给水考试题库与参考答案

给水考试题库与参考答案一、给水工程基础与水源选择1.（单选）某城市拟以山前冲积扇地下水作为供水水源，其补给量主要取决于下列哪项因素？A.山前降雨量与入渗系数B.城市污水回灌量C.下游河道生态流量D.含水层顶板埋深答案：A2.（单选）在傍河取水构筑物设计中，为减少河床淤积对渗渠产水量的影响，最常采用的技术措施是：A.增大集水管管径B.设置反向冲洗阀C.河床设人工反滤层D.降低集水管埋深答案：C3.（多选）下列关于水库分层取水优点的描述，正确的有：A.降低原水藻类数量B.减少锰、铁季节性超标风险C.提高水体浊度稳定性D.降低消毒副产物前体物浓度答案：A、B、D4.（判断）在缺乏水文地质资料的岩溶地区，采用电测深法勘探地下暗河比瞬变电磁法更有效。（）答案：错误5.（填空）当河流设计枯水流量保证率为97%时，其重现期约为________年。答案：336.（简答）说明“傍河取水+人工回灌”联合开发模式对维持黄河下游滩区地下水位的双重作用机制。答案：傍河取水利用河床下粗颗粒冲积层强渗透性，在丰水期引河水经天然砂砾石层快速入渗，形成“渗滤—抽取”循环，既提高取水水质，又通过侧向补给抬升滩区地下水位；人工回灌则在枯水期将处理后的地表水通过回灌井注入承压含水层，形成压力丘，阻止海水倒灌并维持生态水位，双重机制实现丰蓄枯采、采补平衡。7.（计算）某河流历史30年日流量资料经PⅢ型适线后得均值Q=45m³/s，Cv=0.20，Cs=0.40，求保证率为95%的设计枯水日流量。答案：查PⅢ型模比系数Kp表，P=95%时Kp=0.74，Q95%=45×0.74=33.3m³/s。8.（案例）西南某高原湖泊设计取水规模20万m³/d，多年观测显示水温在12℃~22℃之间变化，溶解氧饱和率85%~110%，总硬度80mg/L（以CaCO₃计）。若采用虹吸取水，设计虹吸管最高点距湖面12m，当地大气压78kPa，水温20℃时饱和溶解氧9.2mg/L，求虹吸管最高点最小压力并判断是否发生气蚀。答案：20℃时饱和蒸汽压2.34kPa，安全余量取20kPa，则允许最低压力=2.34+20=22.34kPa；水柱高12m对应压力=12×9.81=117.7kPa，大气压78kPa，故最高点绝对压力=78−117.7=−39.7kPa＜22.34kPa，必发生气蚀，需降低虹吸高度或增设真空泵。二、取水构筑物与水力计算9.（单选）岸边式固定取水头进水孔上缘最小淹没深度应按下列哪项确定？A.河流漂浮物厚度+0.3mB.河流冰盖厚度+0.5mC.河流最低设计水位以下0.5~1.0mD.河流百年一遇洪水位以下1.5m答案：C10.（多选）下列关于斗槽式取水构筑物特点的描述，正确的有：A.适用于含沙量高、冰凌严重河流B.斗槽内流速低，可沉淀部分泥沙C.需设置破冰孔与导凌筏D.施工期可兼作导流明渠答案：A、B、C、D11.（填空）某河床式取水头部采用4个进水窗，单窗面积1.2m²，设计流速0.2m/s，河流最低水位时窗中心水深3m，若格栅堵塞系数0.75，求取水头部最小取水量________m³/s。答案：Q=4×1.2×0.2×0.75=0.72m³/s。12.（计算）某水库坝前取水塔设三层进水口，高程分别为185m、190m、195m，水库死水位188m，设计水位210m，塔内径4m，设圆筒闸门，闸门开启度与流量系数μ=0.8，求死水位时单层进水口可引流量（水头损失忽略）。答案：有效水头=188−185=3m，孔口面积A=π×2²=12.57m²，Q=μA√(2gH)=0.8×12.57×√(2×9.81×3)=0.8×12.57×7.67≈77m³/s。13.（案例）东北某江冬季冰花密集，设计取水规模5m³/s，采用双车道虹吸取水，虹吸管DN1200钢管，全长600m，局部水头损失系数Σξ=6.5，沿程阻力系数λ=0.018，进口最低水位至出口中心高差8m，求冬季运行所需最小真空泵抽气量（按5min内建立虹吸计）。答案：流速v=Q/A=5/(π×0.6²)=4.42m/s，沿程hf=λ(L/d)(v²/2g)=0.018×(600/1.2)×(4.42²/19.62)=0.018×500×1=9m，局部hj=Σξ·v²/2g=6.5×1=6.5m，总水头损失H=9+6.5=15.5m，抽气所需排除空气体积V=π×0.6²×600=678m³，按等温过程抽气量Qv=V·ln(Ha/(Ha−H))/t=678×ln(10.33/(10.33−15.5))，因15.5>10.33，需分段抽气，实际工程取真空泵额定抽气量1200m³/h，5min可抽100m³，满足建立虹吸所需空气量。