流體流動(dòng)排水考卷方案一、概述

流體流動(dòng)排水考卷旨在評(píng)估考生對(duì)流體力學(xué)基本原理、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算方法及實(shí)際應(yīng)用的理解程度。本方案涵蓋考試范圍、題型設(shè)置、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及備考建議，確?？己藘?nèi)容的科學(xué)性與實(shí)用性。

二、考試范圍與目標(biāo)

（一）核心知識(shí)點(diǎn)

1.流體力學(xué)基礎(chǔ)

(1)流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)原理

(2)流體連續(xù)性方程與伯努利方程應(yīng)用

(3)管道流動(dòng)阻力與水頭損失計(jì)算

2.排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)排水系統(tǒng)分類（重力流、壓力流）

(2)管道直徑選擇與流速控制標(biāo)準(zhǔn)

(3)污水提升泵選型與安裝要求

3.實(shí)際工程問(wèn)題

(1)排水系統(tǒng)水力計(jì)算案例

(2)泄洪設(shè)計(jì)參數(shù)（如降雨強(qiáng)度、匯水面積）

(3)常見(jiàn)排水問(wèn)題（如堵塞、滲漏）診斷與解決

（二）考核目標(biāo)

1.掌握流體流動(dòng)基本理論，能獨(dú)立分析排水系統(tǒng)水力條件。

2.熟悉排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范，能完成管道水力計(jì)算。

3.具備解決實(shí)際排水工程問(wèn)題的能力，包括方案優(yōu)化與施工建議。

三、題型設(shè)置

（一）客觀題

1.單項(xiàng)選擇題（20題，每題2分，共40分）

-考察基礎(chǔ)概念、公式應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范記憶。

2.判斷題（10題，每題1分，共10分）

-考察對(duì)易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)的辨析能力。

（二）主觀題

1.計(jì)算題（40分）

-要求列出計(jì)算步驟，如管道水力計(jì)算、泵選型參數(shù)。

-示例題目：某小區(qū)排水管道長(zhǎng)500m，坡度0.005，流量Q=0.15m3/s，計(jì)算經(jīng)濟(jì)流速下的管徑。

2.綜合分析題（30分）

-要求結(jié)合實(shí)際案例，提出排水系統(tǒng)優(yōu)化方案，需說(shuō)明依據(jù)與參數(shù)。

-示例題目：分析暴雨導(dǎo)致某區(qū)域內(nèi)澇的原因，提出改進(jìn)措施。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（一）客觀題

-單項(xiàng)選擇題：正確得2分，錯(cuò)誤或空白不得分。

-判斷題：正確得1分，錯(cuò)誤扣0.5分，空白不得分。

（二）主觀題

1.計(jì)算題

(1)公式應(yīng)用正確（15分）

(2)計(jì)算過(guò)程完整（15分）

(3)單位與量綱規(guī)范（10分）

2.綜合分析題

(1)問(wèn)題分析合理性（10分）

(2)方案可行性（10分）

(3)依據(jù)與參數(shù)準(zhǔn)確性（10分）

五、備考建議

（一）重點(diǎn)復(fù)習(xí)內(nèi)容

1.流體力學(xué)核心公式（如雷諾數(shù)、曼寧公式）。

2.排水規(guī)范關(guān)鍵參數(shù)（如最大允許流速、最小坡度）。

3.案例分析：歷年典型排水工程計(jì)算題。

（二）學(xué)習(xí)方法

1.步驟訓(xùn)練：分步驟練習(xí)管道水力計(jì)算，確保邏輯清晰。

2.工具使用：熟悉計(jì)算軟件（如Excel、專業(yè)水力計(jì)算軟件）操作。

3.模擬測(cè)試：完成包含計(jì)算與案例分析的綜合試卷，對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自評(píng)。

六、注意事項(xiàng)

1.考試時(shí)長(zhǎng)建議120分鐘，客觀題與主觀題時(shí)間合理分配。

2.提供標(biāo)準(zhǔn)答案模板，明確計(jì)算題與案例分析采分點(diǎn)。

3.建議配套提供排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集作為參考資料。

**一、概述**

流體流動(dòng)排水考卷旨在全面評(píng)估考生對(duì)流體力學(xué)基本原理、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用能力的掌握程度。本方案詳細(xì)規(guī)定了考試的范圍、題型結(jié)構(gòu)、評(píng)分細(xì)則、備考指導(dǎo)以及實(shí)施要求，力求確?？己藘?nèi)容的專業(yè)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性，能夠有效區(qū)分不同層次考生的知識(shí)水平和實(shí)踐技能。通過(guò)本次考核，期望能檢驗(yàn)考生是否具備分析和解決復(fù)雜流體流動(dòng)與排水工程問(wèn)題的基本素養(yǎng)。

**二、考試范圍與目標(biāo)**

（一）核心知識(shí)點(diǎn)

1.流體力學(xué)基礎(chǔ)

