給水工程考試題庫(kù)及答案一、給水水源與取水工程1.【單選】某河流百年一遇最枯流量為12m3/s，設(shè)計(jì)取水規(guī)模6m3/s，采用岸邊式固定取水構(gòu)筑物。下列哪項(xiàng)措施對(duì)防止泥沙淤積最有效？A.設(shè)置底欄柵截沙坎B.進(jìn)水孔前緣加裝垂直導(dǎo)流板C.取水口前設(shè)沖沙閘并定時(shí)開(kāi)啟D.提高取水泵房底板高程0.5m答案：C解析：沖沙閘可在低水位時(shí)利用泄流沖走沉積泥沙，是主動(dòng)防淤措施；底欄柵截沙坎對(duì)推移質(zhì)有效但對(duì)懸移質(zhì)作用有限；導(dǎo)流板主要改善流態(tài)；抬高泵房底板僅減少進(jìn)水孔淹沒(méi)深度，不能解決淤積。2.【多選】關(guān)于水庫(kù)分層取水，下列說(shuō)法正確的有：A.夏季表層藻類(lèi)多，宜采用中層取水B.冬季庫(kù)底缺氧，宜采用表層取水C.多層取水塔孔口高程差一般不小于3mD.采用斜板取水可兼顧表層與底層水質(zhì)答案：A、B、C解析：斜板取水屬單層固定式，無(wú)法同時(shí)兼顧表層與底層；多層塔式通過(guò)不同高程孔口切換，可實(shí)現(xiàn)“避藻、避臭、避低溫”。3.【計(jì)算】某地下水水源地含水層厚20m，滲透系數(shù)15m/d，影響半徑350m，完整井半徑0.2m，井內(nèi)降深4m，求單井出水量（m3/d）。答案：Q=2πKMSw/ln(R/rw)=2×3.14×15×20×4/ln(350/0.2)=7536m3/d解析：采用Thiem公式，Sw為井壁降深，M為含水層厚度，R為影響半徑，rw為井半徑。4.【案例】某市欲在長(zhǎng)江干流新建10萬(wàn)m3/d取水工程，枯水位8.12m（吳淞高程），河床高程0.5m，設(shè)計(jì)保證率97%。試確定取水頭部頂高程并說(shuō)明理由。答案：頭部頂高程≤6.62m。解析：按《室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB500132018，進(jìn)水孔上緣在最低水位下≥1.5m，8.121.5=6.62m；同時(shí)應(yīng)高于河床0.3m防淤，6.620.5=6.12m＞0.3m，滿足雙重要求。二、混凝與絮凝5.【單選】某原水水溫4℃，投加硫酸鋁30mg/L，需堿度（CaCO?計(jì)）不足，下列補(bǔ)堿劑中單位質(zhì)量提供HCO??最多的是：A.NaHCO?B.Na?CO?C.CaOD.Ca(OH)?答案：A解析：NaHCO?1mmol提供1mmolHCO??，且溶解度高；Na?CO?需先水解生成HCO??，效率低；CaO、Ca(OH)?先中和酸度再提供HCO??，路徑長(zhǎng)且產(chǎn)渣多。6.【多選】關(guān)于絮凝池G值，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的有：A.G值越大，絮體越密實(shí)B.機(jī)械絮凝池G值通常高于水力絮凝池C.絮凝末端G值一般控制在20s?1左右D.絮凝過(guò)程平均G值×?xí)r間即Camp數(shù)，宜在2×10?~10?答案：A、B解析：G值過(guò)大易剪碎絮體，密實(shí)度反而下降；機(jī)械絮凝可通過(guò)減速攪拌實(shí)現(xiàn)低G值，與水力絮凝無(wú)絕對(duì)高低之分；末端G值20s?1、Camp數(shù)2×10?~10?為規(guī)范推薦。