2025年給排水工程基礎(chǔ)試題答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.城鎮(zhèn)生活飲用水水源的選擇應(yīng)優(yōu)先考慮（B）。A.地下水B.符合水質(zhì)要求的地表水C.海水淡化水D.再生水解析：根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2018）3.1.2條，水源選擇應(yīng)優(yōu)先采用符合水質(zhì)要求的地表水，其次為地下水，再生水和海水淡化水作為補(bǔ)充水源。2.某城鎮(zhèn)最高日設(shè)計(jì)用水量為10萬m3/d，時(shí)變化系數(shù)為1.5，則管網(wǎng)設(shè)計(jì)秒流量為（C）。A.1.16m3/sB.1.39m3/sC.1.74m3/sD.2.08m3/s解析：最高日平均時(shí)流量=100000/(24×3600)=1.157m3/s，設(shè)計(jì)秒流量=平均時(shí)流量×?xí)r變化系數(shù)=1.157×1.5≈1.74m3/s。3.污水處理中，活性污泥法的主要微生物是（D）。A.真菌B.藻類C.原生動物D.好氧異養(yǎng)菌解析：活性污泥法通過好氧異養(yǎng)菌降解有機(jī)物，原生動物作為指示生物，真菌和藻類在特定工藝（如生物膜法）中起輔助作用。4.雨水管渠設(shè)計(jì)中，徑流系數(shù)的取值與（A）無關(guān)。A.設(shè)計(jì)重現(xiàn)期B.地面覆蓋類型C.地形坡度D.土壤滲透性能解析：徑流系數(shù)反映降水形成徑流的比例，主要與地面類型（如水泥地面、綠地）、地形（坡度大則徑流快）、土壤滲透性（滲透差則徑流多）相關(guān)，與重現(xiàn)期無關(guān)。5.給水管道采用球墨鑄鐵管時(shí)，接口形式優(yōu)先選用（B）。A.承插式水泥接口B.承插式橡膠圈接口C.法蘭接口D.焊接接口解析：球墨鑄鐵管采用橡膠圈接口可適應(yīng)地基輕微沉降，密封性好，施工便捷，符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）要求。二、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述混凝-沉淀-過濾工藝中各單元的作用及關(guān)鍵控制參數(shù)?；炷龁卧ㄟ^投加混凝劑（如聚合氯化鋁）使水中膠體脫穩(wěn)，形成微絮體，關(guān)鍵參數(shù)為混凝劑投加量（5-30mg/L）、混合時(shí)間（10-30s）、G值（500-1000s?1）；沉淀單元利用重力分離絮體，關(guān)鍵參數(shù)為表面負(fù)荷（1.5-3.0m3/(m2·h)）、停留時(shí)間（1.5-3.0h）；過濾單元通過濾料（石英砂/無煙煤）截留微小顆粒，關(guān)鍵參數(shù)為濾速（8-10m/h）、濾層厚度（700-1200mm）、反沖洗強(qiáng)度（15-18L/(s·m2)）。2.比較分流制與合流制排水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。分流制將生活污水、工業(yè)廢水與雨水分別排放，優(yōu)點(diǎn)：污水量穩(wěn)定，處理廠規(guī)模??；雨水可就近排放，降低管道口徑；避免雨季污水廠超負(fù)荷。缺點(diǎn)：初期雨水未處理直接排放污染水體；投資較高（需兩套管網(wǎng)）。合流制用同一管道排放混合污水，優(yōu)點(diǎn)：管網(wǎng)投資低；初期雨水污染物被處理。缺點(diǎn)：雨季混合污水量劇增，超過處理能力時(shí)溢流污染；污水處理廠需按最大流量設(shè)計(jì)，運(yùn)行成本高。3.簡述給水管網(wǎng)水力平差的目的及主要步驟。目的：通過調(diào)整管段流量分配，使各節(jié)點(diǎn)水壓滿足要求（服務(wù)水頭≥28m），同時(shí)降低能耗（最小化水頭損失）。步驟：①繪制管網(wǎng)圖，確定節(jié)點(diǎn)編號、管段長度/直徑；②計(jì)算比流量（扣除大用戶后，(總用水量-大用戶用水量)/管網(wǎng)總長度）；③分配節(jié)點(diǎn)流量（管段沿線流量的一半分配至兩端節(jié)點(diǎn)）；④假設(shè)初始流量，計(jì)算管段水頭損失（采用海曾-威廉公式h=10.67×(Q/C)^1.852×L/d^4.87，C為管內(nèi)壁粗糙系數(shù)）；⑤計(jì)算節(jié)點(diǎn)水壓（起點(diǎn)水壓-管段水頭損失），若節(jié)點(diǎn)水壓不滿足，調(diào)整管段流量（按閉合差Δh分配修正流量）；⑥重復(fù)計(jì)算直至所有環(huán)閉合差≤0.5m，節(jié)點(diǎn)水壓達(dá)標(biāo)。4.說明污水處理中生物脫氮的基本原理及主要工藝。原理：通過硝化反應(yīng)（NH??-N→NO??-N→NO??-N，好氧環(huán)境，硝化菌參與）和反硝化反應(yīng)（NO??-N→N?↑，缺氧環(huán)境，反硝化菌參與）將氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ?。