給排水工程師筆試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某建筑生活給水管網(wǎng)中，水流經(jīng)DN50鍍鋅鋼管（內(nèi)壁當(dāng)量粗糙度k=0.15mm），管內(nèi)流速為1.2m/s，水溫20℃（運(yùn)動(dòng)黏度ν=1.007×10??m2/s）。該管段的沿程水頭損失系數(shù)λ最接近以下哪項(xiàng)？（已知雷諾數(shù)Re=vd/ν，當(dāng)Re≥4000時(shí)，若k/d≤0.005，可采用希弗林松公式λ=0.11(k/d+68/Re)^0.25）A.0.025B.0.030C.0.035D.0.040答案：B解析：首先計(jì)算雷諾數(shù)Re=vd/ν=1.2×0.05/(1.007×10??)≈59583（>4000，為湍流）。k/d=0.15/50=0.003（≤0.005），代入希弗林松公式：λ=0.11×(0.003+68/59583)^0.25≈0.11×(0.003+0.00114)^0.25≈0.11×(0.00414)^0.25≈0.11×0.257≈0.0283，最接近0.030。2.某3層醫(yī)院病房樓（建筑高度12m），采用下行上給式熱水供應(yīng)系統(tǒng)，配水干管與回水管的溫差為5℃。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015-2019），該系統(tǒng)的熱水循環(huán)方式應(yīng)優(yōu)先選擇？A.全循環(huán)B.半循環(huán)C.不循環(huán)D.干管循環(huán)答案：A解析：根據(jù)GB50015-2019第5.7.10條，醫(yī)院建筑的熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)采用全循環(huán)方式，以確保各配水點(diǎn)隨時(shí)獲得符合溫度要求的熱水，避免交叉污染風(fēng)險(xiǎn)。3.某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為5×10?m3/d，進(jìn)水BOD?=200mg/L，SS=250mg/L，要求出水BOD?≤20mg/L，SS≤20mg/L。若采用傳統(tǒng)活性污泥法，曝氣池污泥負(fù)荷Ns取0.3kgBOD?/(kgMLSS·d)，MLSS濃度取3000mg/L，則曝氣池有效容積（m3）最接近以下哪項(xiàng)？A.11111B.22222C.33333D.44444答案：A解析：曝氣池有效容積V=Q×S?/(Ns×X)，其中Q=5×10?m3/d，S?=200mg/L=0.2kg/m3，Ns=0.3kgBOD?/(kgMLSS·d)，X=3000mg/L=3kg/m3。代入得V=5×10?×0.2/(0.3×3)≈11111m3。4.某小區(qū)室外消防給水管網(wǎng)采用環(huán)狀布置，設(shè)計(jì)流量為40L/s，其中15L/s由市政管網(wǎng)直接供給，剩余25L/s由小區(qū)消防水池供給。消防水池補(bǔ)水管管徑為DN100（流速按1.5m/s計(jì)算），則消防水池的最小有效容積（m3）應(yīng)為？（注：火災(zāi)持續(xù)時(shí)間按2h計(jì)，補(bǔ)水管連續(xù)補(bǔ)水）A.180B.216C.252D.288答案：B解析：消防水池有效容積V=（Q消-Q補(bǔ)）×t。Q補(bǔ)=πd2/4×v×3600=3.14×0.12/4×1.5×3600≈42.39m3/h≈11.78L/s（小于消防水池供水流量25L/s，需按補(bǔ)水量計(jì)算）。V=(25-11.78)×2×3600/1000≈(13.22×7200)/1000≈95.184m3？此處需注意，根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）第4.3.4條，當(dāng)市政給水管網(wǎng)能保證連續(xù)補(bǔ)水時(shí)，消防水池的有效容積應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)室內(nèi)外消防用水量減去補(bǔ)水流量的計(jì)算值。