7.【計(jì)算】設(shè)計(jì)流量1.5m3/s，絮凝池分為三段，每段容積分別為200m3、300m3、400m3，水的動(dòng)力黏度1.14×10?3Pa·s，求平均G值。答案：總水力停留時(shí)間T=900/1.5=600s，總水頭損失h=Σ(Gi2·μ·Vi/Q)，設(shè)三段G分別為70、50、30s?1，則h=(702×1.14×10?3×200+502×1.14×10?3×300+302×1.14×10?3×400)/1.5=0.34m，平均G=√(ρgh/μT)=√(1000×9.81×0.34/1.14×10?3×600)=44s?1解析：利用能量耗散定義式G=√(P/μV)，P=ρgQh，合并得G=√(ρgh/μT)。8.【案例】某水廠原水濁度15NTU，投加PAC20mg/L后，ζ電位由18mV升至5mV，繼續(xù)投加至30mg/L，ζ電位+2mV，上清液濁度反而升高至12NTU，試解釋原因并提出優(yōu)化措施。答案：過(guò)量PAC使膠體反號(hào)再穩(wěn)，導(dǎo)致濁度升高；應(yīng)降低投加量至25mg/L左右，或改用復(fù)合絮凝劑（PAC+PAM）增強(qiáng)吸附架橋，減少反號(hào)風(fēng)險(xiǎn)。三、沉淀與澄清9.【單選】異向流斜板沉淀池液面負(fù)荷8m3/(m2·h)，板長(zhǎng)1.5m，傾角60°，板間距50mm，求臨界沉速u(mài)?。答案：u?=q·sinθ=8/3600×sin60°=1.92×10?3m/s解析：異向流臨界沉速等于液面負(fù)荷乘以?xún)A角正弦，表征可去除最小顆粒沉速。10.【多選】下列關(guān)于機(jī)械攪拌澄清池的描述正確的有：A.第一反應(yīng)室循環(huán)流量為進(jìn)水量的3~5倍B.第二反應(yīng)室上升流速控制在50~70m/hC.污泥回流比越大，出水濁度一定越低D.清水區(qū)液面負(fù)荷宜≤2.5m3/(m2·h)答案：A、B、D解析：污泥回流比過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致絮體破碎或翻池，出水濁度反而升高，并非越大越好。11.【計(jì)算】平流沉淀池長(zhǎng)60m，寬12m，水深3.5m，流量0.8m3/s，原水顆粒沉速分布：0.2mm/s占30%，0.4mm/s占40%，0.6mm/s占30%，求總?cè)コ省４鸢福罕砻尕?fù)荷q=Q/A=0.8/(60×12)=1.11×10?3m/s=1.11mm/s；去除率P=0.3×(0.2/1.11)+0.4×1+0.3×1=27+40+30=97%解析：沉速≥q的顆粒全部去除，＜q的按u/q比例去除。12.【案例】某水廠斜管沉淀池運(yùn)行三年后出現(xiàn)“翻池”現(xiàn)象，清水區(qū)濁度驟升至20NTU，檢查排泥閥正常，試分析三種可能原因并給出診斷步驟。答案：原因1：斜管內(nèi)壁生物膜或泥渣沉積，有效過(guò)水?dāng)嗝鏈p小，導(dǎo)致局部上升流速過(guò)大；診斷：測(cè)量不同區(qū)域上升流速，拆池檢查斜管堵塞率。原因2：進(jìn)水流量超過(guò)設(shè)計(jì)值，液面負(fù)荷超標(biāo)；診斷：對(duì)比在線流量計(jì)與額定流量。原因3：加藥系統(tǒng)故障，絮凝劑未投加，微絮體直接進(jìn)入；診斷：檢測(cè)出廠PAC計(jì)量泵沖程與出口藥液濃度。處理：高壓水沖洗斜管，調(diào)整流量，校準(zhǔn)加藥。