给水工程复习题

给水工程复习题一、名词解释1.给水系统：由水源、取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管渠、配水管网和调节构筑物等组成的，以满足用户对水质、水量、水压要求的系统。2.生活饮用水：供人生活的饮用和生活用水，应满足相应的水质标准。3.设计用水量：根据各种用水要求确定的用水量，包括居民生活用水、工业企业生产用水和工作人员生活用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水、未预见用水量及管网漏失水量等。4.水质标准：对水中各种杂质的含量和性质所作的规定，是衡量水质优劣的尺度。5.水源选择：从多种可供取水的水源中，通过技术经济比较，选择出最适合作为给水水源的方案。6.取水构筑物：从水源取水的工程设施，如岸边式取水构筑物、河床式取水构筑物等。7.沉淀：利用重力作用使水中的悬浮颗粒下沉，从而与水分离的过程。8.过滤：通过粒状滤料层截留水中悬浮杂质，使水进一步澄清的过程。9.消毒：杀灭水中致病微生物的过程，常用的消毒方法有氯消毒、紫外线消毒等。10.泵站：设置水泵机组、电气设备和管道等，用于提升和输送水的场所。11.输水管渠：将原水或处理后的水从水源或水厂输送到用水地区的管道或渠道。12.配水管网：由配水管道、管件、阀门等组成的，将水输送到用户的网络。13.调节构筑物：如清水池、水塔等，用于调节水量和水压的设施。

二、填空题1.给水系统按水源种类可分为（地表水）给水系统和（地下水）给水系统。2.生活饮用水水质应符合（国家规定的饮用水卫生标准）。3.设计用水量由（居民生活用水）、（工业企业生产用水和工作人员生活用水）、（消防用水）、（浇洒道路和绿地用水）、（未预见用水量）及（管网漏失水量）等组成。4.水源选择应考虑（水量充沛可靠）、（水质良好）、（便于取水和保护）、（经济合理）等因素。5.取水构筑物按取水位置可分为（岸边式）取水构筑物和（河床式）取水构筑物。6.沉淀的类型有（自由沉淀）、（絮凝沉淀）、（区域沉淀）和（压缩沉淀）。7.过滤的滤料应具有（足够的机械强度）、（良好的化学稳定性）、（合适的粒度级配）等特性。8.常用的消毒方法有（氯消毒）、（紫外线消毒）、（二氧化氯消毒）等。9.泵站按其在给水系统中的作用可分为（取水泵站）、（送水泵站）、（加压泵站）和（循环泵站）。10.输水管渠按材料可分为（钢管）、（铸铁管）、（钢筋混凝土管）等。11.配水管网按其布置形式可分为（树状网）和（环状网）。12.调节构筑物的作用是（调节水量）和（调节水压）。

三、选择题1.以下哪种水源不属于地表水（）A.江河B.湖泊C.泉水D.海洋答案：C2.生活饮用水中细菌总数不得超过（）CFU/mL。A.100B.1000C.5000D.10000答案：A3.以下哪种沉淀类型不属于沉淀的基本类型（）A.自由沉淀B.化学沉淀C.区域沉淀D.压缩沉淀答案：B4.过滤时，水头损失达到一定程度后应进行（）A.冲洗B.反冲洗C.消毒D.加药答案：B5.以下哪种消毒方法消毒效果受水的pH值影响较大（）A.氯消毒B.紫外线消毒C.二氧化氯消毒D.臭氧消毒答案：A6.送水泵站通常设置在（）A.水源处B.水厂内C.管网末端D.用水地区答案：B7.输水管渠设计流量应按（）确定。A.最高日平均时供水量B.最高日最高时供水量C.平均日平均时供水量D.设计用水量答案：B8.配水管网中，（）布置形式供水可靠性较高。A.树状网B.环状网C.混合网D.以上都不对答案：B9.水塔的作用主要是（）A.调节水量B.调节水压C.储存水量D.以上都是答案：D10.给水系统中，（）是整个系统的核心。A.水源B.取水构筑物C.水处理构筑物D.配水管网答案：C