本題中小區(qū)消防水池需供給25L/s，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間2h，補(bǔ)水管流量Q補(bǔ)=π×(0.1/2)2×1.5×3600≈42.39m3/h=11.78L/s。則有效容積V=(25-11.78)×2×3600/1000=13.22×7.2≈95.184m3？但規(guī)范中可能存在最低要求，實(shí)際應(yīng)為：當(dāng)補(bǔ)水量小于消防用水量時(shí)，V=消防用水量-補(bǔ)水量×火災(zāi)持續(xù)時(shí)間。消防用水量=25L/s×2×3600=180m3，補(bǔ)水量=11.78L/s×2×3600=84.8m3，故V=180-84.8≈95.2m3，但選項(xiàng)中無此答案，可能題目設(shè)定補(bǔ)水管流速為1.5m/s時(shí)，DN100的流量為Q=π×(0.1/2)2×1.5×3600=42.39m3/h=11.78L/s，而規(guī)范要求消防水池最小有效容積不應(yīng)小于100m3（當(dāng)建筑高度≤24m且體積≤5000m3的多層倉庫時(shí)除外），但本題為小區(qū)，可能需重新核對(duì)。正確計(jì)算應(yīng)為：消防水池需儲(chǔ)存的水量為（40-15）L/s×2h=25×7200=180000L=180m3，補(bǔ)水管2h補(bǔ)水量=42.39×2=84.78m3，故有效容積=180-84.78≈95.22m3，但選項(xiàng)中無此答案，可能題目存在設(shè)定錯(cuò)誤，正確選項(xiàng)應(yīng)為B（216）可能是未考慮補(bǔ)水或其他條件，需以規(guī)范為準(zhǔn)。（注：經(jīng)復(fù)核，正確計(jì)算應(yīng)為：消防水池有效容積應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)消防用水量減去補(bǔ)水量，當(dāng)補(bǔ)水量小于消防用水量時(shí)，V=Q消×t-Q補(bǔ)×t。本題中Q消=25L/s=90m3/h，t=2h，Q補(bǔ)=π×(0.1/2)2×1.5×3600=42.39m3/h，則V=90×2-42.39×2=180-84.78=95.22m3，但選項(xiàng)中無此答案，可能題目中補(bǔ)水管流速按1.0m/s計(jì)算，則Q補(bǔ)=π×0.052×1×3600=28.27m3/h，V=180-56.54=123.46m3，仍不符?？赡茴}目意圖為不考慮補(bǔ)水，直接按25L/s×2×3600=180m3，但選項(xiàng)中A為180，可能正確答案為A。此處可能存在題目設(shè)定誤差，以實(shí)際規(guī)范為準(zhǔn)。）5.某建筑排水立管采用UPVC管（內(nèi)徑De110mm），連接4個(gè)衛(wèi)生間（每個(gè)衛(wèi)生間設(shè)1個(gè)坐便器、1個(gè)淋浴器、1個(gè)洗臉盆）。根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50015-2019），該立管的最大設(shè)計(jì)排水流量（L/s）應(yīng)為？（已知：坐便器排水當(dāng)量6.0，淋浴器0.4，洗臉盆0.7；排水立管設(shè)計(jì)流量公式：q_p=0.12√N(yùn)_p+q_max，其中N_p為排水當(dāng)量總數(shù)，q_max為同期排水最大衛(wèi)生器具的排水流量）A.2.0B.3.0C.4.0D.5.0答案：C解析：每個(gè)衛(wèi)生間排水當(dāng)量N=6.0+0.4+0.7=7.1，4個(gè)衛(wèi)生間總當(dāng)量N_p=4×7.1=28.4。坐便器排水流量q_max=2.0L/s（根據(jù)規(guī)范，坐便器排水流量為2.0L/s）。代入公式q_p=0.12√28.4+2.0≈0.12×5.33+2.0≈0.64+2.0=2.64L/s，但根據(jù)GB50015-2019表4.4.11，De110mmUPVC排水立管的最大設(shè)計(jì)排水流量為4.0L/s（當(dāng)立管連接衛(wèi)生器具排水當(dāng)量總數(shù)≤100時(shí)），因此應(yīng)取4.0L/s。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）1.以下關(guān)于建筑雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的說法，正確的有？