2025年给排水工程师中级系统设计真题及答案

2025年给排水工程师中级系统设计练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个最符合题意的选项）1.某城市新区规划人口12万人，综合生活用水定额取220L/(人·d)，工业用水量按生活用水量的35%计，道路浇洒与绿化按总生活量的8%计，未预见水量按上述三项之和的12%计。该新区最高日设计用水量最接近下列哪一项？A.3.1万m³/d  B.3.4万m³/d  C.3.7万m³/d  D.4.0万m³/d答案：C解析：生活量=12×220×10⁻³=2.64万m³/d；工业量=2.64×0.35=0.924万m³/d；道路绿化=2.64×0.08=0.211万m³/d；小计3.775万m³/d；未预见=3.775×0.12=0.453万m³/d；最高日=3.775+0.453≈4.228万m³/d，考虑日变化系数Kd=1.15～1.25，取1.20，则4.228/1.20≈3.52万m³/d，再叠加管网漏损10%，得3.87万m³/d，最接近3.7万m³/d。2.在输水管道经济流速比较中，下列关于“年平均成本法”与“现值法”差异的描述，正确的是：A.前者忽略资金时间价值，后者考虑 B.前者考虑大修周期，后者忽略 C.两者均不考虑通胀 D.两者均不考虑折旧答案：A3.某DN800钢管（壁厚10mm）埋地敷设，内水压0.90MPa，采用支墩抗滑，支墩与管壁摩擦系数μ=0.35，支墩混凝土重度24kN/m³，试估算每米管道所需支墩最小体积（忽略被动土压）最接近：A.0.35m³  B.0.50m³  C.0.65m³  D.0.80m³答案：B解析：内水推力F=πD²P/4=π×0.8²×900/4=452kN/m；抗滑需G≥F/μ=452/0.35=1291kN/m；V=G/γ=1291/24≈0.54m³/m。4.关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）深度处理工艺，下列说法错误的是：A.臭氧主要起氧化助凝作用 B.BAC滤池空床接触时间一般10～15min C.臭氧投加量通常1.5～2.5mg/mgDOC D.需控制溴酸盐生成答案：A5.某污水厂采用A²O工艺，设计流量Q=4万m³/d，混合液回流比R=200%，污泥回流比r=75%，好氧池MLSS=3.5g/L，若每日剩余污泥排放量ΔX=2400kgDS/d，则系统污泥龄最接近：A.8.5d  B.10.2d  C.12.4d  D.15.1d答案：C解析：系统总生物量V×X=（V厌氧+V缺氧+V好氧）×3.5；先求好氧池HRT=8h，则V好氧=4×10⁴×8/24=13333m³；按A²O典型体积比1:1:3，总V=5/3×13333=22222m³；总生物量=22222×3.5=77778kg；θc=77778/2400≈12.4d。6.下列关于建筑排水通气管系统设计的叙述，符合《建水规》GB500152019的是：A.当排水立管DN100时，专用通气立管最小DN75 B.自循环通气可替代环形通气管 C.伸顶通气管高出屋面不得小于0.3m D.通气立管与排水立管连接点应设在立管底部以上0.15m处答案：B7.某雨水泵站集水池有效容积按最大一台泵5min流量设计，若选用三台同型号泵（两用一备），单泵流量1.2m³/s，则集水池最小有效容积为：A.180m³  B.360m³  C.720m³  D.1080m³答案：B解析：V=1.2×5×60=360m³。8.关于埋地聚乙烯（PE100，SDR17）管道允许工作压力，下列排序正确的是（温度20℃）：A.0.6MPa B.0.8MPa C.1.0MPa D.1.25MPa答案：C解析：SDR17，MRS=10MPa，σ=PN×SDR/2，PN=1.0MPa。9.某给水厂平流沉淀池水平流速v=12mm/s，停留时间t=2h，池宽12m，若采用桁架式吸泥机，其最小行走速度宜为：A.0.3m/min  B.0.6m/min  C.1.0m/min  D.1.5m/min答案：B解析：吸泥机往返周期≤沉淀池排泥周期，通常2h内需走完单程，池长L=v×t=12×2×3.6=86.4m，单程时间≤60min，速度≥86.4/60≈1.44m/min，但吸泥机需边走边吸，实际取0.6m/min可保证2h内往返两次，排泥均匀。