城市供水系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)作原理試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.城市供水系統(tǒng)中，對(duì)原水進(jìn)行第一次提升的構(gòu)筑物通常稱為A.清水池??B.吸水井??C.取水泵房??D.增壓泵站答案：C2.在長距離輸水管道上，每間隔一定距離設(shè)置的“空氣閥”主要作用是A.消除水錘??B.排除積氣??C.調(diào)節(jié)流量??D.測量壓力答案：B3.下列哪項(xiàng)指標(biāo)最能直接反映管網(wǎng)末梢水質(zhì)生物穩(wěn)定性A.濁度??B.余氯??C.色度??D.電導(dǎo)率答案：B4.水泵特性曲線中，關(guān)閉揚(yáng)程是指A.流量為零時(shí)的揚(yáng)程??B.效率最高時(shí)的揚(yáng)程??C.功率最大時(shí)的揚(yáng)程??D.汽蝕發(fā)生時(shí)的揚(yáng)程答案：A5.城市水廠采用硫酸鋁作為混凝劑時(shí)，最佳pH范圍通常為A.4.0～5.0??B.5.5～6.5??C.6.8～7.5??D.8.0～8.5答案：C6.在環(huán)狀管網(wǎng)平差計(jì)算中，若某環(huán)閉合差為+2.3m，說明A.順時(shí)針方向水頭損失過大??B.逆時(shí)針方向水頭損失過大??C.流量分配合理??D.管徑過大答案：A7.地下水取水構(gòu)筑物中，下列哪種類型適用于埋藏深度大于40m的承壓含水層A.大口井??B.輻射井??C.管井??D.滲渠答案：C8.城市供水系統(tǒng)中，二級(jí)泵站的調(diào)蓄容積一般按A.最高日平均時(shí)用水量×2h??B.最高日最高時(shí)用水量×1.5h??C.最高日用水量的10%??D.消防儲(chǔ)備水量答案：B9.當(dāng)管網(wǎng)發(fā)生爆管事故時(shí)，最先觀測到的SCADA信號(hào)通常是A.流量突增且壓力突降??B.流量突降且壓力突增??C.余氯下降??D.濁度升高答案：A10.下列哪種消毒方式幾乎不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物A.氯胺??B.二氧化氯??C.紫外線??D.次氯酸鈉答案：C11.水泵變速調(diào)節(jié)的理論依據(jù)是A.雷諾相似定律??B.牛頓第二定律??C.水泵相似定律??D.伯努利方程答案：C12.城市供水系統(tǒng)中，消防時(shí)最低服務(wù)水頭不應(yīng)低于A.10m??B.14m??C.24m??D.32m答案：C13.下列哪種管材的C值（海曾—威廉系數(shù)）最大A.球墨鑄鐵管（內(nèi)襯水泥）??B.鋼管??C.PVC管??D.混凝土管答案：C14.在管網(wǎng)GIS系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)“關(guān)閥搜索”最核心的拓?fù)潢P(guān)系是A.節(jié)點(diǎn)—管段關(guān)聯(lián)表??B.管段埋深??C.管徑??D.管材答案：A15.水廠排泥水處理中，重力濃縮池最主要控制參數(shù)是A.表面負(fù)荷??B.停留時(shí)間??C.污泥齡??D.F/M比答案：A16.當(dāng)原水氨氮>2mg/L時(shí)，采用折點(diǎn)加氯會(huì)導(dǎo)致A.需氯量劇增??B.余氯穩(wěn)定??C.pH升高??D.色度下降答案：A17.城市供水系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)“分時(shí)階梯水價(jià)”最重要的前端設(shè)備是A.電磁流量計(jì)??B.超聲波水位計(jì)??C.智能遠(yuǎn)傳水表??D.壓力傳感器答案：C18.下列哪項(xiàng)不是造成管網(wǎng)“黃水”現(xiàn)象的主要原因A.鐵錳再懸浮??B.余氯不足??C.