2025年公用設(shè)備工程師給排水專業(yè)技術(shù)及理論知識考試題庫與答案1.簡述地表水源與地下水源的主要特點(diǎn)及選擇原則。地表水源（如河流、湖泊、水庫）的特點(diǎn)：水量較大但受季節(jié)影響顯著，水質(zhì)易受污染（懸浮物、有機(jī)物、微生物含量較高），處理成本相對較低（需混凝、沉淀、過濾等工藝）。地下水源（如潛水、承壓水）的特點(diǎn)：水量穩(wěn)定、水質(zhì)澄清（懸浮物少、微生物含量低），但礦化度、硬度可能較高，開采過量易引發(fā)地面沉降，處理工藝較簡單（常需除鐵、除錳或軟化）。選擇原則：優(yōu)先滿足水量可靠性（滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)用水需求）；水質(zhì)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2022）或后續(xù)處理可達(dá)標(biāo)；便于防護(hù)（如河流應(yīng)位于城鎮(zhèn)上游，地下水需避開污染源）；經(jīng)濟(jì)合理（綜合考慮取水、輸水、處理成本）。2.某城鎮(zhèn)設(shè)計(jì)人口10萬人，綜合生活用水定額180L/(人·d)，工業(yè)企業(yè)用水量1200m3/d，未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的15%計(jì)算，求該城鎮(zhèn)最高日設(shè)計(jì)用水量。計(jì)算過程：（1）綜合生活用水量：100000人×0.18m3/(人·d)=18000m3/d；（2）工業(yè)企業(yè)用水量：1200m3/d；（3）最高日總用水量（未含未預(yù)見及漏失）：18000+1200=19200m3/d；（4）未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量：19200×15%=2880m3/d；（5）最高日設(shè)計(jì)用水量：19200+2880=22080m3/d。3.說明合流制排水系統(tǒng)與分流制排水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。合流制系統(tǒng)（雨水、污水共用一套管道）優(yōu)點(diǎn)：管網(wǎng)投資較低（僅需建設(shè)一套系統(tǒng)），舊城區(qū)改造時(shí)可利用原有管道。缺點(diǎn)：雨天時(shí)混合污水量劇增，超過污水處理廠負(fù)荷時(shí)易直接排放，造成水體污染；管道維護(hù)復(fù)雜（清淤難度大）。適用條件：經(jīng)濟(jì)落后的舊城區(qū)（改造難度大）、排水體制未明確的小城鎮(zhèn)。分流制系統(tǒng)（雨水、污水管道分開）優(yōu)點(diǎn)：污水量穩(wěn)定，處理效率高；雨水可直接排放或利用，減少污水處理廠負(fù)荷；管道維護(hù)針對性強(qiáng)。缺點(diǎn)：管網(wǎng)投資較高（需建設(shè)兩套系統(tǒng)）。適用條件：新建城鎮(zhèn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、對水環(huán)境要求高的區(qū)域（如飲用水源保護(hù)區(qū)）。4.某城市污水處理廠設(shè)計(jì)流量為5萬m3/d，采用A2/O工藝，污泥齡θc=15d，混合液懸浮固體濃度MLSS=3500mg/L（MLVSS/MLSS=0.75），污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6kgVSS/kgBOD5，衰減系數(shù)Kd=0.05d?1，進(jìn)水BOD5=300mg/L，出水BOD5=20mg/L，計(jì)算曝氣池容積。計(jì)算過程：（1）BOD5去除量：S0-Se=300-20=280mg/L=0.28kg/m3；（2）MLVSS=MLSS×0.75=3500×0.75=2625mg/L=2.625kg/m3；（3）污泥齡公式：θc=VXv/(YQ(S0-Se)-KdVXv)，整理得V=YQ(S0-Se)θc/(Xv(1+Kdθc))；（4）代入數(shù)據(jù)：V=(0.6×50000×0.28×15)/(2.625×(1+0.05×15))；（5）計(jì)算分子：0.6×50000=30000；30000×0.28=8400；8400×15=126000；（6）計(jì)算分母：1+0.05×15=1.75；2.625×1.75=4.59375；（7）曝氣池容積：V=126000/4.59375≈27435m3（取整為27500m3）。5.簡述建筑給水系統(tǒng)分區(qū)的原則及常用分區(qū)方式。分區(qū)原則：（1）供水壓力不超過衛(wèi)生器具的工作壓力（如洗臉盆≤0.45MPa，坐便器≤0.60MPa）；（2）避免底層壓力過高（防止管道、閥門損壞）；（3）分區(qū)后水壓合理（滿足頂層用水點(diǎn)最低工作壓力≥0.10MPa）；（4）兼顧節(jié)能（減少加壓設(shè)備能耗）。常用分區(qū)方式：（1）并聯(lián)分區(qū)（各區(qū)設(shè)獨(dú)立水泵、水箱，供水可靠但設(shè)備多）；（2）串聯(lián)分區(qū)（下區(qū)水箱供上區(qū)水泵，節(jié)省管材但水箱占用空間）；（3）減壓分區(qū)（設(shè)減壓閥或減壓水箱，系統(tǒng)簡單但能量浪費(fèi)）；（4）變頻泵分區(qū)（通過變頻器調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，節(jié)能且自動化程度高）。6.某12層住宅（層高3m），室外給水管網(wǎng)壓力0.25MPa（25m水頭），求給水系統(tǒng)分區(qū)方案及各區(qū)最低衛(wèi)生器具處的靜水壓力（假設(shè)管網(wǎng)水頭損失為5m）。