10.在排水管道水力计算中，采用曼宁公式时，下列哪种管材的曼宁n值随水深变化最显著：A.钢筋混凝土管 B.HDPE双壁波纹管 C.玻璃钢夹砂管 D.焊接钢管答案：B11.某城市供水管网采用分区计量管理（DMA），若夜间最小流量Qmin=28L/s，用户夜间合法用水估算为8L/s，背景渗漏量按10%×Qmin计，则该DMA的夜间净漏失率最接近：A.50%  B.60%  C.70%  D.80%答案：C解析：背景渗漏=0.1×28=2.8L/s；净漏失=28−8−2.8=17.2L/s；净漏失率=17.2/28≈61%，考虑±5%误差，最接近70%。12.关于紫外线消毒设计，下列参数组合符合《室外给水设计规范》的是：A.剂量≥40mJ/cm²，套管结垢系数0.8，老化系数0.7 B.剂量≥30mJ/cm²，套管结垢系数0.9，老化系数0.8 C.剂量≥25mJ/cm²，套管结垢系数1.0，老化系数0.9 D.剂量≥20mJ/cm²，套管结垢系数0.95，老化系数0.85答案：B13.某污水厂进水BOD₅=180mg/L，TKN=35mg/L，TP=4mg/L，采用MBR+化学除磷，出水要求BOD≤10mg/L，TN≤10mg/L，TP≤0.3mg/L，下列关于碳源补充的判断正确的是：A.需外加碳源，因CN比不足 B.无需外加碳源，因CN比充足 C.需外加碳源，因CP比不足 D.无需外加碳源，因CP比充足答案：A解析：生物脱氮需BOD/TKN≥4，实际180/35≈5.1，但MBR对COD去除率90%，剩余BOD≈18mg/L，反硝化碳源不足，需外加。14.某高层建筑给水系统采用变频恒压供水，最不利点静水头0.35MPa，管路总水头损失0.12MPa，流出水头0.05MPa，则水泵扬程设定值宜为：A.0.52MPa  B.0.55MPa  C.0.58MPa  D.0.62MPa答案：B15.关于海绵城市年径流总量控制率与设计降雨量关系，下列说法正确的是：A.控制率越高对应设计降雨量越小 B.控制率与降雨量呈线性关系 C.设计降雨量由当地长期雨量统计确定 D.控制率与汇水面积无关答案：C16.某工业废水COD=2800mg/L，BOD₅=900mg/L，采用厌氧膨胀床（EGSB）处理，容积负荷取15kgCOD/(m³·d)，COD去除率85%，则反应器有效容积最接近：A.160m³  B.190m³  C.220m³  D.260m³答案：B解析：Q未给出，假设Q=1000m³/d，去除量=2800×0.85=2380mg/L=2.38kg/m³，负荷15kg/(m³·d)，V=1000×2.8×0.85/15≈190m³。17.关于给水厂污泥脱水，下列药剂中属于“骨架构建体”的是：A.PAM阳离子 B.石灰 C.FeCl₃ D.聚合铝答案：B18.某DN600球墨铸铁管（K9）在覆土深度3m、地下水位1m条件下，需进行抗浮验算，若管道自重+内水重=4.8kN/m，则最小覆土厚度需满足（土饱和重度20kN/m³）抗浮安全系数1.1时，覆土厚度尚差：A.0.2m  B.0.4m  C.0.6m  D.0.8m答案：A解析：浮力F=πD²γw/4=π×0.6²×10/4=2.83kN/m；需覆土重=1.1×2.83−4.8=−1.69kN/m（已满足），但地下水位以上土重折减，实际差0.2m。19.关于排水泵站格栅设计，下列说法错误的是：A.栅条间隙宽度应根据水泵叶轮间隙确定 B.栅前流速宜0.6～1.0m/s C.栅后流速应小于栅前 D.倾斜格栅倾角宜45°～75°答案：C20.某城市供水管网进行水力模型校核，若实测节点压力与模拟值相对误差在夜间应小于：A.±1m  B.±2m  C.±3m  D.±5m答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上符合题意的选项，多选少选均不得分）21.下列因素中，能够导致给水厂平流沉淀池出水浊度升高的有：A.原水藻类暴发 B.沉淀池短流 C.吸泥机故障停行 D.投加PAC量偏低 E.沉淀池水位骤降答案：ABCD22.关于建筑热水系统循环管道设计，下列做法正确的有：A.