城市排水管理题库附答案

城市排水管理题库附答案一、单项选择题1.城市排水系统通常由哪两部分组成？A.供水系统和污水处理系统B.雨水系统和污水系统C.收集系统和排放系统D.管网系统和泵站系统答案：B解析：城市排水系统根据其收集和输送的水质不同，主要分为雨水系统和污水系统。雨水系统负责收集和排除雨水及部分清洁废水，污水系统则负责收集和输送生活污水和工业废水至污水处理厂。2.根据《室外排水设计标准》（GB50014-2021），新建地区应采用哪种排水体制？A.直排式合流制B.截流式合流制C.完全分流制D.不完全分流制答案：C解析：标准明确规定，新建地区的排水系统应采用完全分流制，即雨水和污水分别由独立的管道系统收集和输送。这有利于提高污水处理效率，减少初期雨水污染，是当前国内外城市排水系统建设的主流方向。3.用于计算雨水设计流量的公式中，重现期P的含义是？A.降雨持续的时间B.降雨可能发生的平均时间间隔C.降雨的强度D.汇水面积的大小答案：B解析：重现期P是指某一强度的降雨事件发生的平均时间间隔，单位为年。例如，P=5年表示该强度的降雨平均每5年可能发生一次。重现期取值越大，设计标准越高，排水系统的防洪排涝能力越强。4.在排水管道水力计算中，常用谢才公式v=A.管道半径B.水力半径C.管道直径D.过水断面面积答案：B解析：在谢才公式中，v为流速，C为谢才系数，J为水力坡度。R为水力半径，其值为过水断面面积A与湿周χ的比值，即R=A/5.排水检查井的最大间距应根据管径或暗渠净高确定，对于管径为800mm的污水管道，其检查井最大间距宜为：A.40米B.60米C.80米D.100米答案：B解析：依据《室外排水设计标准》，检查井在直线管段的最大间距与管径或渠高有关。通常，管径在200-400mm时，间距不超过40m；500-700mm时，不超过60m；800-1000mm时，不超过80m；大于1000mm时，不超过100m。本题为800mm污水管，属于800-1000mm范围，但污水管道因易淤积，间距通常比雨水管小，一般按不超过60m控制。6.城市污水处理厂的一级处理主要去除的对象是？A.悬浮状态和胶体状态的有机物B.溶解性有机物C.氮、磷等无机营养盐D.病原微生物答案：A解析：一级处理，又称物理处理，主要通过格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，去除污水中大部分呈悬浮或漂浮状态的固体物质以及部分胶体物质，可去除约30%的BOD5和55%的悬浮物（SS）。溶解性有机物和氮磷的去除主要依靠二级生物处理。7.活性污泥法处理系统中，混合液悬浮固体浓度（MLSS）是指：A.单位体积混合液中活性污泥微生物的总干重B.单位体积混合液中挥发性悬浮固体的重量C.曝气池中活性污泥的沉降比D.回流污泥的浓度答案：A解析：MLSS（MixedLiquorSuspendedSolids）即混合液悬浮固体浓度，表示在曝气池单位体积混合液中所含有的活性污泥固体物的总质量，单位为mg/L或g/L。它是衡量曝气池中活性污泥数量多少的重要指标。MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）则近似代表微生物量。8.排水管道进行闭水试验时，试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头应以什么为准？A.试验段上游管顶内壁加2米B.试验段上游设计水头加2米C.试验段下游管顶内壁D.试验段上游管顶内壁答案：A解析：根据《给水排水管道工程施工及验收规范》，当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头应至试验段上游管顶内壁加2米计。这是检验管道严密性的常用方法，确保管道接口和管身无渗漏。9.下列哪项不属于城市内涝防治系统的组成部分？A.