水流速度突變??D.水溫過低答案：D19.水泵串聯(lián)運(yùn)行的主要目的是A.增加流量??B.增加揚(yáng)程??C.提高效率??D.降低汽蝕答案：B20.城市供水系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)“DMA分區(qū)計(jì)量”最先需要完成的工作是A.安裝電磁流量計(jì)??B.關(guān)閉邊界閥門??C.建立夜間最小流量基線??D.壓力管理答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分；每題至少有兩個(gè)正確答案，多選少選均不得分）21.下列哪些因素會(huì)直接影響取水泵房的最小淹沒深度A.進(jìn)水流速??B.水中含沙量??C.水泵汽蝕余量??D.潮汐變化??E.原水堿度答案：A、C、D22.關(guān)于城市供水系統(tǒng)中“壓力管理”的正確說法有A.可降低背景漏失??B.需配合減壓閥??C.會(huì)提高消防時(shí)水頭??D.可延長管道壽命??E.一定增加用戶投訴答案：A、B、D23.下列哪些屬于常規(guī)地表水廠“強(qiáng)化常規(guī)處理”技術(shù)A.投加助凝劑??B.斜管沉淀??C.氣浮替代沉淀??D.臭氧—活性炭??E.微砂加重絮凝答案：A、B、E24.在管網(wǎng)水力模型校核中，必須同步采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有A.節(jié)點(diǎn)壓力??B.管段流量??C.水池水位??D.用戶用水量??E.原水水溫答案：A、B、C25.下列哪些情況會(huì)導(dǎo)致水廠出水鋁超標(biāo)A.原水低溫低濁??B.混凝劑投加過量??C.沉淀池超負(fù)荷??D.濾池反洗周期過長??E.清水池停留時(shí)間過短答案：A、B、C26.關(guān)于二次供水“水池—水泵—屋頂水箱”系統(tǒng)的缺點(diǎn)有A.水質(zhì)易受二次污染??B.能耗高??C.占用建筑面積大??D.供水壓力穩(wěn)定??E.檢修復(fù)雜答案：A、B、C、E27.下列哪些措施可有效降低管網(wǎng)漏損率A.夜間最小流量監(jiān)測??B.主動(dòng)漏控隊(duì)伍巡線??C.提高管網(wǎng)運(yùn)行壓力??D.采用DMA分區(qū)??E.推廣不銹鋼管答案：A、B、D、E28.水泵運(yùn)行中發(fā)生“汽蝕”時(shí)，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象有A.噪聲增大??B.揚(yáng)程下降??C.效率下降??D.電機(jī)電流升高??E.葉輪點(diǎn)蝕答案：A、B、C、E29.下列哪些屬于城市供水系統(tǒng)“智慧水務(wù)”感知層設(shè)備A.LoRa無線壓力計(jì)??B.電磁水表??C.水質(zhì)在線氨氮儀??D.SCADA服務(wù)器??E.紅外攝像頭答案：A、B、C30.關(guān)于“管網(wǎng)沖洗”作業(yè)，正確的做法有A.沖洗流速≥1.0m/s??B.先洗支管后洗干管??C.夜間進(jìn)行減少干擾??D.排放口設(shè)置消能裝置??E.沖洗前關(guān)閉所有閥門答案：A、C、D三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.城市供水系統(tǒng)中，水塔的主要作用是調(diào)蓄和穩(wěn)壓，因此新建水廠仍優(yōu)先采用水塔而非變頻泵。答案：×32.在地表水廠中，平流沉淀池的水平流速越大，沉淀效果越好。答案：×33.采用球墨鑄鐵管比鋼管具有更好的抗腐蝕性能，因此可不再做外防腐涂層。答案：×34.管網(wǎng)中設(shè)置減壓閥后，下游壓力不再隨上游壓力變化而變化。答案：×35.水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總流量等于各泵流量之和，但揚(yáng)程會(huì)略有下降。答案：√36.