A.重力流雨水排水系統(tǒng)中，懸吊管應(yīng)按非滿流設(shè)計(jì)，充滿度不宜大于0.8B.虹吸式雨水排水系統(tǒng)中，雨水斗應(yīng)采用專用雨水斗，且同一系統(tǒng)中雨水斗的安裝高度應(yīng)一致C.陽臺(tái)雨水應(yīng)單獨(dú)排放，不得與屋面雨水合流D.多層建筑屋面雨水排水立管管徑不宜小于DN100答案：B、C、D解析：A錯(cuò)誤，重力流雨水懸吊管充滿度不宜大于0.5（GB50015-2019第4.9.23條）；B正確，虹吸系統(tǒng)需專用雨水斗且安裝高度一致以保證壓力平衡；C正確，陽臺(tái)雨水可能含洗滌水，需單獨(dú)排放；D正確，多層建筑立管最小管徑DN100（規(guī)范要求）。2.某城鎮(zhèn)污水廠采用A2/O工藝，設(shè)計(jì)中需控制的關(guān)鍵參數(shù)包括？A.污泥齡（SRT）B.混合液回流比C.溶解氧（DO）D.碳氮比（C/N）答案：A、B、C、D解析：A2/O工藝需控制SRT（影響硝化菌生長）、混合液回流比（影響脫氮效率）、DO（好氧區(qū)需2-4mg/L，缺氧區(qū)≤0.5mg/L，厭氧區(qū)≤0.2mg/L）、C/N（反硝化需足夠碳源，一般C/N≥4）。3.以下關(guān)于消防水池設(shè)置的說法，符合規(guī)范的有？A.消防水池的進(jìn)水管管徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，且不應(yīng)小于DN100B.消防水池的有效容積大于500m3時(shí)，應(yīng)分成兩個(gè)能獨(dú)立使用的水池C.消防水池應(yīng)設(shè)置就地水位顯示裝置，并應(yīng)在消防控制中心或值班室設(shè)置顯示消防水池水位的裝置D.消防水池的出水管應(yīng)保證消防水池的有效容積能被全部利用答案：A、B、C、D解析：均符合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014）第4.3.3、4.3.6、4.3.9條要求。4.以下關(guān)于建筑給水管道布置的說法，錯(cuò)誤的有？A.給水管道不得穿越配電間B.生活給水管道可與輸送易燃、可燃液體的管道同溝敷設(shè)C.給水管道與污水管道交叉時(shí)，給水管道應(yīng)敷設(shè)在污水管道上方，且凈距不小于0.15mD.塑料給水管道與熱水管道平行敷設(shè)時(shí)，宜敷設(shè)在熱水管道下方答案：B解析：B錯(cuò)誤，生活給水管道不得與輸送易燃、可燃液體的管道同溝敷設(shè)（GB50015-2019第3.5.18條）；其他選項(xiàng)均正確。5.以下關(guān)于室外排水管道設(shè)計(jì)的說法，正確的有？A.排水管渠的最小設(shè)計(jì)坡度應(yīng)滿足管內(nèi)不發(fā)生沉淀B.雨水管渠的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)匯水地區(qū)性質(zhì)、地形特點(diǎn)和氣候特征等因素確定C.合流制管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)包括旱流污水、初期雨水和截流倍數(shù)內(nèi)的雨水D.污水管道的最大設(shè)計(jì)流速，金屬管道為10m/s，非金屬管道為5m/s答案：A、B、C解析：D錯(cuò)誤，污水管道最大設(shè)計(jì)流速：金屬管道5m/s，非金屬管道4m/s（GB50014-2021第4.2.5條）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述建筑生活給水系統(tǒng)中，水池（箱）的設(shè)置要求及防止水質(zhì)污染的措施。答案：設(shè)置要求：（1）水池（箱）的有效容積應(yīng)根據(jù)調(diào)節(jié)水量、消防儲(chǔ)備水量等確定，且生活用水與消防用水應(yīng)分池（箱）設(shè)置或采取有效分隔措施；（2）水池（箱）應(yīng)設(shè)置進(jìn)水管、出水管、溢流管、泄水管和通氣管；（3）水池（箱）的位置應(yīng)避開化糞池、污水處理構(gòu)筑物等污染源，凈距不小于10m（當(dāng)無法滿足時(shí)應(yīng)采取防污染措施）；（4）埋地水池的頂部覆土厚度不應(yīng)小于0.3m，且應(yīng)采取抗浮、抗?jié)B措施。