(1)流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)原理

(1)掌握流體的主要物理性質(zhì)：密度、粘度、表面張力及其影響因素。

(2)理解并應(yīng)用靜水壓強(qiáng)傳遞規(guī)律，能計(jì)算簡(jiǎn)單容器中的靜水壓強(qiáng)分布。

(3)掌握牛頓內(nèi)摩擦定律，理解粘性流體與理想流體的區(qū)別。

(4)熟悉伯努利方程的推導(dǎo)過(guò)程、適用條件（如恒定流、不可壓縮、無(wú)粘性、無(wú)能量損失），并能靈活應(yīng)用于管道、明渠等流動(dòng)分析中。

(5)掌握流體動(dòng)能修正系數(shù)和動(dòng)量修正系數(shù)的定義與計(jì)算。

(2)流體連續(xù)性方程應(yīng)用

(1)理解質(zhì)量守恒原理在流體流動(dòng)中的體現(xiàn)。

(2)掌握一元恒定流連續(xù)性方程（A1v1=A2v2）的推導(dǎo)與應(yīng)用，能進(jìn)行流量、流速與過(guò)流斷面面積的關(guān)系計(jì)算。

(3)了解三維連續(xù)性方程的矢量形式及其簡(jiǎn)化條件。

(3)管道流動(dòng)阻力與水頭損失計(jì)算

(1)區(qū)分沿程水頭損失（hf）和局部水頭損失（hl）的成因和計(jì)算方法。

(2)掌握沿程水頭損失的計(jì)算：達(dá)西-維斯巴赫公式（hf=f(L/D)*(v2/2g)）及其水力粗糙度（ε）的確定方法（如使用莫迪圖或Colebrook方程）。

(3)掌握局部水頭損失的計(jì)算：采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法（如彎頭、三通、閥門(mén)、入口/出口損失系數(shù)）計(jì)算hl=ξ*(v2/2g)。

(4)理解雷諾數(shù)的物理意義，掌握其計(jì)算方法，并能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流體的流動(dòng)狀態(tài)（層流、過(guò)渡流、湍流）及其對(duì)阻力系數(shù)的影響。

(5)了解非圓形截面管道的水力半徑和當(dāng)量直徑的計(jì)算方法。

2.排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)排水系統(tǒng)分類（重力流、壓力流）

(1)詳細(xì)描述重力流排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：依靠重力自流，一般沿地形布置，管道充滿度受坡度和管徑限制，計(jì)算中需考慮水力坡度與地面坡度的關(guān)系。

(2)詳細(xì)描述壓力流排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：依靠泵或水錘驅(qū)動(dòng)，管道內(nèi)水流充滿度可接近完全充滿，允許水力坡度陡于地面坡度，需關(guān)注壓力波動(dòng)和氣蝕問(wèn)題。

(3)區(qū)分生活污水排水系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和主要區(qū)別。

(2)管道直徑選擇與流速控制標(biāo)準(zhǔn)

(1)闡述管道經(jīng)濟(jì)流速的概念：在滿足規(guī)范要求和運(yùn)行安全的前提下，使管道單位長(zhǎng)度的建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用（能耗）之和最小的流速。

(2)列舉不同類型排水管道（雨水、污水）在不同工況（如自流、壓力流、合流）下的設(shè)計(jì)流速范圍（例如，雨水管滿流時(shí)推薦流速0.6-1.0m/s，最小不小于0.75m/s；污水管在設(shè)計(jì)充滿度下推薦流速0.9-1.2m/s，最小不小于0.6m/s，以防止淤積）。

(3)說(shuō)明流速過(guò)快可能導(dǎo)致的沖刷、磨損問(wèn)題，流速過(guò)慢可能導(dǎo)致的沉積、堵塞問(wèn)題。

(4)闡述管道直徑選擇的基本原則：根據(jù)設(shè)計(jì)流量、經(jīng)濟(jì)流速、地形條件和允許坡度綜合確定，需進(jìn)行水力計(jì)算校核。

(3)污水提升泵選型與安裝要求

(1)列出選擇污水提升泵（如GrinderPump,SubmersiblePump）需考慮的關(guān)鍵參數(shù)：流量（Q）、揚(yáng)程（H，包括吸程、壓程、總水頭損失）、功率、效率、耐腐蝕性、自動(dòng)控制功能（如液位控制）。

(2)說(shuō)明泵型選型的依據(jù)：流量-揚(yáng)程曲線與系統(tǒng)水力需求曲線的匹配。

(3)闡述泵坑（Sump）的設(shè)計(jì)要求：有效容積、最低/最高液位控制、防堵塞設(shè)計(jì)（如格柵）、通風(fēng)、排水措施。

(4)強(qiáng)調(diào)泵安裝與維護(hù)的重要性：固定基礎(chǔ)、減震措施、電纜保護(hù)、定期檢查與保養(yǎng)（如潤(rùn)滑、葉輪清理）。

3.實(shí)際工程問(wèn)題

(1)排水系統(tǒng)水力計(jì)算案例

(1)提供完整的水力計(jì)算步驟示例：如給定管段起點(diǎn)/終點(diǎn)高程、管長(zhǎng)、坡度、流量，計(jì)算末端水頭、流速、充滿度、水力坡度。

