1.25kg/L，则每只800L钢瓶最大允许充装量为：A.800kg B.900kg C.1000kg D.1100kg答案：C解析：800L×1.25kg/L=1000kg，符合《氯气安全规程》充装系数≤1.25。21.【多选】针对供水系统“双电源”要求，下列做法符合《城市给水工程项目建设标准》的有：A.从同一变电站不同母线引两路电源 B.设置柴油发电机组作备用 C.重要泵站配备UPS持续30min D.双电源切换时间≤15s E.备用电源容量≥150%运行负荷答案：B、C、D解析：A项同一变电站属单电源；E项容量≥100%即可。22.【案例分析】某水厂采用10%商品次氯酸钠消毒，最大投加量5mg/L（以Cl₂计），日供水量20×10⁴m³。若储药罐为PE材质，容积10m³，则至少需几只储罐才能满足7d用量且留10%安全