取水工程、给水处理习题

取水工程、给水处理习题一、取水工程习题

（一）选择题1.以下哪种水源不属于地表水（）A.江河B.湖泊C.海洋D.地下水答案：D解析：地下水属于地下水水源，而江河、湖泊、海洋都属于地表水水源。

2.取水构筑物的设计最高水位应按（）确定。A.历年最高水位B.设计枯水位C.设计频率的最高水位D.最枯月平均水位答案：C解析：取水构筑物的设计最高水位应按设计频率的最高水位确定，以保证在高水位时取水构筑物能正常运行。

3.岸边式取水构筑物适用于（）A.水位变化幅度大的河流B.水位变化幅度小的河流C.任何河流D.山区河流答案：B解析：岸边式取水构筑物适用于水位变化幅度小的河流，当水位变化幅度大时，宜采用河床式取水构筑物。

4.斗槽式取水构筑物中，顺流式斗槽适用于（）A.含沙量较高的河流B.冰凌情况严重的河流C.漂浮物较多的河流D.任何河流答案：B解析：顺流式斗槽适用于冰凌情况严重的河流，能减少冰凌对取水的影响。

5.地下水取水构筑物中，管井适用于（）A.含水层厚度大、埋深大的情况B.含水层厚度小、埋深大的情况C.含水层厚度大、埋深小的情况D.任何情况答案：A解析：管井适用于含水层厚度大、埋深大的情况，能有效地抽取深层地下水。

（二）填空题1.取水工程的任务是从水源取水，并送至（）进行处理。答案：给水处理构筑物解析：取水工程获取水源后，要将水输送到给水处理构筑物进行后续处理。

2.地表水取水构筑物按其位置可分为（）、（）和（）。答案：岸边式、河床式、斗槽式解析：这是地表水取水构筑物常见的三种位置分类形式。

3.河床式取水构筑物由（）、（）、（）和（）等部分组成。答案：取水头部、进水管、集水井、泵房解析：这些部分共同构成了河床式取水构筑物，完成取水和输水功能。

4.大口井适用于含水层厚度在（）m以内，底板埋深小于（）m的情况。答案：58、15解析：这是大口井适用的含水层厚度和底板埋深范围。

5.渗渠适用于含水层厚度小于（）m，渠底距不透水层的距离大于（）m的情况。答案：2、1解析：规定了渗渠适用的含水层厚度和渠底与不透水层的距离条件。

（三）简答题1.简述取水工程的分类及各类取水工程的适用条件。答案：取水工程按水源可分为地表水取水工程和地下水取水工程。地表水取水工程又可分为岸边式、河床式和斗槽式。岸边式适用于水位变化幅度小的河流；河床式适用于水位变化幅度大、主流近岸且岸边水深足够的河流；斗槽式适用于冰凌情况严重或含沙量高、漂浮物多的河流。地下水取水工程包括管井、大口井、渗渠等。管井适用于含水层厚度大、埋深大的情况；大口井适用于含水层厚度在58m以内，底板埋深小于15m的情况；渗渠适用于含水层厚度小于2m，渠底距不透水层的距离大于1m的情况。

2.岸边式取水构筑物有哪些优缺点？答案：优点：构造简单，施工方便。不影响河道水流，对航运干扰小。能充分利用岸边水流条件，取水量大。易于维护管理。

缺点：受岸边地形、地质条件限制较大。适用于水位变化幅度小的河流，适应性相对较差。

3.简述管井的构造及各部分的作用。答案：管井一般由井室、井壁管、过滤器及沉淀管组成。井室：安装抽水设备和保护设备，便于操作管理和维护。井壁管：保持井壁稳定，防止塌孔，隔绝不良水质。过滤器：允许地下水进入井内，同时阻止砂粒进入。沉淀管：沉淀进入井内的砂粒，防止砂粒堵塞过滤器。

4.影响地下水取水构筑物出水量的因素有哪些？答案：含水层的富水性：含水层渗透系数大、厚度大、补给充足，则出水量大。取水构筑物的构造和尺寸：合理的构造和较大的尺寸有利于增加出水量。抽水设备的性能：抽水设备流量大、扬程高，则能保证较大的出水量。水位降深：适当的水位降深能增加出水量，但过大可能导致出水量减少。水质：水质好，不易堵塞取水设备，有利于出水量稳定。