(2)示例計(jì)算：包括分支管匯合處的流量疊加、壓力流與重力流的轉(zhuǎn)換點(diǎn)計(jì)算。

(3)強(qiáng)調(diào)計(jì)算中參數(shù)的確定方法：設(shè)計(jì)流量（考慮變化系數(shù)）、管材粗糙度、局部損失系數(shù)。

(2)泄洪設(shè)計(jì)參數(shù)（如降雨強(qiáng)度、匯水面積）

(1)解釋降雨強(qiáng)度（如小時(shí)降雨量、暴雨強(qiáng)度公式）與重現(xiàn)期（ReturnPeriod）的概念及其在雨水設(shè)計(jì)中的作用。

(2)說(shuō)明匯水面積（CatchmentArea）的劃分方法：地面面積、屋面面積、道路面積等，考慮地面坡度對(duì)徑流系數(shù)（RunoffCoefficient）的影響。

(3)描述如何根據(jù)降雨強(qiáng)度、徑流系數(shù)、匯水面積、匯流時(shí)間（TimeofConcentration）計(jì)算設(shè)計(jì)流量（Q=C*I*A）。

(4)闡述調(diào)蓄池、滯留塘等設(shè)施的容積計(jì)算原理，以控制峰值流量。

(3)常見(jiàn)排水問(wèn)題（如堵塞、滲漏）診斷與解決

(1)列出排水系統(tǒng)堵塞的常見(jiàn)原因：雜物（樹(shù)葉、垃圾）進(jìn)入、油脂堆積、管道結(jié)構(gòu)缺陷、水力條件不合理（流速過(guò)慢）、紅蟲(chóng)（SnailKites）繁殖。

(2)提供堵塞診斷方法：觀察口檢查、聲納探測(cè)、CCTV管道內(nèi)窺檢測(cè)。

(3)列出堵塞疏通方法：機(jī)械疏通（絞車、疏通機(jī)）、化學(xué)疏通（注意安全和環(huán)保）、管道修復(fù)或更換。

(4)列出排水管道滲漏的常見(jiàn)原因：接口開(kāi)裂、管道材質(zhì)老化、第三方破壞、回填土壓實(shí)度不足。

(5)提供滲漏檢測(cè)方法：壓力測(cè)試（水壓或氣壓）、電磁法檢測(cè)、聲音檢測(cè)。

(6)列出滲漏處理方法：接口密封、管道修補(bǔ)（如灌漿）、更換管道段。

（二）考核目標(biāo)

1.掌握流體流動(dòng)基本理論，能獨(dú)立分析排水系統(tǒng)水力條件，準(zhǔn)確計(jì)算水頭損失、流速、流量等關(guān)鍵參數(shù)。

2.熟悉排水工程設(shè)計(jì)的基本原則和規(guī)范要求，能根據(jù)實(shí)際條件（如流量、地形、地質(zhì)）選擇合適的管道類型、管徑、坡度，并進(jìn)行水力計(jì)算和校核。

3.具備解決實(shí)際排水工程問(wèn)題的能力，包括對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題（如堵塞、滲漏、內(nèi)澇）進(jìn)行診斷、分析，并提出合理有效的解決方案或優(yōu)化建議。

4.能夠理解并應(yīng)用相關(guān)計(jì)算公式和工具，具備一定的工程設(shè)計(jì)軟件操作能力（如CAD繪圖、水力計(jì)算軟件）。

**三、題型設(shè)置**

（一）客觀題

1.單項(xiàng)選擇題（20題，每題2分，共40分）

-考察范圍包括：流體基本性質(zhì)、靜壓強(qiáng)計(jì)算、伯努利方程應(yīng)用、連續(xù)性方程、雷諾數(shù)與流態(tài)判斷、沿程/局部水頭損失計(jì)算、管道分類、流速/坡度要求、泵的基本參數(shù)、排水系統(tǒng)分類、設(shè)計(jì)流量計(jì)算、常見(jiàn)問(wèn)題原因等。

-題目形式：概念辨析、公式選擇、參數(shù)判斷、簡(jiǎn)單計(jì)算結(jié)果選擇。

2.判斷題（10題，每題1分，共10分）

-考察范圍包括：公式的適用條件、設(shè)計(jì)原則的正確性、現(xiàn)象描述的真?zhèn)巍⒎椒▋?yōu)劣的比較等。

-題目形式：對(duì)描述或觀點(diǎn)的正誤進(jìn)行判斷。

（二）主觀題

1.計(jì)算題（40分）

-要求：必須列出詳細(xì)的計(jì)算步驟、公式、代入數(shù)據(jù)及單位，最終得出結(jié)果。鼓勵(lì)使用圖表輔助說(shuō)明。

-示例題目1：某重力流污水管道，管長(zhǎng)L=300m，管徑D=300mm，材質(zhì)為鑄鐵（n=0.013），設(shè)計(jì)坡度i=0.003，設(shè)計(jì)流量Q=0.12m3/s。計(jì)算該管段的水力坡度、流速、末端水頭損失（假設(shè)起點(diǎn)高程為100.00m）。若局部損失系數(shù)總和Σξ=0.3（包含入口和第一個(gè)彎頭），重新計(jì)算末端總水頭損失。