四、简答题1.简述给水系统的组成及各部分的作用。答：给水系统由水源、取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管渠、配水管网和调节构筑物等组成。水源：提供给水所需的水。取水构筑物：从水源取水。水处理构筑物：对原水进行处理，去除杂质，使水质符合要求。泵站：提升和输送水。输水管渠：将水从水源或水厂输送到用水地区。配水管网：将水分配到用户。调节构筑物：调节水量和水压。2.生活饮用水水质应满足哪些基本要求？答：生活饮用水水质应满足以下基本要求：水中不得含有病原微生物，以防止通过饮用水传播疾病。水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。水的感官性状良好，如无色、无味、无臭、清澈透明等，以保证饮用者的舒适度。3.简述沉淀的原理及影响沉淀效果的因素。答：沉淀的原理是利用重力作用使水中的悬浮颗粒下沉，从而与水分离。影响沉淀效果的因素有：颗粒的大小和形状：颗粒越大、形状越规则，沉淀速度越快。水温：水温升高，水的黏度降低，沉淀速度加快。水流速度：水流速度过快，会影响颗粒的沉淀，导致沉淀效果变差。水质：水中杂质的性质和含量会影响沉淀效果，如含有胶体物质会使沉淀效果变差。4.简述过滤的作用及过滤的过程。答：过滤的作用是通过粒状滤料层截留水中悬浮杂质，使水进一步澄清。过滤过程：原水由上而下通过滤料层，水中的悬浮颗粒被截留在滤料表面和滤料层孔隙中，从而使水得到净化。随着过滤的进行，滤料层的孔隙逐渐被堵塞，水头损失不断增加，当水头损失达到一定程度时，需要对滤料进行冲洗，以恢复滤料的过滤性能。5.常用的消毒方法有哪些？各有什么优缺点？答：常用的消毒方法有氯消毒、紫外线消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒等。氯消毒：优点是消毒效果好，成本低，使用方便；缺点是会产生氯代有机物，可能对人体有害，对水的pH值有一定要求。紫外线消毒：优点是消毒速度快，无化学残留，不影响水质；缺点是设备成本高，对水中杂质和浊度有要求，消毒效果受光照强度等因素影响。二氧化氯消毒：优点是消毒效果好，不产生氯代有机物，能去除水中的色、味、铁、锰等；缺点是成本较高，二氧化氯气体有毒，需注意安全。臭氧消毒：优点是消毒效果好，能氧化分解有机物，去除水中的色、味等；缺点是设备成本高，臭氧不稳定，需现场制备，运行成本高。6.简述泵站的分类及各类型泵站的作用。答：泵站按其在给水系统中的作用可分为取水泵站、送水泵站、加压泵站和循环泵站。取水泵站：从水源取水，并将水提升至水厂或其他水处理设施。送水泵站：将处理后的水输送到配水管网。加压泵站：当管网水压不足时，对水进行加压，以满足用户对水压的要求。循环泵站：用于工业企业等的循环用水系统，将使用后的水进行循环处理后再利用。7.输水管渠设计应考虑哪些因素？答：输水管渠设计应考虑以下因素：水量：根据设计用水量确定输水管渠的流量。水压：保证输水管渠在运行过程中有足够的水压，满足用水地区的要求。管材：根据输水管渠的管径、工作压力、敷设方式等选择合适的管材。敷设方式：包括埋地敷设、架空敷设等，应根据地形、地质、环境等因素确定。附属设施：如阀门、排气阀、排泥阀等，应合理设置，以保证输水管渠的正常运行和维护管理。8.配水管网布置形式有哪些？各有什么特点？答：配水管网布置形式有树状网和环状网。树状网：特点是构造简单，投资省，但供水可靠性较差，一旦某一段管道损坏，其下游地区就会断水。环状网：特点是供水可靠性高，当某一段管道损坏时，可通过环状网的其他管道继续供水，保证用户的用水需求。但环状网的投资较大，构造复杂。