源头减排设施B.排水管渠系统C.城市供水管网D.排涝除险设施答案：C解析：城市内涝防治系统是一个综合体系，通常包括源头减排设施（如下沉式绿地、透水铺装、雨水调蓄池等）、排水管渠系统（雨水管网、泵站等）和排涝除险设施（河道、调蓄水体、行泄通道、大型泵站等）。城市供水管网属于给水系统，与排水和内涝防治无直接关系。10.污泥厌氧消化过程中，产甲烷菌最适宜生长的pH值范围是：A.5.5-6.5B.6.5-7.5C.7.5-8.5D.8.5-9.5答案：B解析：产甲烷菌是严格厌氧菌，对pH值变化非常敏感，其最适宜的生长pH范围在中性附近，一般为6.8-7.2。当pH值低于6.2或高于7.8时，产甲烷菌的活性会受到显著抑制，从而影响整个厌氧消化过程的稳定性和效率。二、多项选择题1.影响城市暴雨强度公式中降雨强度i的主要因素包括：A.重现期PB.降雨历时tC.城市气候分区D.汇水面积FE.地面覆盖类型答案：A、B、C解析：暴雨强度公式通常表达为i=或考虑重现期的形式q2.分流制排水系统的优点主要体现在：A.初期投资较低B.污水处理厂进水水质、水量相对稳定C.可有效防止水体在旱季被污水污染D.便于旧城区的改造实施E.能有效减少雨季合流制溢流污染答案：B、C、E解析：分流制将雨水和污水分开收集输送，污水全部进入处理厂，因此污水处理厂进水水质水量较稳定，处理效率高；旱季无污水直接排入水体，保护了水环境；同时，由于雨水单独排放，从根源上避免了合流制在雨季因混合污水量超过截流能力而造成的溢流污染问题。其缺点是初期投资较高，且对旧城区进行改造实施难度大。3.排水管道接口应满足的要求有：A.足够的强度以抵抗外力B.良好的不透水性以防止渗漏C.一定的弹性以适应地基变形D.内壁光滑以减小水流阻力E.成本低廉且施工简便答案：A、B、C、E解析：排水管道接口是管道的薄弱环节，其质量直接影响排水系统的正常运行。一个合格的接口必须具有足够的强度和刚度，以承受管道不均匀沉降、土壤移动等产生的外力；必须严密不透水，防止污水外渗污染地下水或河水内渗增加污水处理负荷；对于柔性管道或软土地基，接口还需具有一定弹性，以适应少量变形。施工简便和成本可控也是工程实际中的重要考虑因素。内壁光滑主要是对管材本身的要求，而非接口的特定功能要求。4.活性污泥法运行中，可能引起污泥膨胀（丝状菌膨胀）的原因包括：A.溶解氧（DO）浓度不足B.进水有机物负荷（F/M）过低C.进水中碳水化合物含量高D.营养物（N、P）缺乏E.pH值过低答案：A、B、C、D、E解析：丝状菌污泥膨胀是活性污泥法常见难题。其诱因复杂多样：溶解氧不足有利于丝状菌竞争生长；低负荷（F/M）状态下，菌胶团细菌生长受抑制，丝状菌因具有更大的比表面积而占优势；高碳水化合物废水为丝状菌提供丰富碳源；氮、磷等营养盐缺乏导致微生物营养失衡；不适宜的pH环境（过高或过低）也会破坏微生物群落平衡，可能诱发丝状菌过度繁殖。这些因素往往共同作用，导致SVI值升高，污泥沉降性能恶化。5.城市雨水利用的主要途径有：A.雨水收集回用B.雨水渗透补给地下水C.雨水集中排入下游河道D.雨水调节削减峰值流量E.雨水蒸发返回大气答案：A、B、D解析：城市雨水利用是海绵城市建设的重要内容，其核心是“渗、滞、蓄、净、用、排”。主要途径包括：1）雨水收集回用：收集处理后用于绿化、冲洗、景观补水等，对应“蓄、净、用”；2）雨水渗透：通过透水铺装、渗井/渠等使雨水下渗，补充地下水，涵养水源，对应“渗”；3）雨水调节（滞蓄）：利用调蓄池、洼地等暂时滞留雨水，削减洪峰流量，减轻管网压力，对应“滞”。集中快速排入河道是传统排水思路，不属于“利用”范畴；蒸发是自然过程，非人为利用途径。三、判断题1.径流系数ψ是指形成径流的降雨量与总降雨量的比值，其值总小于1。答案：正确解析：径流系数是某一时段内，径流深度（或径流总量）与同一时段内降雨深度（或降雨总量）的比值。