當(dāng)原水嗅味主要由2MIB引起時(shí)，投加粉末活性炭是最經(jīng)濟(jì)有效的應(yīng)急措施。答案：√37.城市供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“24小時(shí)動(dòng)態(tài)水質(zhì)監(jiān)測”后，可完全取消人工采樣。答案：×38.在DMA分區(qū)中，夜間最小流量突然升高，可能提示新增漏點(diǎn)或非法用水。答案：√39.水廠回收水池上清液可直接回用至混合池，無需監(jiān)測鋁、微生物等指標(biāo)。答案：×40.采用變頻調(diào)速后，水泵效率曲線會(huì)隨轉(zhuǎn)速降低而整體下降。答案：√四、填空題（每空1分，共20分）41.城市供水系統(tǒng)按功能劃分為取水、（凈水）、輸水、（配水）、用戶五個(gè)子系統(tǒng)。42.水泵效率η的定義是有效功率與（軸功率）之比。43.地表水廠混合階段速度梯度G值一般控制在（700～1000）s?1。44.管網(wǎng)末梢余氯不得低于（0.05）mg/L。45.我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定菌落總數(shù)不得超過（100）CFU/mL。46.水錘防護(hù)裝置中，（雙向調(diào)壓塔）既可用于正壓也可用于負(fù)壓防護(hù)。47.水泵安裝高度計(jì)算時(shí)，需考慮（汽蝕余量）與吸入管路水頭損失。48.在管網(wǎng)平差計(jì)算中，若某管段流量修正值為ΔQ，則其水頭損失修正量近似為（2·h·ΔQ/Q）。49.城市供水系統(tǒng)中，漏損率=（系統(tǒng)漏水量/系統(tǒng)供水量）×100%。50.二次供水設(shè)施每（半年）至少應(yīng)清洗消毒一次。51.地下水除鐵常用（接觸氧化）工藝。52.臭氧—活性炭深度處理中，臭氧主要起（氧化）作用，活性炭起（吸附與生物降解）作用。53.水廠污泥脫水設(shè)備帶式壓濾機(jī)的關(guān)鍵調(diào)參是（進(jìn)泥流量）、（帶速）與（張緊壓力）。54.城市供水系統(tǒng)SCADA三層架構(gòu)為（感知層）、（傳輸層）、（應(yīng)用層）。55.管網(wǎng)GIS中，管段唯一標(biāo)識(shí)字段通常稱為（AssetID）。五、簡答題（每題6分，共30分）56.簡述長距離輸水管道設(shè)置空氣閥與泄水閥的原則與位置選擇要點(diǎn)。答案：空氣閥應(yīng)設(shè)在管道凸起點(diǎn)、間隔800～1200m的平直段、水泵出口止回閥后；泄水閥應(yīng)設(shè)在低洼點(diǎn)、間隔500～800m、便于排水且不影響周邊建筑處；空氣閥口徑按管道直徑1/10～1/12選取，泄水閥口徑按2小時(shí)內(nèi)排空管段計(jì)算。57.說明低溫低濁水混凝效果差的原因及強(qiáng)化措施。答案：原因：水中顆粒少、碰撞幾率低、黏度大、布朗運(yùn)動(dòng)弱；強(qiáng)化：選用高分子助凝劑、降低混合G值延長混合時(shí)間、投加微砂或黏土加重絮體、采用氣浮替代沉淀、預(yù)氧化破壞有機(jī)物。58.寫出水泵變速調(diào)節(jié)的相似定律表達(dá)式，并說明其在節(jié)能中的應(yīng)用。答案：Q?/Q?=n?/n?；H?/H?=(n?/n?)2；P?/P?=(n?/n?)3。應(yīng)用：當(dāng)流量需求下降20%，轉(zhuǎn)速同步下降20%，功率下降48.8%，顯著節(jié)能。59.簡述DMA分區(qū)計(jì)量建立夜間最小流量基線的步驟。答案：1.關(guān)閉邊界閥門確保封閉；2.安裝高精度電磁流量計(jì)與數(shù)據(jù)記錄儀；3.連續(xù)監(jiān)測14天，剔除節(jié)假日；4.取夜間2:00–4:00流量均值；5.扣除合法夜間用水（消防、環(huán)衛(wèi)等）；6.得基線L?，后續(xù)超過L?+1.2σ即報(bào)警。60.說明城市供水系統(tǒng)“壓力管理”對(duì)漏損和爆管率的影響機(jī)理。