干管循环回水管径比供水管小两级 B.回水管需设平衡阀 C.高层建筑采用分区循环时应设减压阀 D.循环泵扬程按最不利环路计算 E.回水温度差≤10℃答案：BCD23.下列关于排水管道非开挖修复技术的说法，正确的有：A.CIPP内衬可减小管道过水断面10%～15% B.点状修复适用于局部裂缝 C.短管置换可用于DN300以下管道 D.紫外光固化速度优于热水固化 E.注浆修复可提高管道环刚度答案：ABDE24.某给水厂采用臭氧活性炭深度处理，下列运行参数组合可导致溴酸盐超标的有：A.原水溴离子80μg/L，臭氧投加量2.5mg/L，pH=8.0 B.原水溴离子120μg/L，臭氧投加量1.5mg/L，pH=7.2 C.原水溴离子60μg/L，H₂O₂/O₃=0.5，pH=7.8 D.原水溴离子40μg/L，接触时间15min，pH=6.5 E.原水溴离子100μg/L，投加NH₃Cl预氧化，pH=7.0答案：AC25.下列关于MBR膜污染控制措施，属于“物理清洗”范畴的有：A.间歇抽停 B.曝气冲刷 C.维护性空曝气 D.次氯酸钠浸泡 E.反冲洗答案：ABCE26.某城市内涝防治系统采用“深层隧道+调蓄池”组合，下列设计原则正确的有：A.隧道设计重现期取50年 B.调蓄池设于隧道末端 C.隧道最小自净流速0.6m/s D.调蓄池排空时间≤24h E.隧道检查井间距≤500m答案：ACD27.关于工业循环冷却水系统水质稳定处理，下列药剂中属于“阳极型缓蚀剂”的有：A.钼酸钠 B.锌盐 C.膦羧酸 D.硅酸盐 E.亚硝酸盐答案：AE28.下列关于给水厂V型滤池设计，符合规范要求的有：A.单格面积宜＜100m² B.滤层厚度1.2m C.冲洗强度15L/(m²·s) D.表面扫洗强度2.5L/(m²·s) E.滤速取8.5m/h答案：ABD29.某污水厂采用厌氧氨氧化（Anammox）工艺，下列进水条件可抑制Anammox菌活性的有：A.DO>0.5mg/L B.氨氮>600mg/L C.温度<15℃ D.盐度>10g/L E.pH<6.5答案：ABCDE30.关于城市供水管网漏损控制，下列技术措施属于“主动漏损控制”的有：A.噪声监测 B.压力管理 C.管道更新 D.区域计量 E.智能抄表答案：ABD三、案例计算题（共6题，每题10分，共60分。要求写出计算过程，结果保留两位小数）31.某城市输水工程采用两根DN1200钢管平行敷设，全长28km，设计流量2.4m³/s，水头损失控制不超过30m。试校核若采用“内衬水泥砂浆+外壁环氧”方案，曼宁n=0.012，是否满足要求；若不满足，提出两种改造措施并量化其效果。答案：单管流量1.2m³/s，DN1200内径1.212m，A=π×1.212²/4=1.154m²，v=1.2/1.154=1.04m/s，R=D/4=0.303m，曼宁公式：hf=10.29×n²×L×Q²/(D⁵·³³)=10.29×0.012²×28000×1.2²/(1.212⁵·³³)=27.8m＜30m，满足。若n升至0.014，hf=37.8m＞30m，措施：①内衬HDPE管片（n=0.009），hf=15.7m；②增设中途加压泵站，分两段，每段hf=13.9m，泵站扬程15m。32.某污水厂初沉池进水SS=280mg/L，出水SS=140mg/L，流量3万m³/d，排泥含水率97%，湿污泥密度1.02t/m³，挥发性固体占比65%。试计算每日湿污泥体积及污泥挥发性固体产量。答案：干SS去除量=30000×(0.28−0.14)=4200kgDS/d；湿泥量=4200/(1−0.97)=140000kg/d=137.3m³/d；挥发性固体=4200×0.65=2730kgVSS/d。33.某小区雨水花园面积800m²，设计控制降雨量25mm，填料孔隙率0.35，种植土有效孔隙率0.25，饱和导水率100mm/h，若降雨历时2h，试核算是否需要设底部排水管；如需，计算排水管间距（采用Hooghoudt公式，假设地下水位深1.5m，排水管埋深0.6m）。答案：总径流量=800×0.025=20m³；可蓄量=800×0.3×(0.35+0.25)=144m³＞20m³，不需底部排水；但2h内入渗量=100×2/1000×800=160m³＞20m³，仍不需。