由于降雨过程中存在下渗、蒸发、填洼、植物截留等损失，最终形成地面径流的水量总是小于降雨量，因此径流系数ψ的取值范围在0到1之间，且通常小于1。2.排水管道的最小设计流速是保证管道不发生淤积的流速，污水管道在设计充满度下为0.6m/s。答案：正确解析：为防止悬浮固体在管底沉积，造成管道淤塞，排水管渠需保持一个最低的流速，即最小设计流速。根据《室外排水设计标准》，污水管道在设计充满度下，最小设计流速为0.6m/s。雨水管道和合流管道在满流时为0.75m/s。明渠的最小设计流速为0.4m/s。3.格栅拦截的栅渣以及沉砂池排出的沉砂，因其有机物含量低，可直接进行卫生填埋处置。答案：错误解析：格栅栅渣和沉砂（特别是曝气沉砂池的沉砂）中仍含有一定量的有机物和病原体，易腐败发臭，直接填埋可能污染环境。通常需要进行脱水、消毒等处理，或与后续的污泥一并处理处置，达到稳定化和无害化要求后才能进行最终处置（如填埋、焚烧等）。4.在A²/O生物脱氮除磷工艺中，厌氧区、缺氧区、好氧区的设置顺序可以任意调整。答案：错误解析：A²/O工艺是典型的同步脱氮除磷工艺，其厌氧（Anaerobic）-缺氧（Anoxic）-好氧（Oxic）的顺序有严格的生化机理依据。厌氧区主要进行磷的释放，为后续好氧吸磷创造条件；缺氧区利用好氧区回流的混合液中的硝酸盐进行反硝化脱氮；好氧区主要进行有机物降解、硝化以及磷的吸收。顺序改变将破坏聚磷菌和硝化/反硝化菌所需的生存环境，导致脱氮或除磷效率严重下降。5.排水泵站中，集水池的容积不应小于最大一台水泵5分钟的出水量。答案：正确解析：集水池的作用是调节来水的不均匀性，为水泵提供稳定的工作条件。其有效容积过小会导致水泵启停过于频繁，影响电机寿命；过大则会增加投资，且可能造成沉积和厌氧发酵。规范规定，集水池的容积应根据水泵的启停次数、运行规律等确定，对于小型泵站，不应小于最大一台水泵5min的出水量是一个基本要求。四、简答题1.简述截流式合流制排水系统的工作过程及其存在的主要问题。答案：截流式合流制排水系统是在直排式合流制的基础上，沿河岸或水体建造截流干管，并在干管末端设置污水处理厂。系统内所有污水和雨水通过同一套管道收集。工作过程：旱季时，所有生活污水和工业废水被截流干管全部截流，送至污水处理厂处理。雨季时，当初期降雨形成的混合污水量未超过截流干管的设计截流能力（通常为旱季流量的数倍，如3-5倍）时，混合污水全部被截流至污水处理厂；当降雨持续，混合污水流量超过截流能力后，超出的部分混合污水将通过溢流井直接排入受纳水体，称为合流制溢流。主要问题：（1）合流制溢流污染：这是最突出的问题。溢流的混合污水含有未经处理的污水、地表径流携带的污染物，对受纳水体造成周期性严重冲击污染。（2）污水处理厂运行负荷波动大：雨季进水流量和浓度变化剧烈，冲击处理工艺，影响处理效果，特别是对生物处理系统。（3）初期雨水污染未得到有效控制：即使被截流的部分，初期雨水冲刷地表带来的污染负荷也较高。（4）系统效率低下：旱季输送大量稀释的污水，管道未能充分发挥效用。2.列举并简要说明四种常见的排水管道基础类型及其适用条件。答案：（1）弧形土基：管道直接敷设在开挖出的弧形天然地基土槽上。适用于土质良好、地下水位低于管底的干燥密实土层，如岩石、碎石土、砂土、硬塑黏土等。施工简单，成本低。（2）砂石基础：在管底铺设一层厚度不小于100mm的砂或砂砾垫层。适用于土质稍差、可能发生少量不均匀沉降的地段，能起到一定的找平和扩散应力作用。应用较广。（3）混凝土枕基：仅在管道接口处局部设置混凝土支撑块。适用于地基承载力较好、管径较小（通常DN≤600mm）的刚性接口管道（如混凝土管、陶土管）。能防止接口处因集中受力而损坏。（4）混凝土带形基础：沿管道全长铺设的连续混凝土基础。根据管座包角不同，可分为90°、135°、180°、360°（全包）等。适用于土质松软、地基承载力差、地下水位高、或管径较大（DN>600mm）的情况，以及对管道抗渗要求较高的地段（如污水管、穿越重要构筑物）。