答案：壓力與漏失量呈冪律關(guān)系，Q∝P^1.15，減壓20%可減少漏失約25%；高壓力導(dǎo)致管道環(huán)應(yīng)力增大，疲勞裂紋擴(kuò)展加速，減壓后應(yīng)力幅下降，爆管率指數(shù)降低；同時(shí)減壓降低背景滲漏強(qiáng)度，延長管道壽命。六、計(jì)算題（共30分）61.（10分）某城市最高日用水量為12×10?m3/d，時(shí)變化系數(shù)Kh=1.4，日變化系數(shù)Kd=1.1，水廠自用水量5%。計(jì)算：（1）最高日最高時(shí)流量（L/s）；（2）取水工程設(shè)計(jì)流量（m3/d）；（3）若配水管網(wǎng)設(shè)置兩座同樣高位水池，每池調(diào)蓄量為最高時(shí)用水量之15%，求單池有效容積。答案：（1）Qh=(12×10?×1.4)/24=7000m3/h=1944L/s（2）Q取=12×10?×1.1×1.05=1.386×10?m3/d（3）V單=7000×0.15×1=1050m362.（10分）一根DN600鋼管（C=100）長3km，輸送流量420L/s，沿線均勻出流系數(shù)0.4，求管道末端剩余水壓（起點(diǎn)水壓45m，幾何高差忽略不計(jì)）。答案：采用海曾—威廉公式：hf=10.67·L·Q^1.852/(C^1.852·D^4.87)Q入=420L/s，Q傳=420×(10.4)=252L/s，Q均=420×0.6=252L/shf=10.67×3000×0.252^1.852/(100^1.852×0.6^4.87)=13.7m末端水壓=4513.7=31.3m63.（10分）水泵在n?=1450r/min時(shí)工況點(diǎn)：Q?=720m3/h，H?=56m，η?=78%，P?=140kW。若轉(zhuǎn)速降至n?=1160r/min，求新工況點(diǎn)Q?、H?、P?，并計(jì)算年節(jié)電量（運(yùn)行8000h，電價(jià)0.65元/kWh）。答案：Q?=720×(1160/1450)=576m3/hH?=56×(1160/1450)2=35.8mP?=140×(1160/1450)3=71.7kW節(jié)電=(14071.7)×8000=546400kWh/年節(jié)省電費(fèi)=546400×0.65=35.516萬元七、綜合分析題（共40分）64.（20分）某沿海城市水源為潮汐河流，咸潮上溯導(dǎo)致氯化物間歇性超標(biāo)（最高達(dá)1200mg/L）。水廠現(xiàn)有工藝為“混凝—沉淀—過濾—氯消毒”，供水規(guī)模20×10?m3/d。請(qǐng)：（1）指出原工藝在咸潮期的三大問題；（2）提出包含“水源調(diào)度+工藝改造+應(yīng)急儲(chǔ)備”的系統(tǒng)解決方案；（3）估算新建反滲透應(yīng)急脫鹽規(guī)模（按咸潮最長持續(xù)7天，城市缺水率不超過5%）。答案：（1）問題：氯化物超標(biāo)腐蝕管網(wǎng)、口感咸澀、離子濃度高導(dǎo)致混凝效果下降。（2）方案：水源：上游20km處建取水泵站，咸潮期切換；建設(shè)岸邊水庫200×10?m3，提前蓄水。工藝：現(xiàn)有工藝增臭氧—活性炭，強(qiáng)化有機(jī)物去除；新建2×10?m3/d反滲透車間，平時(shí)低負(fù)荷運(yùn)行，咸潮期滿負(fù)荷；設(shè)調(diào)蓄清水池1×10?m3。應(yīng)急：與相鄰城市管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，互供10×10?m3/d；建立120h咸潮預(yù)警模型。（3）缺水率5%對(duì)應(yīng)1×10?m3/d，7天共7×10?m3；反滲透系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，則規(guī)模=7×10?/(7×24)=0.42×10?m3/d，取0.5×10?m3/d。65.（20分）某特大城市環(huán)狀管網(wǎng)出現(xiàn)“白天