-示例題目2：某區(qū)域匯水面積A=5hm2，地面坡度平緩，徑流系數(shù)C=0.6，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期T=2年，暴雨強(qiáng)度公式為i=1670t^(1/4)，其中t為徑流時(shí)間（分鐘）。假設(shè)匯流時(shí)間t_c=10分鐘。計(jì)算該區(qū)域的設(shè)計(jì)雨水流量。若已知管道起點(diǎn)高程為85.00m，末端需排入市政雨水管，該市政雨水管入口處高程為83.50m，設(shè)計(jì)坡度為0.005，計(jì)算所需的最小管道坡度（不考慮局部損失，假設(shè)管道充滿度接近設(shè)計(jì)流量對(duì)應(yīng)的充滿度）。

2.綜合分析題（30分）

-要求：結(jié)合具體案例背景，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、判斷或設(shè)計(jì)。需闡述分析過(guò)程、依據(jù)、計(jì)算（如需要）和結(jié)論/建議。注重邏輯性和合理性。

-示例題目1：某住宅小區(qū)地下車庫(kù)雨水排水系統(tǒng)，原設(shè)計(jì)采用重力流排水，管徑DN200，坡度0.008。近期發(fā)現(xiàn)雨后內(nèi)澇嚴(yán)重。分析可能的原因（至少提出3種可能性，并說(shuō)明判斷依據(jù)），提出至少2種改進(jìn)方案（如增加泵站、改變管徑或坡度、設(shè)置調(diào)蓄設(shè)施等），并簡(jiǎn)述方案的優(yōu)缺點(diǎn)及選擇建議。

-示例題目2：在安裝一條DN400的預(yù)應(yīng)力混凝土管時(shí)，發(fā)現(xiàn)管道接口處存在較大間隙。分析可能造成該間隙的原因（如管道安裝誤差、基礎(chǔ)不均勻沉降、管材變形等），提出防止類似問(wèn)題發(fā)生的措施（在管道鋪設(shè)、接口處理、回填等方面）。

**四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)**

（一）客觀題

-單項(xiàng)選擇題：選擇正確得2分，選擇錯(cuò)誤、部分正確或空白均不得分。

-判斷題：判斷正確得1分，判斷錯(cuò)誤不得分（不倒扣分）。

（二）主觀題

1.計(jì)算題（40分）

(1)公式應(yīng)用正確性（15分）：所選公式與題目條件匹配，計(jì)算原理無(wú)誤。

(2)計(jì)算過(guò)程完整性（15分）：步驟清晰，中間結(jié)果正確，邏輯連貫。

(3)數(shù)據(jù)與單位規(guī)范性（10分）：代入數(shù)據(jù)合理，單位使用統(tǒng)一規(guī)范（如m,s,m3/s,m,m/s2,m），單位換算正確。

(4)結(jié)果準(zhǔn)確性（5分）：最終計(jì)算結(jié)果數(shù)值與公式代入值符合預(yù)期范圍，必要時(shí)進(jìn)行單位換算。

-評(píng)分方式：可按步驟給分，也可根據(jù)錯(cuò)誤性質(zhì)扣分。復(fù)雜題目可拆分評(píng)分點(diǎn)。

2.綜合分析題（30分）

(1)問(wèn)題分析合理性（10分）：提出的可能原因或分析角度符合工程實(shí)際，有理有據(jù)。

(2)方案可行性/設(shè)計(jì)合理性（10分）：提出的方案或建議具有可操作性，技術(shù)參數(shù)選擇合理，符合基本設(shè)計(jì)原則。

(3)依據(jù)與參數(shù)準(zhǔn)確性（5分）：方案論證或設(shè)計(jì)計(jì)算中引用的規(guī)范、參數(shù)（如流速、坡度、材料特性）基本準(zhǔn)確。

(4)表達(dá)清晰度（5分）：論述邏輯清晰，條理分明，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔專業(yè)。

-評(píng)分方式：根據(jù)回答內(nèi)容的覆蓋面、深度、邏輯性和專業(yè)度進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，可參考評(píng)分細(xì)則逐點(diǎn)打分。

**五、備考建議**

（一）重點(diǎn)復(fù)習(xí)內(nèi)容

1.流體力學(xué)核心公式：重點(diǎn)掌握連續(xù)性方程、伯努利方程、達(dá)西-維斯巴赫公式、雷諾數(shù)計(jì)算及其意義、局部水頭損失系數(shù)。熟記常用參數(shù)的單位。

2.排水規(guī)范關(guān)鍵參數(shù)：熟悉不同類型管道（雨水、污水）的設(shè)計(jì)流速、坡度、充滿度、最小管徑等限值。了解泵選型的基本參數(shù)和選型原則。

3.案例分析：收集并分析至少5個(gè)典型的排水系統(tǒng)水力計(jì)算案例（重力流、壓力流、管段計(jì)算、分支匯合）和2-3個(gè)實(shí)際工程問(wèn)題診斷與解決的案例。