5.如何选择合适的取水构筑物形式？答案：首先要考虑水源类型，如地表水还是地下水。对于地表水，根据水位变化幅度，水位变化幅度小可选岸边式，变化幅度大可选河床式。考虑含沙量、冰凌、漂浮物等情况，含沙量高或漂浮物多可选斗槽式等合适形式。对于地下水，根据含水层厚度、埋深等条件选择管井、大口井或渗渠等。结合地形、地质条件，如岸边地形、地质条件限制大时要综合考虑对取水构筑物形式的影响。还要考虑投资、运行管理等因素，选择技术可行、经济合理的取水构筑物形式。

（四）计算题1.某管井含水层厚度为10m，渗透系数为20m/d，管井半径为0.2m，影响半径为200m，抽水时水位降深为5m，求管井的出水量。答案：根据裘布依公式：$Q=1.366K\frac{H^2h^2}{\lgR\lgr}$其中，$K=20m/d$，$H=10m$，$h=105=5m$，$R=200m$，$r=0.2m$$Q=1.366×20×\frac{10^25^2}{\lg200\lg0.2}$$=1.366×20×\frac{10025}{\lg\frac{200}{0.2}}$$=1.366×20×\frac{75}{\lg1000}$$=1.366×20×\frac{75}{3}$$=683m^3/d$

2.已知某大口井直径为6m，含水层厚度为6m，渗透系数为15m/d，抽水时水位降深为3m，影响半径为150m，求大口井的出水量。答案：对于大口井，出水量公式可近似为：$Q=2.73K\frac{(2Hs)s}{\lgR\lgr}$这里，$K=15m/d$，$H=6m$，$s=3m$，$R=150m$，大口井半径$r=3m$$Q=2.73×15×\frac{(2×63)×3}{\lg150\lg3}$$=2.73×15×\frac{9×3}{\lg\frac{150}{3}}$$=2.73×15×\frac{27}{\lg50}$$\approx2.73×15×\frac{27}{1.699}$$\approx635m^3/d$

二、给水处理习题

（一）选择题1.以下哪种不属于给水处理的基本流程（）A.沉淀B.过滤C.消毒D.软化答案：D解析：沉淀、过滤、消毒是给水处理的基本流程，软化不是基本流程，可根据实际情况选择是否进行。

2.混凝剂的作用是（）A.使水中杂质沉淀B.使水中杂质分解C.使水中杂质凝聚D.使水中杂质挥发答案：C解析：混凝剂通过压缩双电层、吸附架桥等作用使水中杂质凝聚成较大颗粒。

3.常用的过滤池形式不包括（）A.普通快滤池B.虹吸滤池C.重力滤池D.无阀滤池答案：C解析：重力滤池不属于常用的过滤池形式，常用的有普通快滤池、虹吸滤池、无阀滤池等。

4.消毒的主要目的是（）A.去除水中的悬浮物B.去除水中的溶解性有机物C.杀灭水中的致病微生物D.去除水中的重金属答案：C解析：消毒主要是为了杀灭水中的致病微生物，保证饮用水的卫生安全。

5.当原水浊度较低时，适合采用的混凝剂是（）A.硫酸铝B.聚合氯化铝C.硫酸亚铁D.三氯化铁答案：A解析：硫酸铝在原水浊度较低时效果较好，其他几种混凝剂在不同情况下有不同适用性。

（二）填空题1.给水处理的主要任务是去除或降低原水中的（）、（）、（）和（）等杂质，使处理后的水质满足用户要求。答案：悬浮物质、胶体物质、溶解性物质、微生物解析：这些杂质会影响水的质量，给水处理需针对这些进行去除或降低。

2.混凝过程包括（）、（）、（）和（）等几个阶段。答案：凝聚、絮凝、形成矾花、沉淀分离解析：这是混凝过程的主要阶段，逐步实现杂质的凝聚和分离。

3.过滤的作用是（）、（）和（）。答案：截留水中悬浮杂质、去除水中部分细菌和病毒、降低水的浊度解析：通过过滤可以进一步净化水质，去除多种杂质。

4.常用的消毒方法有（）、（）和（）等。答案：氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒解析：这些是给水处理中常用的消毒方式。

