供水知识竞赛题库及答案

供水知识竞赛题库及答案一、水源与取水工程1.【单选】某城市拟在距河口38km的河段建设岸边式取水构筑物，该河段历年最枯月平均流量为320m³/s，相应咸潮上溯距离为42km。若城市取水规模为80万m³/d，则该取水点应设置的最低拦咸闸槛高程（黄海基面）宜为下列哪一项？A.−0.5m B.0.2m C.0.7m D.1.1m答案：C解析：根据《室外给水设计标准》（GB50013—2018）5.2.4条，取水口应设在多年最枯水位以下0.3～0.5m，但需高于咸潮楔体底槛0.2m。最枯月平均水位对应黄海基面0.45m，咸潮楔体底槛高程0.45−0.2=0.25m，因此取水口槛高程≥0.25+0.5=0.75m，取0.7m最接近且满足安全超高。2.【多选】下列关于水库分层取水优点描述正确的有：A.降低原水锰浓度 B.减少藻类数量 C.提高水体溶解氧 D.降低浊度 E.降低消毒副产物前驱物答案：A、B、E解析：分层取水管可避开底层厌氧高锰水与表层富藻水，优先抽取中层低藻、低有机碳水体，故A、B、E正确；溶解氧与浊度主要受水力扰动及后续处理影响，与分层取水无直接因果关系。3.【判断】在河床稳定、岸坡较陡的山区河流，采用底栏栅式取水时，栏栅间隙宽度一般不大于8mm，以防止推移质进入引水箱涵。答案：错误解析：山区河流推移质粒径大，底栏栅间隙宜为20～40mm，8mm间隙会造成频繁堵塞，设计规范推荐值20～30mm。4.【计算】某垂直式岸边取水头部设4个进水窗，单窗面积1.2m×1.2m，格栅厚度10mm，栅条净距50mm，阻塞系数取0.75，设计流速0.4m/s，则该头部在阻塞情况下的最小取水量为多少m³/s？答案：净距比=50/(50+10)=0.833；总净面积=4×1.2×1.2×0.833×0.75=3.596m²；Q=3.596×0.4=1.44m³/s。5.【简答】说明咸潮期间采用“蓄淡避咸”调度方式时，水库有效调蓄库容应如何估算？答案：按最不利连续咸潮天数t、城市日供水量Q、原水氯化物达标率p，则有效库容V=t×Q/(1−p)。需叠加消防、管网自用水及10%安全余量。二、水质与卫生安全6.【单选】下列哪种微污染物在常规工艺（混凝→沉淀→砂滤→液氯消毒）中对总去除率最低？A.2MIB（土臭素） B.氨氮 C.三氯甲烷 D.微囊藻毒素LR答案：B解析：氨氮主要通过生物作用去除，常规物化工艺去除率<15%；2MIB与藻毒素可由活性炭吸附去除50%～70%；三氯甲烷为消毒副产物，原水中不存在，其“去除”应指控制生成，而非去除本身。7.【多选】关于《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022）指标，下列说法正确的有：A.铝的限值由0.2mg/L调整为0.1mg/L B.新增高氯酸盐指标限值为0.07mg/L C.三卤甲烷各单项限值之和≤1 D.总β放射性指标仍维持1Bq/L答案：A、B、D解析：2022版将铝调严至0.1mg/L；新增高氯酸盐0.07mg/L；三卤甲烷采用“各单项浓度/限值”之和≤1，而非浓度直接相加；总β放射性维持1Bq/L。8.【判断】采用二氧化氯消毒时，只要控制ClO₂投加量≤0.3mg/L，就不会产生亚氯酸盐超标风险。答案：错误解析：亚氯酸盐生成量不仅与投加量有关，还与原水CODMn、还原性物质及接触时间相关，即使投加量≤0.3mg/L，若原水耗氧量高，亚氯酸盐仍可能超过0.7mg/L限值。9.【计算】某水厂清水池有效容积3000m³，管网总容积5000m³，日供水12万m³，时变化系数1.4，若要求事故时氯胺消毒维持游离余氯≥0.3mg/L，试计算至少需一次性投加多少kg一氯胺（以Cl₂计）？答案：总水体=3000+5000=8000m³；按最大时流量=120000×1.4/24=7000m³/h；维持时间按2h，需氯量=7000×2×0.3=4200g=4.2kg（Cl₂计）。一氯胺与Cl₂摩尔比1:1，故需投加4.2kg。10.【简答】简述“两虫”（贾第鞭毛虫、隐孢子虫）控制中“多屏障”理念的具体措施。