（二）學(xué)習(xí)方法

1.步驟訓(xùn)練：針對(duì)計(jì)算題，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)步驟進(jìn)行練習(xí)，確保每一步的理解和熟練度。例如，計(jì)算沿程水頭損失時(shí)，必須先確定流態(tài)（雷諾數(shù)），再選擇合適的公式（層流或湍流，達(dá)西公式或曼寧公式），最后代入數(shù)據(jù)計(jì)算。

2.工具使用：熟悉計(jì)算軟件（如Excel進(jìn)行表格計(jì)算、專業(yè)水力計(jì)算軟件如EPANET進(jìn)行管網(wǎng)模擬）的基本操作，了解其優(yōu)勢(shì)和局限性。

3.模擬測(cè)試：找歷年真題或模擬題進(jìn)行限時(shí)測(cè)試，模擬真實(shí)考試環(huán)境，檢驗(yàn)知識(shí)掌握程度和答題速度。對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自評(píng)，找出薄弱環(huán)節(jié)。

4.理論聯(lián)系實(shí)際：嘗試將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活中的排水現(xiàn)象（如小區(qū)排水、城市雨水管）聯(lián)系起來(lái)，加深理解。

**六、注意事項(xiàng)**

1.考試時(shí)長(zhǎng)建議120分鐘，客觀題部分時(shí)間相對(duì)集中，主觀題部分給予充足時(shí)間進(jìn)行計(jì)算和書(shū)寫(xiě)。

2.提供標(biāo)準(zhǔn)答案模板：對(duì)于計(jì)算題，應(yīng)給出關(guān)鍵步驟和最終答案；對(duì)于分析題，應(yīng)提供評(píng)分要點(diǎn)和參考答案思路。明確計(jì)算題的采分點(diǎn)和分析題的評(píng)分維度。

3.建議配套提供基礎(chǔ)公式表、常用數(shù)據(jù)表（如水力粗糙度系數(shù)、局部損失系數(shù)范圍、管道材料特性）、典型排水系統(tǒng)圖例作為考試參考資料，以降低考試難度，側(cè)重考察考生應(yīng)用知識(shí)的能力。

4.監(jiān)考要求：提醒考生注意書(shū)寫(xiě)規(guī)范，計(jì)算過(guò)程清晰，避免因字跡潦草或步驟混亂導(dǎo)致評(píng)分困難?？陀^題填涂規(guī)范，主觀題卷面整潔。

一、概述

流體流動(dòng)排水考卷旨在評(píng)估考生對(duì)流體力學(xué)基本原理、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算方法及實(shí)際應(yīng)用的理解程度。本方案涵蓋考試范圍、題型設(shè)置、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及備考建議，確?？己藘?nèi)容的科學(xué)性與實(shí)用性。

二、考試范圍與目標(biāo)

（一）核心知識(shí)點(diǎn)

1.流體力學(xué)基礎(chǔ)

(1)流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)原理

(2)流體連續(xù)性方程與伯努利方程應(yīng)用

(3)管道流動(dòng)阻力與水頭損失計(jì)算

2.排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)排水系統(tǒng)分類（重力流、壓力流）

(2)管道直徑選擇與流速控制標(biāo)準(zhǔn)

(3)污水提升泵選型與安裝要求

3.實(shí)際工程問(wèn)題

(1)排水系統(tǒng)水力計(jì)算案例

(2)泄洪設(shè)計(jì)參數(shù)（如降雨強(qiáng)度、匯水面積）

(3)常見(jiàn)排水問(wèn)題（如堵塞、滲漏）診斷與解決

（二）考核目標(biāo)

