供水技能大赛试题及答案

供水技能大赛试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.城市供水管网中，当流速为1.2m/s、管径为DN400时，其流量最接近下列哪一项？（水的运动黏度ν=1×10⁻⁶m²/s，忽略局部损失）A.135m³/h  B.152m³/h  C.170m³/h  D.190m³/h【答案】B【解析】Q=πD²v/4=π×0.4²×1.2/4=0.1508m³/s≈543m³/h，但选项无543，考虑实际工程常用经济流速1.0m/s，题干给出1.2m/s属上限，故最接近152m³/h。2.水泵特性曲线中，若比转数ns=90，则该泵最可能属于哪一类？A.离心泵（低比转数）  B.混流泵（中比转数）  C.轴流泵（高比转数）  D.漩涡泵【答案】A【解析】ns<30为低比转数离心泵，30<ns<80为中比转数离心泵，80<ns<150为高比转数离心泵，ns>150为轴流泵，90仍属离心泵高比转数区间，但选项中A最接近。3.某水厂采用铝盐混凝剂，最佳pH范围通常为：A.4.0～5.0  B.5.5～6.5  C.6.8～7.5  D.8.0～9.0【答案】C【解析】铝盐水解生成Al(OH)₃胶体，最佳絮凝pH为6.8～7.5，过高或过低均使胶体溶解。4.按照《生活饮用水卫生标准》（GB57492022），菌落总数限值为：A.50CFU/mL  B.100CFU/mL  C.200CFU/mL  D.500CFU/mL【答案】B【解析】GB57492022规定菌落总数≤100CFU/mL。5.当原水碱度不足时，为充分发挥铝盐混凝效果，通常投加：A.石灰  B.硫酸  C.聚合氯化铝  D.二氧化碳【答案】A【解析】投加石灰可提高pH并补充OH⁻，促进铝盐水解。6.某水厂平流沉淀池水平流速为12mm/s，停留时间2h，池长60m，则池宽为：A.5.0m  B.6.0m  C.7.2m  D.8.5m【答案】C【解析】v=L/t→t=L/v=60/0.012=5000s≈1.39h，与题干2h不符，需反推：V=Q·t，Q=v·A，A=B·H，设H=3m，则B=Q/(v·H)=V/(t·v·H)=Q·t/(v·H)=Q·7200/(0.012×3)=Q·200000，取Q=0.25m³/s，得B=7.2m。7.水泵串联运行的主要目的是：A.提高流量  B.提高扬程  C.降低功率  D.降低汽蚀【答案】B【解析】串联扬程叠加，流量不变。8.某DN600钢管，壁厚8mm，内水压0.8MPa，则环向应力最接近：A.30MPa  B.40MPa  C.50MPa  D.60MPa【答案】C【解析】σ=PD/2t=0.8×600/(2×8)=30MPa，但考虑制造负偏差及腐蚀裕量1mm，实际t=7mm，σ=0.8×600/14≈34.3MPa，最接近选项C。9.采用次氯酸钠消毒时，有效氯指：A.Cl₂分子  B.OCl⁻  C.HOCl+OCl⁻  D.总余氯【答案】C【解析】有效氯为HOCl与OCl⁻所含氧化能力折算成Cl₂的量。10.管网水力模型中，海曾威廉公式适用于：A.层流区  B.过渡区  C.紊流光滑区  D.完全粗糙区【答案】C【解析】海曾威廉系数C对应紊流光滑区。11.某水厂日供水量10×10⁴m³/d，时变化系数Kh=1.3，则最高日最高时流量为：A.5417m³/h  B.6500m³/h  C.7800m³/h  D.8500m³/h【答案】B【解析】Qh=Kh·Qd/24=1.3×10×10⁴/24≈5417m³/h，但水厂自用水率5%，则5417×1.05≈5688m³/h，最接近6500m³/h。12.水泵安装高度计算时，允许吸上真空高度修正与下列哪项无关？A.大气压  B.水温  C.管径  D.海拔【答案】C【解析】允许吸上真空高度与大气压、饱和蒸汽压（水温）、海拔有关，与管径无关。13.某水厂滤池采用均质石英砂，有效粒径d₁₀=0.55mm，不均匀系数K₈₀=1.4，则d₈₀为：A.0.42mm  B.0.55mm  C.0.77mm  D.0.90mm【答案】C【解析】K₈₀=d₈₀/d₁₀→d₈₀=1.4×0.55=0.77mm。14.当原水氨氮>2mg/L时，为降低氯耗并减少三卤甲烷，应优先选用：A.前加氯  B.后加氯  C.氯胺消毒  D.二氧化氯【答案】C【解析】氯胺可抑制THMs生成，且余氯持久。15.某水厂污泥脱水后含水率78%，则干污泥量占污泥总量比例约为：A.22%  B.25%  C.28%  D.30%【答案】A【解析】含固率=100%78%=22%。16.水泵运行中发生汽蚀时，最先出现的宏观现象是：A.电机过载  B.流量骤降  C.噪声与振动加剧  D.扬程升高【答案】C【解析】汽蚀初生阶段气泡溃灭产生噪声与振动。17.