三、混凝与絮凝14.（单选）某水厂原水浊度15NTU，水温5℃，采用硫酸铝混凝，最佳pH范围应为：A.4.0~5.0B.5.5~6.5C.6.8~7.2D.7.5~8.5答案：B15.（多选）下列关于强化混凝去除天然有机质（NOM）的描述，正确的有：A.降低pH可提高腐殖酸电中和效率B.投加助凝剂PAM可增大絮体密实度C.预氧化投加高锰酸钾可减少混凝剂用量D.采用回流污泥可缩短絮凝时间答案：A、B、C、D16.（填空）某机械絮凝池分三档，G值分别为80、50、30s⁻¹，对应停留时间分别为2、4、6min，则GT值总和为________。答案：GT=80×120+50×240+30×360=9600+12000+10800=32400。17.（计算）水厂流量3万m³/d，原水碱度0.5mmol/L，投加精制硫酸铝Al₂(SO₄)₃·14H₂O28mg/L，需投加生石灰CaO多少mg/L以保证剩余碱度0.3mmol/L？（分子量：Al₂(SO₄)₃·14H₂O=594，CaO=56）答案：1mmolAl₂(SO₄)₃消耗6mmolHCO₃⁻，28mg/L=0.047mmol/L，消耗碱度0.047×6=0.282mmol/L，需补碱度0.282+0.3−0.5=0.082mmol/L，CaO1mmol提供2mmolOH⁻，需CaO0.082/2×56=2.3mg/L。18.（案例）南方某水库水夏季藻类暴发，叶绿素a80μg/L，采用高锰酸钾预氧化+聚合氯化铝（PACl）强化混凝，中试显示当KMnO₄投加0.8mg/L、PACl15mg/L时，叶绿素a去除率92%，但出厂水Mn²⁺超标0.05mg/L。分析原因并提出改进措施。答案：高锰酸钾还原产物MnO₂胶体未完全截留，部分穿过滤池；改进：①降低KMnO₄投加至0.5mg/L并延长预氧化接触时间至30min；②投加0.2mg/L粉末活性炭吸附MnO₂微絮体；③滤池采用1.2m厚双层滤料（无烟煤0.9mm+石英砂0.55mm）提高截留；④反冲洗周期由24h缩短至18h，防止Mn²⁺穿透。四、沉淀与澄清19.（单选）斜板沉淀池液面负荷10m³/(m²·h)，斜板长1.5m，倾角60°，板间垂直间距50mm，则斜板内轴向流速约为：A.1.0mm/sB.2.5mm/sC.4.0mm/sD.5.5mm/s答案：C20.（多选）下列关于脉冲澄清池的描述，正确的有：A.脉冲周期与悬浮泥渣层膨胀率无关B.真空式脉冲器需设稳定水位罐C.采用穿孔管配水可减小水头损失D.上升流速一般控制在0.8~1.2mm/s答案：B、C、D21.（填空）某平流沉淀池长60m，宽12m，水深3.5m，流量4万m³/d，若颗粒截留速度u₀=0.35mm/s，则沉淀池去除率________%。（理想沉淀）答案：表面负荷q=Q/A=(40000/86400)/(60×12)=0.000643m/s=0.643mm/s，去除率=u₀/q=0.35/0.643=54.4%。22.（计算）机械搅拌澄清池第二絮凝室上升流速30mm/s，导流室下降流速25mm/s，若循环倍比为1:3，求污泥回流浓度与原水浓度比。（假设悬浮物完全跟随水流）答案：按质量平衡，C₀Q+Cr×3Q=C₁×4Q，C₁=(C₀+3Cr)/4，回流比3，故Cr/C₀=4。23.（案例）西北某高浊度水水厂最高含沙量60kg/m³，采用二级沉淀+高效澄清工艺，一级预沉池设刮砂机，二级采用斜管高效澄清池。运行中发现斜管上部清水区周期性翻浑，持续10~20min后恢复。分析原因并给出工程对策。答案：高含沙水进入斜管澄清池后，局部短流造成泥渣层瞬时穿透；对策：①一级预沉池出水设稳流栅，流速降至0.05m/s以下；②高效澄清池增设斜管区前端整流板，开孔率15%；③调整加药点，在二级前二次投加0.5mg/LPAM助凝；④设在线浊度仪联动排泥阀，当清水区浊度>5NTU时自动开启底部排泥，排泥历时30s。五、过滤与反冲洗24.（单选）某V型滤池采用均质石英砂，有效粒径d₁₀=0.55mm，不均匀系数K₈₀=1.4，滤层厚1.2m，设计滤速8m/h，若反冲洗膨胀率要求20%，则反冲洗强度约为：A.8L/(m²·s)B.12L/(m²·s)C.15L/(m²·s)D.18L/(m²·s)答案：B25.（多选）下列关于气水反冲洗的描述，正确的有：A.先气冲后水冲可节约冲洗水量B.气冲强度过大易造成砂层流化C.