四、過(guò)濾13.【單選】某石英砂濾料d??=0.55mm，不均勻系數(shù)K??=1.4，濾層厚800mm，反沖洗膨脹率45%，求反沖洗后水頭損失（清潔濾層，水溫20℃，ν=1×10??m2/s，孔隙率m=0.4）。答案：h=180ν(1m)2L?v/(gm3d2)=180×10??×(10.4)2×0.8×1.2×10?2/(9.81×0.43×0.552×10??)=0.53m解析：采用Ergun公式層流項(xiàng)，v為反沖強(qiáng)度12L/(m2·s)，d取d??。14.【多選】下列關(guān)于氣水反沖洗的描述錯(cuò)誤的有：A.氣沖階段濾層不膨脹B.水沖強(qiáng)度一般低于單水反沖C.氣沖可剪切去除濾料表面泥球D.氣水同時(shí)沖階段濾層膨脹率最大答案：A、D解析：氣沖階段氣泡上升使濾料局部擾動(dòng)，雖整體膨脹率小但非零；最大膨脹率出現(xiàn)在單獨(dú)水沖階段。15.【計(jì)算】一座四格虹吸濾池，單格面積25m2，設(shè)計(jì)濾速8m/h，強(qiáng)制濾速≤11m/h，求最大允許停運(yùn)格數(shù)。答案：設(shè)停運(yùn)x格，則8×4/(4x)≤11，解得x≤1.09，取整x=1解析：強(qiáng)制濾速=總流量/運(yùn)行面積，停運(yùn)過(guò)多會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行格濾速超標(biāo)。16.【案例】某水廠V型濾池運(yùn)行兩個(gè)月后，出現(xiàn)周期縮短至12h（原24h），反沖后初濾水濁度5NTU，砂面出現(xiàn)5cm厚泥球，分析原因并提出三種恢復(fù)措施。答案：原因：助沖水強(qiáng)度不足，濾料表面泥球未脫附，導(dǎo)致過(guò)早堵塞。措施1：提高氣沖強(qiáng)度至16L/(m2·s)并延長(zhǎng)2min；措施2：投加次氯酸鈉2mg/L連續(xù)7d抑制微生物黏泥；措施3：停池人工翻砂，篩分去除泥球，補(bǔ)砂至設(shè)計(jì)厚度。五、消毒與管網(wǎng)17.【單選】某水廠清水池容積5000m3，流量2m3/s，采用自由氯消毒，CT值要求≥30min·mg/L，求最低投加量（假設(shè)瞬時(shí)混合，清水池為理想推流）。答案：T=V/Q=5000/2=2500s=41.7min，C≥30/41.7=0.72mg/L解析：理想推流T=V/Q，CT概念中C為剩余消毒劑濃度，T為接觸時(shí)間。18.【多選】下列關(guān)于二次加氯的說(shuō)法正確的有：A.可設(shè)在管網(wǎng)中途泵站吸水井B.加氯量需考慮管網(wǎng)余氯衰減模型C.二次加氯會(huì)增大三鹵甲烷生成潛能D.二次加氯點(diǎn)應(yīng)靠近大用戶(hù)水表井答案：A、B、C解析：二次加氯點(diǎn)應(yīng)設(shè)在管網(wǎng)水力停留時(shí)間較長(zhǎng)區(qū)域，而非大用戶(hù)水表井，避免用戶(hù)端余氯過(guò)高。19.【計(jì)算】DN800鋼管長(zhǎng)12km，C=120，流量1200L/s，水頭損失采用HazenWilliams公式，求水頭損失（m）。答案：hf=10.67LQ1·??/(C1·??D?·??)=10.67×12000×1.21·??/(1201·??×0.8?·??)=18.4m解析：Q單位m3/s，D單位m，L單位m，結(jié)果直接為米水柱。20.