1.掌握流體流動(dòng)基本理論，能獨(dú)立分析排水系統(tǒng)水力條件。

2.熟悉排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范，能完成管道水力計(jì)算。

3.具備解決實(shí)際排水工程問(wèn)題的能力，包括方案優(yōu)化與施工建議。

三、題型設(shè)置

（一）客觀題

1.單項(xiàng)選擇題（20題，每題2分，共40分）

-考察基礎(chǔ)概念、公式應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范記憶。

2.判斷題（10題，每題1分，共10分）

-考察對(duì)易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)的辨析能力。

（二）主觀題

1.計(jì)算題（40分）

-要求列出計(jì)算步驟，如管道水力計(jì)算、泵選型參數(shù)。

-示例題目：某小區(qū)排水管道長(zhǎng)500m，坡度0.005，流量Q=0.15m3/s，計(jì)算經(jīng)濟(jì)流速下的管徑。

2.綜合分析題（30分）

-要求結(jié)合實(shí)際案例，提出排水系統(tǒng)優(yōu)化方案，需說(shuō)明依據(jù)與參數(shù)。

-示例題目：分析暴雨導(dǎo)致某區(qū)域內(nèi)澇的原因，提出改進(jìn)措施。

四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（一）客觀題

-單項(xiàng)選擇題：正確得2分，錯(cuò)誤或空白不得分。

-判斷題：正確得1分，錯(cuò)誤扣0.5分，空白不得分。

（二）主觀題

1.計(jì)算題

(1)公式應(yīng)用正確（15分）

(2)計(jì)算過(guò)程完整（15分）

(3)單位與量綱規(guī)范（10分）

2.綜合分析題

(1)問(wèn)題分析合理性（10分）

(2)方案可行性（10分）

(3)依據(jù)與參數(shù)準(zhǔn)確性（10分）

五、備考建議

（一）重點(diǎn)復(fù)習(xí)內(nèi)容

1.流體力學(xué)核心公式（如雷諾數(shù)、曼寧公式）。

2.排水規(guī)范關(guān)鍵參數(shù)（如最大允許流速、最小坡度）。

3.案例分析：歷年典型排水工程計(jì)算題。

（二）學(xué)習(xí)方法

1.步驟訓(xùn)練：分步驟練習(xí)管道水力計(jì)算，確保邏輯清晰。

2.工具使用：熟悉計(jì)算軟件（如Excel、專業(yè)水力計(jì)算軟件）操作。

3.模擬測(cè)試：完成包含計(jì)算與案例分析的綜合試卷，對(duì)照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自評(píng)。

六、注意事項(xiàng)

1.考試時(shí)長(zhǎng)建議120分鐘，客觀題與主觀題時(shí)間合理分配。

2.提供標(biāo)準(zhǔn)答案模板，明確計(jì)算題與案例分析采分點(diǎn)。

3.建議配套提供排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集作為參考資料。

**一、概述**

流體流動(dòng)排水考卷旨在全面評(píng)估考生對(duì)流體力學(xué)基本原理、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用能力的掌握程度。本方案詳細(xì)規(guī)定了考試的范圍、題型結(jié)構(gòu)、評(píng)分細(xì)則、備考指導(dǎo)以及實(shí)施要求，力求確保考核內(nèi)容的專業(yè)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性，能夠有效區(qū)分不同層次考生的知識(shí)水平和實(shí)踐技能。通過(guò)本次考核，期望能檢驗(yàn)考生是否具備分析和解決復(fù)雜流體流動(dòng)與排水工程問(wèn)題的基本素養(yǎng)。

**二、考試范圍與目標(biāo)**

（一）核心知識(shí)點(diǎn)

1.流體力學(xué)基礎(chǔ)

(1)流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)原理

(1)掌握流體的主要物理性質(zhì)：密度、粘度、表面張力及其影響因素。

(2)理解并應(yīng)用靜水壓強(qiáng)傳遞規(guī)律，能計(jì)算簡(jiǎn)單容器中的靜水壓強(qiáng)分布。

(3)掌握牛頓內(nèi)摩擦定律，理解粘性流體與理想流體的區(qū)別。

(4)熟悉伯努利方程的推導(dǎo)過(guò)程、適用條件（如恒定流、不可壓縮、無(wú)粘性、無(wú)能量損失），并能靈活應(yīng)用于管道、明渠等流動(dòng)分析中。

(5)掌握流體動(dòng)能修正系數(shù)和動(dòng)量修正系數(shù)的定義與計(jì)算。

(2)流體連續(xù)性方程應(yīng)用

(1)理解質(zhì)量守恒原理在流體流動(dòng)中的體現(xiàn)。

(2)掌握一元恒定流連續(xù)性方程（A1v1=A2v2）的推導(dǎo)與應(yīng)用，能進(jìn)行流量、流速與過(guò)流斷面面積的關(guān)系計(jì)算。

(3)了解三維連續(xù)性方程的矢量形式及其簡(jiǎn)化條件。

(3)管道流動(dòng)阻力與水頭損失計(jì)算

(1)區(qū)分沿程水頭損失（hf）和局部水頭損失（hl）的成因和計(jì)算方法。

(2)掌握沿程水頭損失的計(jì)算：達(dá)西-維斯巴赫公式（hf=f(L/D)*(v2/2g)）及其水力粗糙度（ε）的確定方法（如使用莫迪圖或Colebrook方程）。

(3)掌握局部水頭損失的計(jì)算：采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法（如彎頭、三通、閥門(mén)、入口/出口損失系數(shù)）計(jì)算hl=ξ*(v2/2g)。

(4)理解雷諾數(shù)的物理意義，掌握其計(jì)算方法，并能根據(jù)雷諾數(shù)判斷流體的流動(dòng)狀態(tài)（層流、過(guò)渡流、湍流）及其對(duì)阻力系數(shù)的影響。

(5)了解非圓形截面管道的水力半徑和當(dāng)量直徑的計(jì)算方法。

2.排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)排水系統(tǒng)分類（重力流、壓力流）

(1)詳細(xì)描述重力流排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：依靠重力自流，一般沿地形布置，管道充滿度受坡度和管徑限制，計(jì)算中需考慮水力坡度與地面坡度的關(guān)系。

(2)詳細(xì)描述壓力流排水系統(tǒng)的特點(diǎn)：依靠泵或水錘驅(qū)動(dòng)，管道內(nèi)水流充滿度可接近完全充滿，允許水力坡度陡于地面坡度，需關(guān)注壓力波動(dòng)和氣蝕問(wèn)題。