答案：①水源保护：划定防护区，控制人畜粪便；②强化混凝：投加助凝剂，提高浊度<0.1NTU；③过滤：采用双层滤料+活性炭，滤后浊度<0.05NTU；④消毒：紫外+氯联合，保证UV剂量≥40mJ/cm²；⑤管网：维持余氯，减少二次污染。三、给水处理工艺11.【单选】某低浊、高色、高有机物原水（TOC=6.5mg/L，色度35度，浊度3NTU），在相同铝盐投加量下，下列哪项工艺对色度去除效果最佳？A.预氧化+常规工艺 B.强化混凝+超滤 C.臭氧生物活性炭 D.高锰酸钾复合药剂+气浮答案：B解析：高色度主要由腐殖酸引起，强化混凝（降低pH至6.0±0.2，投加助凝PAM）可显著提高腐殖酸络合沉淀效率，超滤可截留>0.08μm胶体，色度去除率>90%。12.【多选】关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）工艺，下列说法正确的有：A.臭氧投加量一般1.5～2.5mg/L B.BAC空床接触时间≥10min C.反冲洗强度15L/(m²·s) D.需控制溴酸盐生成，臭氧投加量≤1.0mg/L当原水Br⁻>50μg/L答案：A、B、C解析：Br⁻>50μg/L时，臭氧投加量应≤1.0mg/L或采用分段投加抑制溴酸盐，D表述绝对化，错误。13.【判断】采用超滤膜直接过滤高浊度原水（>100NTU）时，只要提高膜通量至120L/(m²·h)，即可保证连续运行30min以上。答案：错误解析：高浊度下膜污染指数急剧上升，通量应降至40～50L/(m²·h)，并增设预涂PAC或在线反洗，否则30min内跨膜压差将升至极限。14.【计算】某水厂设计流量10万m³/d，采用铁盐混凝，最佳pH为6.5，原水碱度0.8mmol/L，求每日需投加多少kg纯碱（Na₂CO₃，纯度99%）以补偿碱度消耗？（铁盐水解消耗碱度按1mmolFe³⁺消耗3mmolHCO₃⁻计，铁盐投加量以Fe³⁺计为5mg/L）答案：Fe³⁺投加量=5mg/L=5/55.85=0.0895mmol/L；消耗碱度=0.0895×3=0.2685mmol/L；需补充=0.2685−0.8（原水）<0，故无需补碱；实际碱度富余，答案：0kg。15.【简答】说明“污泥循环”在高密度沉淀池（Actiflo）提高絮体沉降性能中的作用机理。答案：将已形成的密实絮体回流至快速混合区，提供大量晶核，缩短絮体成长时间；回流污泥具有较高密度，可网捕微细颗粒，形成更大、更重絮体，沉降速度提高3～5倍；同时降低絮凝剂投加量10%～20%。四、输配水管网与调度16.【单选】某城市环状管网，在事故工况需满足70%设计流量，按《城市给水工程规划规范》（GB50282—2016）规定，输水管（渠）冗余度应不小于：A.50% B.70% C.100% D.150%答案：B解析：规范7.2.3条，输水管渠应满足事故时70%流量，对应冗余度70%。17.【多选】下列措施可有效降低管网水龄的有：A.增设中途加压泵站 B.优化阀门调度减少死水 C.提高出厂余氯 D.采用重力流改为分区加压 E.夜间小流量时段关闭部分环路答案：A、B、D解析：降低水龄靠缩短水力停留时间，A、B、D均可；提高余氯不改变水龄；E会造成死水，水龄反而增加。18.【判断】在同等管径、同等流量下，C值（HazenWilliams系数）为100的球墨铸铁管水头损失一定大于C值为120的钢管。答案：正确解析：HazenWilliams公式中水头损失与C^1.85成反比，C越小损失越大。19.【计算】某DN800钢管长5km，C=120，输送流量240L/s，若改用C=150的PE管，在维持相同水头损失前提下，求所需PE管径（取标准管径系列：700、800、900、1000mm）。答案：h₁=h₂→L×(Q/C₁)^1.85/D₁^4.87=L×(Q/C₂)^1.85/D₂^4.87；简化得(D₂/D₁)=(C₂/C₁)^0.38；D₂=800×(150/120)^0.38=800×1.074=859mm；取最接近标准900mm。20.【简答】阐述“压力分区”供水在高原城市中的节能机理。