主要工藝：A/O工藝（缺氧-好氧，前置反硝化）、A2/O工藝（厭氧-缺氧-好氧，同步脫氮除磷）、SBR（序批式活性污泥法，通過時(shí)間序列實(shí)現(xiàn)好氧/缺氧交替）、氧化溝（延時(shí)曝氣，溝內(nèi)形成好氧-缺氧區(qū)）。5.雨水管渠設(shè)計(jì)中，暴雨強(qiáng)度公式的意義及參數(shù)確定方法。暴雨強(qiáng)度公式反映降雨強(qiáng)度（i，mm/min）、降雨歷時(shí)（t，min）、設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（P，a）的關(guān)系，形式為i=A(1+ClgP)/(t+b)^n。意義：計(jì)算一定重現(xiàn)期下某歷時(shí)的最大降雨強(qiáng)度，是雨水管渠設(shè)計(jì)流量（Q=Ψ×q×F，q=167i）的核心依據(jù)。參數(shù)確定：通過當(dāng)?shù)乇┯曩Y料（至少20年）統(tǒng)計(jì)，采用年最大值法或超定量法選取雨樣，計(jì)算不同歷時(shí)的暴雨強(qiáng)度，用最小二乘法擬合公式中的A、C、b、n，確保擬合誤差≤5%。三、計(jì)算題（每題15分，共30分）1.某城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)中，管段L=500m，管徑d=300mm，粗糙系數(shù)C=130，流量Q=0.15m3/s，計(jì)算該管段的沿程水頭損失（采用海曾-威廉公式，h=10.67×(Q/C)^1.852×L/d^4.87）。解：代入公式，Q=0.15m3/s，C=130，L=500m，d=0.3m。計(jì)算(Q/C)=0.15/130≈0.001154；(Q/C)^1.852≈0.001154^1.852≈0.0000023；d^4.87=0.3^4.87≈0.3^(4+0.87)=0.3^4×0.3^0.87≈0.0081×0.367≈0.00297；h=10.67×0.0000023×500/0.00297≈10.67×0.00115/0.00297≈10.67×0.387≈4.13m。2.某小區(qū)污水管渠設(shè)計(jì)，服務(wù)面積F=20ha，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)q0=200L/(人·d)，人口密度n=500人/ha，總變化系數(shù)Kz=2.0；工業(yè)廢水量Q工業(yè)=200m3/h；設(shè)計(jì)流量Q=生活污水量+工業(yè)廢水量。計(jì)算該管渠的設(shè)計(jì)流量（單位：L/s）。解：生活污水量=服務(wù)面積×人口密度×污水量標(biāo)準(zhǔn)=20ha×500人/ha×200L/(人·d)=20×500×200=2,000,000L/d=2000m3/d=2000/(24×3600)≈0.02315m3/s=23.15L/s；總生活污水設(shè)計(jì)流量=23.15×Kz=23.15×2=46.3L/s；工業(yè)廢水量=200m3/h=200/3600≈0.05556m3/s=55.56L/s；設(shè)計(jì)流量Q=46.3+55.56≈101.86L/s（取102L/s）。四、案例分析題（20分）某城鎮(zhèn)新建污水處理廠，設(shè)計(jì)規(guī)模5萬m3/d，進(jìn)水水質(zhì)：BOD5=200mg/L，COD=400mg/L，SS=250mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=5mg/L；出水需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)（BOD5≤10mg/L，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L）。問題1：推薦主體處理工藝并說明理由。推薦A2/O（厭氧-缺氧-好氧）工藝。理由：A2/O工藝可同步實(shí)現(xiàn)有機(jī)物降解（好氧區(qū)）、生物脫氮（缺氧區(qū)反硝化、好氧區(qū)硝化）、生物除磷（厭氧區(qū)釋磷、好氧區(qū)吸磷），滿足一級A標(biāo)準(zhǔn)對BOD5、COD、NH3-N、TP的要求。問題2：若實(shí)際運(yùn)行中出水NH3-N=8mg/L（超標(biāo)），分析可能原因及解決措施?？赡茉颍孩俸醚鯀^(qū)溶解氧不足（<2mg/L），硝化菌活性受抑制；②污泥齡過短（<10d），硝化菌（世代周期長）流失；③進(jìn)水碳氮比（BOD5/N<4），反硝化碳源不足，導(dǎo)致硝酸鹽積累抑制硝化；④水溫過低（<15℃），硝化反應(yīng)速率下降。解決措施：①增加好氧區(qū)曝氣量，維持DO=2-4mg/L；②延長污泥齡至15-25d（降低污泥排放量）；③投加外碳源（如乙酸鈉），提升BOD5/N至5-6；④冬季增加保溫措施（如加蓋），或提高污泥濃度（MLSS=3000-4000mg/L）補(bǔ)償?shù)蜏赜绊?。問題3：說明污泥處理的必要性及主要工藝。必要性：剩余污泥含水率高（99%），體積大；