它能提供均匀的支撑，防止管道不均匀沉降，是应用最广泛的基础形式之一，尤其适用于柔性接口管道。3.简述曝气在活性污泥法中的作用。答案：曝气是活性污泥法的核心过程，其主要作用包括：（1）供氧：向混合液提供充足的溶解氧，为好氧微生物（包括菌胶团细菌和硝化菌等）降解有机物、进行内源呼吸以及吸收磷等生命活动提供必需的条件。溶解氧浓度通常需维持在2mg/L左右。（2）搅拌混合：使曝气池内的活性污泥、污水、空气三者充分混合接触，保持污泥呈悬浮状态，防止沉淀，确保微生物与污染物有均匀的接触机会，提高传质效率。（3）维持生物固体悬浮：通过气流或机械搅拌产生的上升流速，维持活性污泥絮体在混合液中的均匀悬浮，保证整个反应器容积的有效利用。（4）吹脱作用：一定程度上可以吹脱污水中某些易挥发的有机污染物（如硫化氢、氨气等，但需后续处理逸出气体）。五、计算题1.已知某居住区汇水面积为10公顷（ha），综合径流系数为0.65。采用当地暴雨强度公式q=答案：首先，确定设计降雨历时t。对于管渠设计，t=地面集水时间t₁+管道内流行时间Σt₂=10min+5min=15min。其次，计算设计暴雨强度q。将P=3年，t=15min代入公式：q计算lg3≈分母：(15+8)=23，。计算=，l因此，q最后，计算设计流量Q。根据公式Q=已知ψ=0.65，Q答：该居住区雨水管渠的设计流量约为2001L/s。2.某圆形污水管道，管径D=500mm，设计充满度h/D=0.75，管道坡度i=0.002，粗糙系数n=0.014。试计算该管道在设计充满度下的流速v（m/s）和流量Q（m³/s）。（提示：对于圆形管道，充满度α=h/D=0.75时，过水断面面积A=0.6318D²，水力半径R=0.3017D。谢才系数C=答案：已知：D=0.5m，α=0.75，i=0.002，n=0.014。根据提示，当α=0.75时：过水断面面积A=水力半径R=计算谢才系数C：首先计算。R=0.15085，=计算过程：ln(0.15085≈0.7296所以C=计算流速v，采用谢才公式v==v校核最小流速：污水管最小设计流速为0.6m/s，0.905>0.6，满足要求。计算流量Q：Q答：该污水管道在设计充满度下的流速约为0.905m/s，流量约为0.143m³/s。六、案例分析题某市老城区现有排水系统为截流式合流制，雨天溢流污染严重。随着城市发展，该区域计划进行排水系统提质增效改造。改造区域面积约200公顷，现状旱季污水量约为2.5万m³/d，综合生活污水量变化系数为1.3。现状截流干管的截流倍数n₀=1。规划要求改造后实现雨污分流，并建设一座新的污水处理厂。请分析并回答以下问题：1.若规划要求将截流倍数提高至n=3（以旱季污水量为基准），试计算现状截流干管在雨季需要额外截流的混合污水量（m³/d）。2.简述将该区域从截流式合流制改造为完全分流制可能面临的主要技术难点。3.除了雨污分流改造，请提出两项可适用于该老城区、用以控制溢流污染或雨水管理的其他工程性或非工程性措施。答案：1.计算额外截流量：现状旱季污水量=25000现状截流能力（对应n₀=1）：=(（注：截流量=旱季污水量+n×旱季污水量=(1+n)Q_d）改造后截流能力（对应n=3）：=(需要额外截流的混合污水量：ΔQ答：需要额外截流50000m³/d的混合污水量。2.主要技术难点：（1）地下空间紧张：老城区地下管线错综复杂（给水、燃气、电力、通信等），可供新建分流管道敷设的空间有限，施工难度大，协调困难。（2）建筑立管改造困难：将原有建筑的合流立管改造为雨、污两套立管，涉及大量建筑物内部改造，需要入户施工，协调住户难度极大，工程实施阻力大。（3）现状管道利用与识别困难：原有合流管道年代久远，图纸资料可能缺失，管道材质、管径、坡度、破损情况不明，将其改造为专用污水管或雨水管前，需进行大量勘察、