答案：利用地形高差，将城市划分为若干压力区，每区设独立泵站，避免高压水输送至低区造成能量浪费；通过重力流输送至高位水池，再分区减压，减少节流损失，节能量可达20%～35%。五、水泵与节能21.【单选】某变频调速离心泵在额定点效率82%，当转速降至80%时，其轴功率约为原来的：A.51% B.61% C.71% D.81%答案：A解析：按相似定律P∝n³，0.8³=0.512。22.【多选】导致水泵汽蚀的直接原因包括：A.吸入管径偏小 B.水源水位下降 C.水温升高 D.泵安装高度过高 E.出口阀门节流答案：A、B、C、D解析：节流增加阻力，但主要影响出口压力，与汽蚀无直接因果。23.【判断】水泵比转数n_s越大，其QH曲线越陡峭，适宜用于高扬程小流量工况。答案：错误解析：n_s越大，曲线越平坦，适宜低扬程大流量；高扬程小流量对应低n_s。24.【计算】某水厂送水泵站采用3台同型号泵，单泵Q=600m³/h，H=50m，η=80%，若实际运行时需求流量1200m³/h，扬程48m，求采用2台工频泵并联运行与1台变频泵单独运行两种方案的轴功率差。（变频泵在48m时效率仍按80%计）答案：工频并联：单泵工作点Q=600m³/h，H=48m，P₁=ρgQH/η=1000×9.81×600/3600×48/0.8=98.1kW，两台共196.2kW；变频单泵：Q=1200m³/h，H=48m，P₂=1000×9.81×1200/3600×48/0.8=196.2kW；差值0kW，但变频可避节流，实际运行节电12%～15%。25.【简答】说明“泵房停泵水锤”计算中，采用特征线法时边界条件如何设置。答案：泵端边界：给出水泵全特性曲线（Suter曲线），结合转速、流量、扬程、转矩四象限特性；出口端：设止回阀，当流量<0时瞬间关闭；管道中间：按特征线方程离散，时间步长Δt=Δx/a，满足Courant数=1；末端水库：设恒定水位，压力头固定。六、水表与计量26.【单选】水平螺翼式水表在过载流量Q₄下连续运行，其允许压力损失不得超过：A.0.01MPa B.0.03MPa C.0.1MPa D.0.3MPa答案：C解析：GB/T778—2018规定Q₄下ΔP≤0.1MPa。27.【多选】下列关于电磁水表特点描述正确的有：A.无阻流元件 B.可测反向流 C.受电导率影响大 D.始动流量低 E.需直管段长度前5D后3D答案：A、B、D解析：电导率<20μS/cm才影响测量，一般自来水满足；直管段要求前10D后5D，E错误。28.【判断】超声波水表在换能器结垢后，其计量误差总是负偏差。答案：错误解析：结垢导致声速增加，时间差减小，可能呈现正偏差（示值偏大）。29.【计算】某DN100超声波水表，声道角45°，声道长度220mm，测得顺逆流时间差为2.5μs，求瞬时流量（水声速c=1480m/s，管道截面积A=π×0.05²=0.007854m²）。答案：v=c²Δt/(2Lcosθ)=1480²×2.5×10⁻⁶/(2×0.22×cos45°)=1480²×2.5×10⁻⁶/(2×0.22×0.707)=0.176m/s；Q=vA=0.176×0.007854×1000=1.38m³/h。30.【简答】说明“分区计量”（DMA）中夜间最小流量法判定漏损的阈值如何设定。答案：取连续7天夜间02:00—04:00合法用水量平均值+1.96倍标准差作为背景用水；阈值=背景用水+不可避免漏损（按管道长度×单位长度漏损率）；超过阈值即认为存在新增漏点。七、智慧水务与大数据31.【单选】在SCADA系统通信协议中，采用ModbusRTU模式时，最大从站数量理论值为：A.31 B.63 C.127 D.255答案：A解析：RS485总线驱动能力限制，标准负载32个，含主站1，从站31。32.【多选】下列算法可用于给水管网漏损定位的有：A.遗传算法 B.模拟退火 C.蚁群算法 D.卡尔曼滤波 E.主成分分析答案：A、B、C、D解析：PCA用于降维，不直接定位漏点。33.【判断】数字孪生模型中，若管网水力模型校核误差EPANET的R²>0.9，即可认为模型可用于在线预测。答案：错误解析：R²仅反映拟合度，还需校验