分區(qū)方案：（1）室外管網(wǎng)壓力25m，扣除管網(wǎng)水頭損失5m后，可直接供水的服務(wù)水頭為20m；（2）住宅每層所需最小服務(wù)水頭約為4m（1層10m，2層14m，每增加一層遞增4m），則20m水頭可覆蓋至：10+4(n-1)≤20→n≤3.5，即低區(qū)1-3層由市政直接供水；（3）高區(qū)4-12層采用變頻泵加壓供水（設(shè)屋頂水箱或無負(fù)壓設(shè)備）。靜水壓力計(jì)算：（1）低區(qū)3層衛(wèi)生器具處靜水壓力：市政壓力25m-3層地面標(biāo)高（3×3=9m）-管網(wǎng)水頭損失5m=11m（1.1MPa），滿足≤0.45MPa要求；（2）高區(qū)4層衛(wèi)生器具處靜水壓力：變頻泵揚(yáng)程需滿足4層地面標(biāo)高（4×3=12m）+最低工作壓力10m+管網(wǎng)水頭損失5m=27m，實(shí)際運(yùn)行中通過變頻器調(diào)節(jié)，確保頂層12層（標(biāo)高36m）壓力≥10m，故4層靜水壓力約為27m-(12-4)×3m=27-24=3m（0.03MPa），運(yùn)行時(shí)動態(tài)調(diào)整。7.簡述離心泵的工作原理及氣蝕現(xiàn)象的預(yù)防措施。工作原理：離心泵啟動前需充滿水，電機(jī)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪內(nèi)的水在離心力作用下被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸殼流入壓水管道；葉輪中心因水被甩出形成真空，吸水池中的水在大氣壓作用下沿吸水管進(jìn)入葉輪，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸水。氣蝕預(yù)防措施：（1）降低水泵安裝高度（NPSHa≥NPSHr+0.5m，NPSHa為有效汽蝕余量，NPSHr為必需汽蝕余量）；（2）增大吸水管直徑（減少沿程水頭損失）；（3）避免水泵在低于設(shè)計(jì)流量30%的工況下運(yùn)行（防止葉輪入口處流速過高）；（4）采用抗氣蝕材料（如不銹鋼葉輪）；（5）在吸水管路增設(shè)誘導(dǎo)輪（提高入口壓力）。8.說明COD與BOD的區(qū)別及在水質(zhì)評價(jià)中的意義。區(qū)別：（1）定義不同：COD（化學(xué)需氧量）是強(qiáng)氧化劑（如重鉻酸鉀）在酸性條件下氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量（mg/L）；BOD（生化需氧量）是微生物在好氧條件下分解有機(jī)物所消耗的氧量（通常指5日生化需氧量BOD5）。（2）測定時(shí)間不同：COD約2小時(shí)完成，BOD需5天培養(yǎng)。（3）涵蓋范圍不同：COD反映所有可被氧化的物質(zhì)（包括難降解有機(jī)物），BOD僅反映可生物降解的有機(jī)物。意義：（1）COD快速評估水體受有機(jī)物污染的總體程度；（2）BOD反映水體的可生化性（BOD5/COD＞0.3時(shí)宜采用生物處理）；（3）兩者結(jié)合可判斷污水處理工藝的可行性（如高COD低BOD廢水需先進(jìn)行預(yù)處理提高可生化性）。9.某小區(qū)建筑給水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速泵供水，設(shè)計(jì)流量15m3/h，揚(yáng)程45m，水泵效率75%，電機(jī)效率88%，電價(jià)0.8元/kWh，計(jì)算該泵每天運(yùn)行10小時(shí)的電費(fèi)。計(jì)算過程：（1）軸功率P=ρgQH/(η泵×η電機(jī))，其中ρ=1000kg/m3，g=9.8m/s2，Q=15/3600=0.004167m3/s，H=45m；（2）代入數(shù)據(jù)：P=1000×9.8×0.004167×45/(0.75×0.88)；（3）計(jì)算分子：1000×9.8=9800；9800×0.004167≈40.83；40.83×45≈1837.35；（4）計(jì)算分母：0.75×0.88=0.66；（5）軸功率P≈1837.35/0.66≈2784W≈2.784kW；（6）每天電費(fèi)：2.784kW×10h×0.8元/kWh≈22.27元。10.簡述室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，包括充實(shí)水柱長度、消火栓間距及設(shè)置位置。設(shè)計(jì)要求：（1）充實(shí)水柱長度：高層民用建筑（高度＞24m）不小于13m，多層建筑（高度≤24m）不小于7m（倉庫類建筑按《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB50974-2014調(diào)整）；（2）消火栓間距：高層民用建筑≤30m，多層建筑≤50m（裙房與主體連通時(shí)按高層標(biāo)準(zhǔn)）；（3）設(shè)置位置：樓梯間（休息平臺）、走廊（盡端距墻≤2m）、合用前室等明顯易取處，栓口中心距地面1.1m，出水方向宜與墻面垂直或向下（避免射流沖擊人員）；（4）栓口壓力：當(dāng)＞0.50MPa時(shí)需設(shè)減壓裝置（如減壓孔板），確保滅火時(shí)操作安全。11.某城市區(qū)域匯水面積2.5hm2，地面綜合徑流系數(shù)0.6，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=5a，當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式q=4000(1+0.8lgP)/(t+10)^0.7（L/(s·hm2)），地面集水時(shí)間t1=10min，管內(nèi)流行時(shí)間t2=15min，計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量。計(jì)算過程：（1）總降雨歷時(shí)t=t1+t2=10+15=25min；（2）代入暴雨強(qiáng)度公式：q=4000×(1+0.8lg5)/(25+10)^0.7；