(3)區(qū)分生活污水排水系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和主要區(qū)別。

(2)管道直徑選擇與流速控制標(biāo)準(zhǔn)

(1)闡述管道經(jīng)濟(jì)流速的概念：在滿足規(guī)范要求和運(yùn)行安全的前提下，使管道單位長(zhǎng)度的建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用（能耗）之和最小的流速。

(2)列舉不同類型排水管道（雨水、污水）在不同工況（如自流、壓力流、合流）下的設(shè)計(jì)流速范圍（例如，雨水管滿流時(shí)推薦流速0.6-1.0m/s，最小不小于0.75m/s；污水管在設(shè)計(jì)充滿度下推薦流速0.9-1.2m/s，最小不小于0.6m/s，以防止淤積）。

(3)說(shuō)明流速過(guò)快可能導(dǎo)致的沖刷、磨損問(wèn)題，流速過(guò)慢可能導(dǎo)致的沉積、堵塞問(wèn)題。

(4)闡述管道直徑選擇的基本原則：根據(jù)設(shè)計(jì)流量、經(jīng)濟(jì)流速、地形條件和允許坡度綜合確定，需進(jìn)行水力計(jì)算校核。

(3)污水提升泵選型與安裝要求

(1)列出選擇污水提升泵（如GrinderPump,SubmersiblePump）需考慮的關(guān)鍵參數(shù)：流量（Q）、揚(yáng)程（H，包括吸程、壓程、總水頭損失）、功率、效率、耐腐蝕性、自動(dòng)控制功能（如液位控制）。

(2)說(shuō)明泵型選型的依據(jù)：流量-揚(yáng)程曲線與系統(tǒng)水力需求曲線的匹配。

(3)闡述泵坑（Sump）的設(shè)計(jì)要求：有效容積、最低/最高液位控制、防堵塞設(shè)計(jì)（如格柵）、通風(fēng)、排水措施。

(4)強(qiáng)調(diào)泵安裝與維護(hù)的重要性：固定基礎(chǔ)、減震措施、電纜保護(hù)、定期檢查與保養(yǎng)（如潤(rùn)滑、葉輪清理）。

3.實(shí)際工程問(wèn)題

(1)排水系統(tǒng)水力計(jì)算案例

(1)提供完整的水力計(jì)算步驟示例：如給定管段起點(diǎn)/終點(diǎn)高程、管長(zhǎng)、坡度、流量，計(jì)算末端水頭、流速、充滿度、水力坡度。

(2)示例計(jì)算：包括分支管匯合處的流量疊加、壓力流與重力流的轉(zhuǎn)換點(diǎn)計(jì)算。

(3)強(qiáng)調(diào)計(jì)算中參數(shù)的確定方法：設(shè)計(jì)流量（考慮變化系數(shù)）、管材粗糙度、局部損失系數(shù)。

(2)泄洪設(shè)計(jì)參數(shù)（如降雨強(qiáng)度、匯水面積）

(1)解釋降雨強(qiáng)度（如小時(shí)降雨量、暴雨強(qiáng)度公式）與重現(xiàn)期（ReturnPeriod）的概念及其在雨水設(shè)計(jì)中的作用。

(2)說(shuō)明匯水面積（CatchmentArea）的劃分方法：地面面積、屋面面積、道路面積等，考慮地面坡度對(duì)徑流系數(shù)（RunoffCoefficient）的影響。

(3)描述如何根據(jù)降雨強(qiáng)度、徑流系數(shù)、匯水面積、匯流時(shí)間（TimeofConcentration）計(jì)算設(shè)計(jì)流量（Q=C*I*A）。

(4)闡述調(diào)蓄池、滯留塘等設(shè)施的容積計(jì)算原理，以控制峰值流量。

(3)常見(jiàn)排水問(wèn)題（如堵塞、滲漏）診斷與解決

(1)列出排水系統(tǒng)堵塞的常見(jiàn)原因：雜物（樹(shù)葉、垃圾）進(jìn)入、油脂堆積、管道結(jié)構(gòu)缺陷、水力條件不合理（流速過(guò)慢）、紅蟲(chóng)（SnailKites）繁殖。

(2)提供堵塞診斷方法：觀察口檢查、聲納探測(cè)、CCTV管道內(nèi)窺檢測(cè)。

(3)列出堵塞疏通方法：機(jī)械疏通（絞車、疏通機(jī)）、化學(xué)疏通（注意安全和環(huán)保）、管道修復(fù)或更換。

(4)列出排水管道滲漏的常見(jiàn)原因：接口開(kāi)裂、管道材質(zhì)老化、第三方破壞、回填土壓實(shí)度不足。

(5)提供滲漏檢測(cè)方法：壓力測(cè)試（水壓或氣壓）、電磁法檢測(cè)、聲音檢測(cè)。

(6)列出滲漏處理方法：接口密封、管道修補(bǔ)（如灌漿）、更換管道段。

（二）考核目標(biāo)