5.给水处理工艺流程的选择应根据（）、（）、（）和（）等因素综合考虑。答案：原水水质、处理后水质要求、处理规模、经济技术条件解析：这些因素共同决定了合适的给水处理工艺流程。

（三）简答题1.简述混凝的基本原理。答案：混凝包括凝聚和絮凝两个过程。凝聚是指胶体颗粒脱稳并聚合成微小聚集体的过程，主要通过压缩双电层、吸附电中和等作用使胶体颗粒表面电荷减少，从而失去稳定性。絮凝是指微小聚集体进一步聚合成较大絮凝体的过程，主要依靠吸附架桥和网捕作用。混凝剂水解后形成的高分子聚合物，通过吸附架桥将胶体颗粒和微小悬浮物连接在一起，形成较大的矾花，便于后续沉淀分离。

2.过滤池的工作过程是怎样的？答案：过滤池工作时，原水由进水管进入滤池，首先经过滤料层。在滤料层中，水中的悬浮杂质被截留在滤料颗粒表面和滤层孔隙中。随着过滤的进行，滤层孔隙逐渐被杂质堵塞，过滤阻力增大，水流速度逐渐降低。当水头损失达到一定程度时，需要进行反冲洗。反冲洗时，关闭进水阀门，打开排水阀门和反冲洗阀门，水流从下向上通过滤层，将滤层中的杂质冲走，使滤层恢复过滤能力。反冲洗结束后，关闭反冲洗阀门，重新开启进水阀门，过滤池恢复正常过滤工作。

3.消毒的作用及影响消毒效果的因素有哪些？答案：消毒的作用主要是杀灭水中的致病微生物，防止疾病传播，保证饮用水的卫生安全。影响消毒效果的因素有：消毒剂的种类和浓度：不同消毒剂杀菌能力不同，浓度越高消毒效果越好，但过高浓度可能产生副作用。水的pH值：pH值会影响消毒剂的存在形态和杀菌能力。水温：水温越高，消毒效果越好。接触时间：消毒剂与水的接触时间足够长才能保证消毒效果。水中杂质：水中杂质可能消耗消毒剂，影响消毒效果。

4.简述给水处理工艺流程的选择原则。答案：原水水质：根据原水的浑浊度、溶解性物质、微生物等情况选择合适的处理工艺。如原水浊度高，需加强沉淀、过滤等预处理。处理后水质要求：不同用户对水质有不同要求，如饮用水、工业用水等，应根据要求选择能满足水质标准的工艺。处理规模：规模大小影响工艺的选择，大规模处理可采用较为复杂、高效的工艺，小规模处理可选择简单灵活的工艺。经济技术条件：综合考虑投资成本、运行成本、技术可行性等因素，选择经济合理、技术可行的工艺流程。要在满足水质要求的前提下，尽量降低成本，提高效益。

5.对比分析几种常用混凝剂的优缺点。答案：硫酸铝：优点：价格较低，腐蚀性小，使用方便，形成的矾花较大且沉降性能较好，对低浊度水效果较好。缺点：水温低时水解速度慢，混凝效果受影响；适用的pH值范围较窄（5.58.0）；对高浊度水效果不如某些其他混凝剂。聚合氯化铝：优点：适应性强，适用的pH值范围广（59）；对高浊度水、低浊度水都有较好效果；形成的矾花密实，沉淀速度快；用量少，成本相对较低。缺点：价格相对硫酸铝略高；储存时间过长可能会有一定程度的水解。硫酸亚铁：优点：价格便宜，具有一定的脱色和除重金属能力。缺点：腐蚀性强；形成的矾花小，沉降性能不如硫酸铝和聚合氯化铝；易被氧化，储存和使用时需注意。三氯化铁：优点：混凝效果好，形成的矾花密实，沉降速度快；对低温、低浊水也有较好效果；适用的pH值范围较宽（611）。缺点：腐蚀性强，对设备要求高；价格较高；易潮解，储存