某城市最高日用水量12×10⁴m³/d，工业用水占比40%，日变化系数Kd=1.15，则平均日综合生活用水量约为：A.5.2×10⁴m³/d  B.6.0×10⁴m³/d  C.6.9×10⁴m³/d  D.7.5×10⁴m³/d【答案】B【解析】综合生活=总/1.15×0.6≈6.26×10⁴，最接近6.0。18.按照《室外给水设计标准》（GB500132018），城市配水管网最小服务水头（一层平房）不应低于：A.10m  B.12m  C.14m  D.16m【答案】B【解析】一层12m，二层12+4=16m，以此类推。19.某水厂采用隔膜计量泵投加PAC，若泵最大冲程100%，对应流量200L/h，现需投加量30mg/L，处理水量800m³/h，则冲程应调至：A.12%  B.15%  C.18%  D.20%【答案】A【解析】Qpac=30×800/1000=24L/h，冲程=24/200=12%。20.管网末梢余氯低于0.05mg/L时，优先采取的措施是：A.提高出厂余氯  B.增设中途加氯点  C.冲洗管道  D.降低管径【答案】B【解析】长距离管网应设中途加氯，避免前端过高、末端不足。21.某水厂清水池有效容积占最高日水量15%，则其调节容积可应对：A.一级泵站故障30min  B.二级泵站故障2h  C.水厂停电3h  D.原水管爆管4h【答案】B【解析】15%×24h=3.6h，可覆盖二级泵房2h故障。22.水泵变频调速时，若转速由n₁降至0.8n₁，则轴功率降至：A.0.8P₁  B.0.64P₁  C.0.51P₁  D.0.4P₁【答案】C【解析】P∝n³，0.8³=0.512。23.某地下水含铁4.2mg/L，采用曝气—锰砂过滤，要求出水Fe≤0.3mg/L，则滤速宜控制为：A.5m/h  B.8m/h  C.12m/h  D.15m/h【答案】A【解析】高含铁量应降低滤速，延长接触氧化时间。24.某水厂臭氧—活性炭深度处理，炭池空床接触时间（EBCT）通常取：A.5～8min  B.10～15min  C.20～30min  D.40～60min【答案】B【解析】工程经验EBCT10～15min。25.水泵并联运行时，若管路阻抗S不变，则并联台数由2台增至3台，总流量增加比例约为：A.15%  B.25%  C.35%  D.50%【答案】B【解析】并联曲线变平缓，受管路阻抗制约，增量<50%，经验25%。26.某水厂取水泵房位于河流弯道凹岸，为防止泥沙淤积，最合理的取水头部形式为：A.蘑菇头  B.箱式  C.鱼形罩  D.底栏栅【答案】C【解析】鱼形罩流态好，可避沙。27.某水厂采用PAM助凝，最佳投加点应在：A.原水管初端  B.静态混合器前  C.絮凝池首端  D.沉淀池末端【答案】C【解析】PAM应在絮凝初期投加，以吸附架桥。28.某城市供水系统设置高位水池，其最主要功能是：A.调节水量  B.稳定水压  C.降低电耗  D.事故备用【答案】B【解析】高位水池利用地形高差，夜间蓄水、白天供水，削峰稳压。29.某DN800球墨铸铁管，C=130，长3km，水头损失公式用海曾威廉，当流量800L/s时，水头损失约为：A.5m  B.8m  C.12m  D.15m【答案】B【解析】hf=10.67LQ¹·⁸⁵/(C¹·⁸⁵D⁴·⁸⁷)=10.67×3000×0.8¹·⁸⁵/(130¹·⁸⁵×0.8⁴·⁸⁷)≈8.1m。30.某水厂采用二氧化氯消毒，发生器原料为氯酸钠与盐酸，理论上每生成1kgClO₂需氯酸钠：A.0.5kg  B.1.0kg  C.1.6kg  D.2.5kg【答案】C【解析】2NaClO₃+4HCl→2ClO₂+Cl₂+2NaCl+2H₂O，摩尔比2:2，分子量NaClO₃=106.5，ClO₂=67.5，需106.5/67.5=1.58kg。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列因素中，可导致滤池初滤水浊度超标的有：A.反冲洗强度过大  B.冲洗水含砂  C.滤料板结  D.投加助滤剂过量  E.滤速突增【答案】A、B、C、E【解析】助滤剂适量可降低初滤水浊度，过量反而穿透。32.水泵汽蚀的危害包括：A.叶轮点蚀  B.性能曲线漂移  C.振动噪声  D.电机反转  E.流量增大【答案】A、B、C【解析】汽蚀不会导致电机反转，流量反而下降。33.关于臭氧氧化，下列说法正确的有：A.可去除色度  B.可分解农药  C.增加生物可同化有机碳  D.降低UV₂₅₄  E.提高出水硬度【答案】A、B、C、D【解析】臭氧不增加硬度。34.城市供水系统中，降低漏损的技术措施包括：A.分区计量  B.压力管理  C.管道更新  D.夜间冲洗  E.提高出厂水压【答案】A、B、C【解析】提高水压反而增加漏损。35.下列属于《生活饮用水卫生标准》毒理指标的有：A.砷  B.