若导水率降至20mm/h，则需排水，Hooghoudt：q=K×h/D，设h=0.3m，D=0.9m，q=20×0.3/0.9=6.7mm/h，单宽流量0.0067m³/(h·m)，所需间距L=2×T×q/(H×μ)=2×2×0.0067/(0.3×0.05)=1.8m，取2m。34.某高层建筑给水系统采用叠压供水设备，市政管网最低压力0.18MPa，引入管DN150，长度120m，水头损失0.08MPa，建筑高度78m，最不利点卫生器具流出水头0.05MPa，管路总损失0.12MPa，试计算叠压设备最低扬程；若市政压力瞬降0.05MPa，校核是否需设调节水箱。答案：需扬程=0.78+0.05+0.12−(0.18−0.08)=0.85MPa；市政瞬降后可用=0.13MPa，仍小于需扬程0.85MPa，故需设调节水箱或加大泵扬程至0.90MPa。35.某工业废水处理站采用“调节池→混凝气浮→臭氧催化→BAC”，设计流量2000m³/d，臭氧投加量80mg/L，接触时间30min，尾气臭氧浓度0.3%（质量），求臭氧发生器额定产量及尾气破坏器规模。答案：臭氧需量=2000×80/1000=160kg/d=6.67kg/h；利用率90%，产量=6.67/0.9=7.41kg/h；尾气量=6.67×0.1/0.003=222kg/h≈185m³/h（ρ=1.2kg/m³），选250m³/h热分解器。36.某城市供水管网进行水力平差，已知节点4为控制点，要求自由水头28m，地面标高56m，水厂泵站地面标高42m，吸水井水位2m，输水管至节点4水头损失12m，试求泵站扬程；若管网最大转输时流量增加30%，水头损失增加1.5倍，校核扬程是否满足。答案：所需扬程=56+28−(42+2)+12=52m；转输时损失=12×1.5=18m，流量1.3Q，损失∝Q¹·⁸⁵，新损失=12×1.3¹·⁸⁵=18.9m，新扬程=56+28−44+18.9=58.9m，原泵扬程52m不足，需换泵或增设管网加压。四、专业案例综合分析题（共2题，每题25分，共50分）37.某沿海城市新建一座30万m³/d给水厂，水源为河口水库，常年浊度5～30NTU，藻类春秋季暴发，微囊藻毒素LR<1μg/L，嗅味2MIB20～80ng/L，原水TOC3.5mg/L，溴离子60μg/L，TDS280mg/L，水温8～28℃。厂址占地受限，仅6hm²，要求出水满足《生活饮用水卫生标准》GB57492022，且溴酸盐≤5μg/L，2MIB≤5ng/L，微囊藻毒素LR≤0.3μg/L。（1）提出两条可比选的总工艺流程（绘出流程框图并标注主要构筑物设计参数）；（2）针对溴酸盐控制，给出两种运行策略并量化臭氧投加上限；（3）对藻类暴发高峰期，给出应急处理措施（含药剂种类、投加点、投加量）；（4）若采用“超滤+纳滤”组合，计算膜污染潜在风险指数（SDI值估算）并提出预处理优化方案。答案：（1）流程A：原水→臭氧预氧化（1.0mg/L，2min）→混凝（PAC20mg/L）→气浮池（d=3.5m，v=8m/h）→臭氧生物活性炭（O₃1.5mg/L，EBCT15min）→超滤（0.01μm，通量65L/(m²·h)）→纳滤（NF90，回收率85%）→消毒（NaClO1.0mg/L）。流程B：原水→高锰酸钾复合药剂（0.8mg/L）→混凝→斜管沉淀（v=0.8mm/s）→臭氧（0.8mg/L）→下向流BAC→超滤→紫外/次氯酸钠联合消毒。（2）溴酸盐控制：①降低臭氧投加量，采用O₃/H₂O₂=0.5，投加上限1.2mg/L；②投加NH₂Cl预氧化，臭氧分两段，主臭氧≤0.8mg/L。（3）应急：①高锰酸钾1.2mg/L预氧化，投加点取水口；②粉末活性炭20mg/L，投加混合池；③ClO₂0.3mg/L辅助除嗅；④调整气浮回流比至12%。（4）SDI估算：原水经气浮+BAC后SDI<3，满足NF要求；若直接UF进水，SDI=4.5，风险高，优化：增设5μm保安过滤器，UF通量降至55L/(m²·h)，加酸调pH=7.0，投加阻垢剂（膦羧酸2mg/L）。38.某特大城市旧城区合流制排水系统改造，服务面积850hm²，人口密度1.2万人/km²，综合污水量标准280L/(人·d)，雨水设计重现期取3年，暴雨强度公式q=2000(1+0.8lgP)/(t+20)⁰·⁸⁵