【案例】某城市管網(wǎng)末梢余氯連續(xù)一周低于0.05mg/L，大腸桿菌檢出，檢測(cè)二次加氯站運(yùn)行正常，試建立系統(tǒng)診斷流程。答案：步驟1：沿程布點(diǎn)采樣，繪制余氯衰減曲線，定位突變段；步驟2：檢測(cè)突變段管齡、材質(zhì)、夜間最小流量，判斷是否滯留；步驟3：采用EPANET建立動(dòng)態(tài)模型，校核管壁衰減系數(shù)Kb；步驟4：若Kb>1.2d?1，考慮管壁生物膜耗氯，投加次氯酸鈉沖洗，或?qū)嵤┕艿纼?nèi)襯修復(fù)；步驟5：調(diào)整二次加氯點(diǎn)位置與投加量，確保末梢余氯≥0.05mg/L且≤0.3mg/L。六、泵站與調(diào)節(jié)構(gòu)筑物21.【單選】某取水泵站吸水管DN1200，長(zhǎng)25m，局部阻力系數(shù)Σξ=6.5，沿程阻力系數(shù)λ=0.018，設(shè)計(jì)流量2.4m3/s，求吸水管道總水頭損失（m）。答案：v=Q/A=2.4/(0.785×1.22)=2.12m/s，hf=(λL/D+Σξ)v2/2g=(0.018×25/1.2+6.5)×2.122/19.6=1.67m解析：總損失=沿程+局部，注意單位統(tǒng)一。22.【多選】下列關(guān)于清水池有效容積的說(shuō)法正確的有：A.應(yīng)滿足調(diào)度曲線最大調(diào)節(jié)容量B.消防儲(chǔ)備按同一時(shí)間兩次火災(zāi)、每次2h計(jì)C.水廠自用水率可按設(shè)計(jì)規(guī)模的5%~10%計(jì)D.安全儲(chǔ)量不宜小于最大單臺(tái)泵30min水量答案：A、C、D解析：消防儲(chǔ)備按同一時(shí)間一次火災(zāi)、延續(xù)2h，非兩次。23.【計(jì)算】某城市最高日用水量12萬(wàn)m3/d，時(shí)變化系數(shù)1.3，水廠二級(jí)泵房設(shè)5臺(tái)同型號(hào)泵，其中1臺(tái)備用，求單泵流量（m3/h）。答案：Qh=120000×1.3/24=6500m3/h，工作泵4臺(tái)，單泵Q=6500/4=1625m3/h解析：按最高日最高時(shí)流量配置工作泵，備用泵不計(jì)入。24.【案例】某送水泵站采用變頻調(diào)速，運(yùn)行中出現(xiàn)壓力周期性振蕩（周期約60s），振蕩幅度0.12MPa，已排除水錘與調(diào)節(jié)器參數(shù)問(wèn)題，試分析三種可能水力原因并給出驗(yàn)證方法。答案：原因1：泵喘振，葉片進(jìn)口回流引起；驗(yàn)證：測(cè)泵進(jìn)口壓力脈動(dòng)頻譜，若主頻=軸頻×葉片數(shù)，則為喘振。原因2：管道氣囊滯留，彈性體周期性壓縮膨脹；驗(yàn)證：關(guān)閉末端閥，觀察振蕩是否消失，分段排氣。原因3：調(diào)壓塔水位波動(dòng)與泵揚(yáng)程耦合共振；驗(yàn)證：臨時(shí)封閉調(diào)壓塔，振蕩衰減則確認(rèn)。處理：增設(shè)進(jìn)口導(dǎo)流柵、徹底排氣、調(diào)整調(diào)壓塔阻尼孔尺寸。七、水質(zhì)儀表與自動(dòng)控制25.【單選】在線余氯儀采用DPD比色法，其測(cè)量周期為2min，若試劑穩(wěn)定性為30d，每套試劑價(jià)格400元，則年運(yùn)行耗材成本約為：A.4800元B.2400元C.1600元D.800元答案：C解析：30d更換一次，年更換12次，12×400=4800元，但單套儀器通常配雙通道，兩通道共用試劑，實(shí)際周期延長(zhǎng)一倍，故4800/3≈1600元。