长柄滤头配水系统可均匀配气D.表面辅助冲洗对生物膜滤池无效答案：A、C26.（填空）某重力式无阀滤池过滤周期12h，每周期产水600m³，反冲洗历时5min，强度15L/(m²·s)，则单格滤池面积________m²。答案：反冲洗水量=15×A×300=600m³，A=600/(15×0.3)=133.3m²。27.（计算）水厂滤池单格面积50m²，滤速9m/h，运行8h后水头损失达1.8m，若滤层阻力系数k=0.06m/(m·h)，求滤层截污量（kg/m³）。答案：水头损失h=k·v·t·C，1.8=0.06×9×8×C，C=1.8/(0.06×72)=0.417kg/m³。28.（案例）南方某臭氧生物活性炭深度处理水厂，运行3年后发现生物活性炭滤池初滤水CODMn2.5mg/L，高于设计值1.5mg/L，且反冲洗后需6h才能恢复。分析原因并提出优化运行方案。答案：生物膜老化脱落导致穿透；优化：①降低反冲洗强度由15L/(m²·s)降至10L/(m²·s)，延长历时至8min，减少生物膜冲刷；②采用“气冲2min+气水联合3min+水冲3min”三段式；③反冲洗后设30min低滤速（3m/h）成熟期；④每季度投加5mg/L臭氧强化生物膜更新；⑤滤池进水投加0.1mg/L磷酸盐补充微生物营养。六、消毒与副产物控制29.（单选）当水中Br⁻浓度为100μg/L，采用次氯酸钠消毒，若需控制溴酸盐<10μg/L，则有效氯投加量不宜超过：A.0.5mg/LB.1.0mg/LC.1.5mg/LD.2.0mg/L答案：B30.（多选）下列关于紫外消毒的描述，正确的有：A.低压高强灯对腺病毒灭活效果优于中压灯B.紫外剂量>40mJ/cm²时无需考虑氯胺消毒C.紫外后维持0.3mg/L余氯可抑制管网再生长D.浊度<1NTU时紫外透射率>85%答案：C、D31.（填空）某水厂采用氯胺消毒，进水氨氮0.2mg/L，若Cl₂:NH₃质量比控制在4:1，则最大可形成氯胺________mg/L。答案：0.2×4=0.8mg/L。32.（计算）水厂流量10万m³/d，清水池有效容积5000m³，采用自由氯消毒，CT值要求≥30min·mg/L，若清水池内余氯0.5mg/L，求最小接触时间是否满足。答案：T=5000/(100000/24)=1.2h=72min，CT=0.5×72=36min·mg/L>30，满足。33.（案例）华东某水厂原水TOC4.5mg/L，Br⁻80μg/L，采用预臭氧+常规处理+氯消毒，出厂水三卤甲烷(THMs)80μg/L，超标限值60μg/L。提出三条控制策略并估算成本。答案：①预臭氧投加量由0.5mg/L提至1.0mg/L，TOC去除率提高15%，THMs降至55μg/L，年增加臭氧电费0.008元/m³；②主消毒改为氯胺，Cl₂:NH₃=3:1，THMs降至40μg/L，年增加液氨费0.005元/m³；③增设生物活性炭深度处理，TOC降至1.5mg/L，THMs<30μg/L，年增加运行费0.12元/m³。综合推荐策略①+②，成本增加0.013元/m³。七、管网与二次供水34.（单选）某城市环状管网，采用海曾威廉公式，当管径由DN400更换为DN500，其他条件不变，则水头损失变为原来的约：A.0.3倍B.0.5倍C.0.6倍D.0.8倍答案：B35.（多选）下列关于二次供水水箱（池）设计的描述，正确的有：A.容积>50m³应分格并设独立进出水管B.内壁可采用食品级环氧涂料C.通气管应设不锈钢网罩且孔径<0.5mmD.溢流管出口应设防虫网且不得直接与排水管连接答案：A、B、C、D36.（填空）某小区二次供水变频泵额定流量60m³/h，扬程60m，效率70%，则配用电机功率________kW。答案：P=ρgQH/η=1000×9.81×(60/3600)×60/0.7=14kW。37.（计算）城市最高日用水量12万m³/d，时变化系数1.3，日变化系数1.1，若清水池调节容积取最高日10%，水塔调节容积取最高日3%，求总调节容积。答案：最高日10%+3%=13%，120000×0.13=15600m³。38.（案例）南方某高层住宅采用叠压供水设备，市政管网最低压力0.18MPa，最高压力0.35MPa，小区最高点高程98m，自由水头要求10m，地面高程78m，引入管水头损失6m，小区内部损失5m，分析是否需设调节水池，并给出系统压力分区方案。答案：所需扬程=98+10−78+6+5=41m，市政最低压力可提供的扬程=18m，不足；设调节水池，