防止水質(zhì)污染的措施：（1）水池（箱）應(yīng)采用食品級(jí)或符合衛(wèi)生要求的材質(zhì)，內(nèi)壁光滑無滲漏；（2）進(jìn)水管應(yīng)高出最高水位2.5倍管徑（或設(shè)置防倒流裝置），避免回流污染；（3）溢流管應(yīng)設(shè)置防蟲網(wǎng)，出口不得與排水系統(tǒng)直接連接，應(yīng)采用間接排水；（4）水池（箱）應(yīng)定期清洗消毒，設(shè)置人孔并加蓋上鎖；（5）生活用水與其他用水（如中水、消防水）的管道應(yīng)明確標(biāo)識(shí)，嚴(yán)禁串接。2.某新建小區(qū)需設(shè)計(jì)室外給水管網(wǎng)，已知最高日用水量為5000m3/d，時(shí)變化系數(shù)Kh=1.5，管網(wǎng)最不利點(diǎn)服務(wù)水頭為28m（從接管點(diǎn)地面算起），市政給水管網(wǎng)提供的接管點(diǎn)處水壓為0.25MPa（地面標(biāo)高與小區(qū)地面一致）。請說明設(shè)計(jì)步驟及需重點(diǎn)校核的內(nèi)容。答案：設(shè)計(jì)步驟：（1）計(jì)算設(shè)計(jì)秒流量：Q=（最高日用水量×Kh）/(24×3600)=5000×1.5/(24×3600)≈0.0868m3/s=86.8L/s；（2）確定管網(wǎng)布置形式（環(huán)狀或枝狀），通常小區(qū)宜采用環(huán)狀管網(wǎng)以提高供水可靠性；（3）進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算，確定各管段管徑、水頭損失；（4）校核市政管網(wǎng)供水能力：市政接管點(diǎn)水壓0.25MPa=25m，需滿足最不利點(diǎn)服務(wù)水頭28m，因此需校核從接管點(diǎn)到最不利點(diǎn)的總水頭損失是否≤25m-28m=-3m（顯然不足），需設(shè)置加壓泵站；（5）確定加壓設(shè)備參數(shù)（流量、揚(yáng)程），揚(yáng)程=最不利點(diǎn)服務(wù)水頭+管網(wǎng)總水頭損失-市政接管點(diǎn)水壓；（6）繪制管網(wǎng)平面圖及縱斷面圖，標(biāo)注管徑、管底標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)水頭。需重點(diǎn)校核內(nèi)容：（1）市政管網(wǎng)供水壓力是否滿足最不利點(diǎn)要求，若不足需設(shè)計(jì)加壓系統(tǒng)；（2）管網(wǎng)水力計(jì)算的準(zhǔn)確性（包括沿程水頭損失和局部水頭損失）；（3）消防工況下的管網(wǎng)壓力（需同時(shí)滿足生活用水和消防用水的疊加流量及壓力要求）；（4）管道材質(zhì)及接口形式的選擇（如球墨鑄鐵管、PE管等，需滿足承壓和耐腐蝕要求）；（5）節(jié)點(diǎn)流量分配的合理性（根據(jù)用戶分布和用水性質(zhì)分配節(jié)點(diǎn)流量）。3.簡述活性污泥法中污泥膨脹的現(xiàn)象、原因及控制措施。答案：現(xiàn)象：活性污泥沉降性能惡化，污泥指數(shù)（SVI）超過150mL/g，污泥體積膨脹，沉淀壓縮困難，二沉池出水懸浮物增加，導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化。原因：（1）絲狀菌過度繁殖（主要原因），常見于低溶解氧（DO<0.5-1.0mg/L）、低F/M（污泥負(fù)荷過低）、高pH或低pH、營養(yǎng)失衡（N/P不足）等環(huán)境；（2）非絲狀菌膨脹，主要由菌膠團(tuán)細(xì)菌分泌大量黏性物質(zhì)引起，常見于高碳水化合物廢水（如食品工業(yè)廢水）。控制措施：（1）調(diào)整運(yùn)行參數(shù)：提高DO（好氧區(qū)DO≥2mg/L），增加污泥負(fù)荷（適當(dāng)減少污泥回流比），控制pH在6.5-8.5；（2）營養(yǎng)補(bǔ)充：投加氮源（如尿素）、磷源（如磷酸二氫鉀），維持BOD?:N:P=100:5:1；（3）化學(xué)抑制：投加氯、臭氧或過氧化氫等氧化劑，抑制絲狀菌生長（需控制投加量，避免殺死菌膠團(tuán)細(xì)菌）；（4）工藝改進(jìn)：采用A2/O、SBR等工藝，通過厭氧-好氧交替環(huán)境抑制絲狀菌優(yōu)勢生長；（5）臨時(shí)應(yīng)急：投加黏土、硅藻土等惰性物質(zhì)，增加污泥密度，改善沉降性能。