26.【多選】關(guān)于SCADA系統(tǒng)，下列說(shuō)法正確的有：A.PLC的掃描周期一般小于100msB.采用ModbusRTU協(xié)議時(shí)，波特率越高，傳輸距離越短C.水廠控制級(jí)與調(diào)度中心級(jí)之間必須采用光纖專(zhuān)用通道D.冗余服務(wù)器切換時(shí)間應(yīng)≤2s答案：A、B、D解析：控制級(jí)與調(diào)度中心可采用VPN專(zhuān)網(wǎng)，非必須光纖專(zhuān)用。27.【計(jì)算】某原水pH=7.2，堿度80mg/L（CaCO?），投加PAC后剩余Al3?0.15mg/L，求鋁離子水解產(chǎn)生的H?濃度（mol/L）及最終pH（忽略其他緩沖）。答案：Al3?+H?O→Al(OH)2?+H?，每1molAl3?產(chǎn)生1molH?；0.15mg/L=5.56×10??mol/L，故Δ[H?]=5.56×10??，原[H?]=6.3×10??，可忽略，pH≈log(5.56×10??)=5.25解析：鋁水解顯著降低pH，需現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)堿。28.【案例】某水廠出水濁度在線儀讀數(shù)連續(xù)偏高，但實(shí)驗(yàn)室比對(duì)<0.1NTU，試列出四種現(xiàn)場(chǎng)排查步驟。答案：步驟1：檢查儀器的90°散射光窗口是否附著氣泡，用軟刷清洗；步驟2：切換備用光路，觀察是否漂移，判斷LED光源老化；步驟3：用0.1NTU標(biāo)準(zhǔn)液校準(zhǔn)，記錄偏移量，若>±5%則重新標(biāo)定；步驟4：檢查取樣管路是否負(fù)壓進(jìn)氣，導(dǎo)致微氣泡干擾，調(diào)整取樣泵后壓力>0.02MPa。八、排泥水處理與回用29.【單選】某水廠日排泥水1200m3，含固率0.5%，擬采用重力濃縮，固體通量取50kg/(m2·d)，求濃縮池最小面積（m2）。答案：干泥量=1200×0.5%×1000=6000kg/d，A=6000/50=120m2解析：固體通量定義為單位面積每日承受干固體質(zhì)量。30.【多選】下列關(guān)于板框壓濾機(jī)的描述正確的有：A.進(jìn)泥含固率一般要求≥2%B.壓榨壓力越高，泥餅含固率一定越高C.化學(xué)調(diào)質(zhì)常用PAM陽(yáng)離子型D.濾布清洗周期與進(jìn)水硬度有關(guān)答案：A、C、D解析：壓榨壓力存在最優(yōu)值，過(guò)高易使泥餅壓縮回彈，含固率反而下降。31.【計(jì)算】排泥水經(jīng)濃縮后含固率3%，投加PAM3kg/t干泥，經(jīng)板框壓濾后泥餅含固率38%，求每萬(wàn)立方米原水產(chǎn)生泥餅體積（原水濁度15NTU，濁度—干泥轉(zhuǎn)換系數(shù)1.5）。答案：干泥=10000×15×1.5/1000=225kg，泥餅體積=225/0.38/1000=0.59m3解析：泥餅體積=干泥量/含固率/密度，密度近似1t/m3。32.【案例】某水廠排泥水回用至原水管道，運(yùn)行一月后發(fā)現(xiàn)濾池周期縮短，反沖水耗增加20%，檢測(cè)回用水藻類(lèi)濃度達(dá)8000萬(wàn)個(gè)/L，試提出三種控制策略并比較優(yōu)缺點(diǎn)。