1.掌握流體流動(dòng)基本理論，能獨(dú)立分析排水系統(tǒng)水力條件，準(zhǔn)確計(jì)算水頭損失、流速、流量等關(guān)鍵參數(shù)。

2.熟悉排水工程設(shè)計(jì)的基本原則和規(guī)范要求，能根據(jù)實(shí)際條件（如流量、地形、地質(zhì)）選擇合適的管道類型、管徑、坡度，并進(jìn)行水力計(jì)算和校核。

3.具備解決實(shí)際排水工程問(wèn)題的能力，包括對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題（如堵塞、滲漏、內(nèi)澇）進(jìn)行診斷、分析，并提出合理有效的解決方案或優(yōu)化建議。

4.能夠理解并應(yīng)用相關(guān)計(jì)算公式和工具，具備一定的工程設(shè)計(jì)軟件操作能力（如CAD繪圖、水力計(jì)算軟件）。

**三、題型設(shè)置**

（一）客觀題

1.單項(xiàng)選擇題（20題，每題2分，共40分）

-考察范圍包括：流體基本性質(zhì)、靜壓強(qiáng)計(jì)算、伯努利方程應(yīng)用、連續(xù)性方程、雷諾數(shù)與流態(tài)判斷、沿程/局部水頭損失計(jì)算、管道分類、流速/坡度要求、泵的基本參數(shù)、排水系統(tǒng)分類、設(shè)計(jì)流量計(jì)算、常見(jiàn)問(wèn)題原因等。

-題目形式：概念辨析、公式選擇、參數(shù)判斷、簡(jiǎn)單計(jì)算結(jié)果選擇。

2.判斷題（10題，每題1分，共10分）

-考察范圍包括：公式的適用條件、設(shè)計(jì)原則的正確性、現(xiàn)象描述的真?zhèn)?、方法?yōu)劣的比較等。

-題目形式：對(duì)描述或觀點(diǎn)的正誤進(jìn)行判斷。

（二）主觀題

1.計(jì)算題（40分）

-要求：必須列出詳細(xì)的計(jì)算步驟、公式、代入數(shù)據(jù)及單位，最終得出結(jié)果。鼓勵(lì)使用圖表輔助說(shuō)明。

-示例題目1：某重力流污水管道，管長(zhǎng)L=300m，管徑D=300mm，材質(zhì)為鑄鐵（n=0.013），設(shè)計(jì)坡度i=0.003，設(shè)計(jì)流量Q=0.12m3/s。計(jì)算該管段的水力坡度、流速、末端水頭損失（假設(shè)起點(diǎn)高程為100.00m）。若局部損失系數(shù)總和Σξ=0.3（包含入口和第一個(gè)彎頭），重新計(jì)算末端總水頭損失。

-示例題目2：某區(qū)域匯水面積A=5hm2，地面坡度平緩，徑流系數(shù)C=0.6，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期T=2年，暴雨強(qiáng)度公式為i=1670t^(1/4)，其中t為徑流時(shí)間（分鐘）。假設(shè)匯流時(shí)間t_c=10分鐘。計(jì)算該區(qū)域的設(shè)計(jì)雨水流量。若已知管道起點(diǎn)高程為85.00m，末端需排入市政雨水管，該市政雨水管入口處高程為83.50m，設(shè)計(jì)坡度為0.005，計(jì)算所需的最小管道坡度（不考慮局部損失，假設(shè)管道充滿度接近設(shè)計(jì)流量對(duì)應(yīng)的充滿度）。

2.綜合分析題（30分）

-要求：結(jié)合具體案例背景，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、判斷或設(shè)計(jì)。需闡述分析過(guò)程、依據(jù)、計(jì)算（如需要）和結(jié)論/建議。注重邏輯性和合理性。

-示例題目1：某住宅小區(qū)地下車庫(kù)雨水排水系統(tǒng)，原設(shè)計(jì)采用重力流排水，管徑DN200，坡度0.008。近期發(fā)現(xiàn)雨后內(nèi)澇嚴(yán)重。分析可能的原因（至少提出3種可能性，并說(shuō)明判斷依據(jù)），提出至少2種改進(jìn)方案（如增加泵站、改變管徑或坡度、設(shè)置調(diào)蓄設(shè)施等），并簡(jiǎn)述方案的優(yōu)缺點(diǎn)及選擇建議。

-示例題目2：在安裝一條DN400的預(yù)應(yīng)力混凝土管時(shí)，發(fā)現(xiàn)管道接口處存在較大間隙。分析可能造成該間隙的原因（如管道安裝誤差、基礎(chǔ)不均勻沉降、管材變形等），提出防止類似問(wèn)題發(fā)生的措施（在管道鋪設(shè)、接口處理、回填等方面）。

**四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)**

（一）客觀題

-單項(xiàng)選擇題：選擇正確得2分，選擇錯(cuò)誤、部分正確或空白均不得分。

-判斷題：判斷正確得1分，判斷錯(cuò)誤不得分（不倒扣分）。

（二）主觀題

1.計(jì)算題（40分）

(1)公式應(yīng)用正確性（15分）：所選公式與題目條件匹配，計(jì)算原理無(wú)