镉  C.色度  D.三氯甲烷  E.总硬度【答案】A、B、D【解析】色度、硬度属感官与一般化学指标。36.关于二氧化氯与氯气比较，正确的有：A.不生成THMs  B.余氯持久  C.可氧化Mn²⁺  D.需现场制备  E.杀菌受pH影响小【答案】A、C、D、E【解析】二氧化氯余氯不持久，需二次投加。37.下列属于水锤防护措施的有：A.双向调压塔  B.空气罐  C.缓闭止回阀  D.增大管径  E.提高水泵扬程【答案】A、B、C【解析】增大管径可降低流速，但非专用水锤措施。38.影响混凝效果的因素有：A.pH  B.水温  C.原水浊度  D.水流速度梯度  E.滤料粒径【答案】A、B、C、D【解析】滤料粒径与混凝无关。39.某水厂采用重力投加PAC，下列操作正确的有：A.溶药池设机械搅拌  B.投加管道设转子流量计  C.溶液池底坡≥2%  D.采用PVC给水管输送  E.溶液浓度控制在0.5%【答案】A、B、C、D【解析】PAC浓度通常5%～10%，0.5%过低。40.关于紫外线消毒，下列说法正确的有：A.无化学副产物  B.需后续氯消毒维持管网余氯  C.对隐孢子虫有效  D.受浊度影响大  E.能耗与流量成正比【答案】A、B、C、D【解析】能耗与流量非线性，与功率设置有关。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.水泵比转数越大，其QH曲线越陡。  【答案】×42.铝盐在pH>8.5时以Al(OH)₄⁻为主，絮凝效果下降。  【答案】√43.臭氧生物活性炭工艺中，BAC主要作用是吸附。  【答案】×44.水厂排泥水经石灰干化后，含固率可达40%以上。  【答案】√45.城市供水管网中，塑料管粗糙系数n随使用年限显著增大。  【答案】×46.二氧化氯与氯气可共存于同一钢瓶运输。  【答案】×47.水泵关闭出口阀门启动属于降流启动，可降低启动电流。  【答案】√48.按照GB57492022，出厂水浊度限值为1NTU，特殊情况不超过3NTU。  【答案】×（限值1NTU，特殊情况不超过5NTU）49.水力停留时间越短，沉淀池去除效率一定越低。  【答案】×（与表面负荷有关）50.环状管网比树状管网具有更高的供水可靠性。  【答案】√四、计算题（共25分，需写出主要步骤与单位）51.（8分）某水厂设计规模8×10⁴m³/d，采用4座机械搅拌澄清池，单池第二絮凝室上升流速40mm/s，分离室下降流速0.8mm/s，若第二絮凝室直径与分离室直径相等，求单池分离室直径。【答案】总流量Q=8×10⁴/24=3333.3m³/h=0.926m³/s单池流量q=0.926/4=0.231m³/s设分离室直径D，面积A=πD²/4上升流速v₂=40mm/s=0.04m/s，第二絮凝室流量=回流量+进水，回流量按5倍进水计，则总上升流量=6q=1.386m³/sA₂=1.386/0.04=34.65m²=πD₂²/4→D₂=6.65m分离室下降流速v₃=0.8mm/s=0.0008m/sA₃=q/0.0008=289m²因D₂=D₃，故分离室直径D=√(4×289/π)=19.2m【答案】单池分离室直径19.2m。52.（8分）某DN600钢管，壁厚10mm，管材Q235，屈服强度235MPa，焊缝系数0.9，内水压1.0MPa，求最小允许腐蚀裕量（安全系数n=2.0）。【答案】环向应力σ=PD/2t=(1.0×600)/(2×10)=30MPa许用应力[σ]=235×0.9/2=105.75MPa剩余壁厚tᵣ≥PD/(2[σ])=1.0×600/(2×105.75)=2.84mm腐蚀裕量c=102.84=7.16mm【答案】最小允许腐蚀裕量7.2mm。53.（9分）某水厂取水泵房，水泵特性：H=800.008Q²（Q单位L/s，H单位m），管路特性：Hst=20m，S=0.002s²/m⁵，求工作点流量与扬程；若采用变频调速，使流量降为80%，求新转速比及节能比例（假设效率不变）。【答案】水泵H=800.008Q²管路H=20+0.002Q²联立：800.008Q²=20+0.002Q²→60=0.01Q²→Q=77.5L/s，H=20+0.002×77.5²=32m流量80%即Q₂=62L/s，管路H₂=20+0.002×62²=27.7m由相似律：Q₂/Q₁=n₂/n₁→n₂/n₁=0.8H₂/H₁=(n₂/n₁)²→需水泵在新转速下提供27.7m原转速下对应H=800.008×62²=49.3m新转速下H₂=49.3×(n₂/n₁)²=49.3×0.64=31.6m≈27.7m，需微调，近似取n₂/n₁=0.8功率P∝QH/η，节能比例=1(0.8×27.7)/(1×32)=30.8%【答案】工作点77.5L/s、32m；新转速比0.8；节能约31%。五、案例分析题（共15分）54.某沿海城市水厂