4.某建筑采用太陽能熱水系統(tǒng)，集熱器安裝在屋頂（傾角30°，方位角0°），當(dāng)?shù)啬昶骄仗栞椪樟繛?2MJ/m2，系統(tǒng)熱效率為45%，建筑日均熱水用量為10m3（水溫從15℃加熱到55℃，水的比熱容c=4.186kJ/(kg·℃)）。計(jì)算所需集熱器的最小面積（m2）。答案：（1）計(jì)算日均需熱量Q=cmΔT=1000kg/m3×10m3×4.186kJ/(kg·℃)×(55-15)℃=1000×10×4.186×40=1,674,400kJ=1674.4MJ；（2）集熱器日均有效得熱量Q集=A×H×η，其中A為集熱器面積（m2），H=12MJ/m2，η=45%；（3）令Q集≥Q，即A×12×0.45≥1674.4，解得A≥1674.4/(12×0.45)≈309.7m2，故最小面積約為310m2。5.簡述建筑排水系統(tǒng)中，通氣管的作用及常見類型。答案：作用：（1）平衡管道內(nèi)氣壓，防止水封破壞（避免因負(fù)壓抽吸或正壓噴濺導(dǎo)致衛(wèi)生器具水封失效）；（2）排除管道內(nèi)有害氣體，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量；（3）減少管道內(nèi)水流阻力，提高排水能力；（4）保護(hù)管道系統(tǒng)，防止因氣壓波動(dòng)導(dǎo)致的管道變形或接口滲漏。常見類型：（1）伸頂通氣管：排水立管頂端延伸出屋面的通氣管，是最基本的通氣管形式；（2）專用通氣立管：與排水立管平行設(shè)置，通過結(jié)合通氣管連接，用于高層或排水量大的建筑；（3）主通氣立管：連接多個(gè)環(huán)形通氣管的通氣立管，用于連接多個(gè)衛(wèi)生器具支管；（4）環(huán)形通氣管：設(shè)置在衛(wèi)生器具排水支管上，與主通氣立管連接，防止衛(wèi)生器具水封破壞；（5）器具通氣管：直接設(shè)置在衛(wèi)生器具存水彎出口端的通氣管，用于對(duì)水封要求高的場所（如醫(yī)院手術(shù)室）；（6）結(jié)合通氣管：連接排水立管與專用通氣立管的橫向管段，間隔不超過2層設(shè)置。四、案例分析題（共25分）某新建住宅小區(qū)占地12hm2，規(guī)劃戶數(shù)1000戶（每戶3人），配套建設(shè)幼兒園（3個(gè)班，90人）、社區(qū)超市（面積1500m2）。小區(qū)內(nèi)設(shè)有地下車庫（面積30000m2），采用雨污分流排水系統(tǒng)。當(dāng)?shù)貧庀筚Y料：年平均降雨量1000mm，最大小時(shí)降雨量60mm/h，徑流系數(shù)ψ=0.65（屋面、道路等不透水面積占比80%，綠地等透水面積占比20%）。問題1：計(jì)算小區(qū)生活最高日用水量（m3/d）。（已知：居民生活用水定額180L/(人·d)，幼兒園生活用水定額25L/(人·d)，社區(qū)超市用水定額10L/(m2·d)，未預(yù)見水量按總用水量的10%計(jì)）答案：（1）居民生活用水：1000戶×3人×180L/(人·d)=540,000L/d=540m3/d；（2）幼兒園用水：90人×25L/(人·d)=2,250L/d=2.25m3/d；（3）社區(qū)超市用水：1500m2×10L/(m2·d)=15,000L/d=15m3/d；（4）總基本用水量=540+2.25+15=557.25m3/d；（5）未預(yù)見水量=557.25×10%=55.725m3/d；（6）最高日用水量=557.25+55.725=612.975≈613m3/d。問題2：設(shè)計(jì)小區(qū)雨水管渠，確定雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）。（采用推理公式：Q=ψ×q×F，其中q=167×A1×(1+c×lgP)/(t^n)，當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式參數(shù)：A1=2.0，c=0.8，n=0.5，P=2a（設(shè)計(jì)重現(xiàn)期），地面集水時(shí)間t1=10min，管內(nèi)流行時(shí)間t2=15min，總降雨歷時(shí)t=t1+t2）答案：（1）計(jì)算