答案：策略1：回用前增設(shè)微濾膜，孔徑10μm，可去除藻類(lèi)，但投資高、膜污染需反洗；策略2：回用點(diǎn)改至混合井前，利用混凝劑滅活藻類(lèi)，成本低但可能增加后續(xù)消毒副產(chǎn)物；策略3：間歇回用，在藻類(lèi)高發(fā)期（春秋）停止回用，運(yùn)行簡(jiǎn)單但水資源浪費(fèi)。綜合推薦：策略2+季節(jié)性切換，經(jīng)濟(jì)可行。九、給水系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度與節(jié)能33.【單選】某水廠送水泵站采用大小泵搭配，大泵效率86%，小泵效率82%，若日負(fù)荷曲線呈“雙峰”，夜間低負(fù)荷0.3Qh，下列調(diào)度方案最節(jié)能的是：A.1臺(tái)大泵變頻運(yùn)行B.1臺(tái)小泵定頻運(yùn)行C.1臺(tái)小泵變頻運(yùn)行D.2臺(tái)小泵定頻并聯(lián)答案：C解析：小泵變頻可避開(kāi)低效區(qū)，夜間低負(fù)荷時(shí)比大泵變頻節(jié)能約8%。34.【多選】關(guān)于供水系統(tǒng)漏損控制，下列說(shuō)法正確的有：A.夜間最小流量法可估算背景漏損B.DMA分區(qū)面積一般不大于5000戶(hù)C.采用壓力管理后，漏損率可下降30%~50%D.金屬管道漏點(diǎn)主要發(fā)生在承插口答案：A、C、D解析：DMA面積宜控制在1000~3000戶(hù)，過(guò)大則靈敏度下降。35.【計(jì)算】某城市年供水量7300萬(wàn)m3，漏損率18%，采用壓力管理后，壓力由0.42MPa降至0.32MPa，漏損指數(shù)N1=1.15，求年節(jié)水量（萬(wàn)m3）。答案：漏損量=7300×18%=1314萬(wàn)m3，節(jié)水量=1314×[1(0.32/0.42)^1.15]=1314×0.24=315萬(wàn)m3解析：壓力—漏損模型Q∝P^N1。36.【案例】某水廠取水泵站前池水位夜間驟降0.8m，導(dǎo)致泵汽蝕，排查發(fā)現(xiàn)上游10km處河道非法采砂，形成3m深坑，試給出水力應(yīng)急與法律取證并行方案。答案：水力應(yīng)急：立即啟動(dòng)備用深井泵，降低取水泵安裝高程0.5m（臨時(shí)沉箱），保證汽蝕余量NPSHa≥NPSHr+1m；同步在取水口前拋填沙袋形成臨時(shí)圍堰，抬升前池水位0.4m。法律取證：采用RTK無(wú)人機(jī)測(cè)量河道斷面，對(duì)比歷史DEM數(shù)據(jù)，計(jì)算非法采砂量；調(diào)取衛(wèi)星遙感影像（Sentinel2，10m分辨率），時(shí)間序列證明坑體擴(kuò)大過(guò)程；向水利監(jiān)察部門(mén)提交報(bào)告，申請(qǐng)立案。十、綜合設(shè)計(jì)與新技術(shù)37.【單選】某新建水廠規(guī)模20萬(wàn)m3/d，原水微污染，CODMn4.5mg/L，氨氮0.8mg/L，下列工藝組合中，既保證水質(zhì)又最經(jīng)濟(jì)的是：A.原水→臭氧生物活性炭→常規(guī)處理→出水B.原水→常規(guī)處理→臭氧生物活性炭→出水C.原水→粉末炭應(yīng)急→常規(guī)處理→出水D.原水→常規(guī)處理→超濾→出水答案：B解析：后置臭氧生物活性炭可深度去除CODMn、氨氮，且利用原有常規(guī)處理，投資低；前置臭氧易破壞混凝，粉末炭無(wú)法連續(xù)