五、计算题1.已知某城市最高日用水量为10×10⁴m³/d，用水变化系数Kd=1.2，求该城市最高日最高时用水量。解：最高日最高时用水量计算公式为：$Q_{h}=K_{d}\frac{Q_{d}}{24}$其中，$Q_{h}$为最高日最高时用水量，$Q_{d}$为最高日用水量，$K_{d}$为用水变化系数。将已知数据代入公式可得：$Q_{h}=1.2\times\frac{10\times10^{4}}{24}=5000m³/h$答：该城市最高日最高时用水量为5000m³/h。2.某水厂设计规模为5×10⁴m³/d，水厂自用水量占设计规模的5%，求该水厂的设计取水量。解：水厂的设计取水量计算公式为：$Q_{取}=(1+\alpha)Q_{设}$其中，$Q_{取}$为设计取水量，$Q_{设}$为水厂设计规模，$\alpha$为水厂自用水量系数。已知$Q_{设}=5\times10^{4}m³/d$，$\alpha=5\%=0.05$，代入公式可得：$Q_{取}=(1+0.05)\times5\times10^{4}=5.25\times10^{4}m³/d$答：该水厂的设计取水量为5.25×10⁴m³/d。3.某圆形沉淀池直径为20m，有效水深为3m，进水流量为2000m³/h，求该沉淀池的表面负荷。解：沉淀池的表面负荷计算公式为：$q=\frac{Q}{A}$其中，$q$为表面负荷，$Q$为进水流量，$A$为沉淀池的表面积。已知沉淀池直径$D=20m$，则其表面积$A=\frac{\piD^{2}}{4}=\frac{\pi\times20^{2}}{4}=100\pim^{2}$。$Q=2000m³/h$，将数据代入公式可得：$q=\frac{2000}{100\pi}\approx6.37m³/(m^{2}\cdoth)$答：该沉淀池的表面负荷约为6.37m³/(m²·h)。4.某快滤池面积为50m²，滤速为8m/h，求该滤池的过滤水量。解：过滤水量计算公式为：$Q=vA$其中，$Q$为过滤水量，$v$为滤速，$A$为滤池面积。已知$v=8m/h$，$A=50m²$，代入公式可得：$Q=8\times50=400m³/h$答：该滤池的过滤水量为400m³/h。5.某输水管管径为DN500，管材为钢管，管道长度为1000m，管道糙率n=0.012，设计流量为1000m³/h，求该管道的水头损失。解：根据谢才公式$v=C\sqrt{Ri}$，其中$v$为流速，$C$为谢才系数，$R$为水力半径，$i$为水力坡度（即水头损失与管长之比）。水力半径$R=\frac{D}{4}$（$D$为管径），已知$D=500mm=0.5m$，则$R=\frac{0.5}{4}=0.125m$。谢才系数$C=\frac{1}{n}R^{\frac{1}{6}}$，将$n=0.012$，$R=0.125m$代入可得：$C=\frac{1}{0.012}\times0.125^{\frac{1}{6}}\approx61.97$流速$v=\frac{Q}{A}$，$A=\frac{\piD^{2}}{4}$，已知$Q=1000m³/h=\frac{1000}{3600}m³/s$，$D=0.5m$，则：$v=\frac{\frac{1000}{3600}}{\frac{\pi\times0.5^{2}}{4}}\approx5.66m/s$由$v=C\sqrt{Ri}$可得：$i=\frac{v^{2}}{C^{2}R}$将$v=5.66m/s$，$C=61.97$，$R=0.125m$代入可得：$i=\frac{5.66^{2}}{61.97^{2}\times0.125}\approx0.0064$则水头损失$h_{f}=il=0.0064\times1000=6.4m$答：该管道的水头损失为6.4m。

六、论述题1.论述给水系统中水质处理的重要性及主要处理工艺。答：给水系统中水质处理至关重要，原因如下：保障人体健康：去除水中的病原微生物、有害物质等，防止通过饮用水传播疾病，确保居民的身体健康。满足生产生活需求：工业生产对水质有特定要求，良好的水质处理能保证工业产品质量；生活中使用符合水质标准的水，可提高生活质量，如洗涤、烹饪等。保护水资源：合理处理水质可减少水资源的浪费和污染，实现水资源的可持续利用。

主要处理工艺包括：沉淀：利用重力使悬浮颗粒下沉，初步分离水中杂质。过滤：进一步去除水中细小的悬浮颗粒、胶体等杂质。消毒：杀灭水中的致病微生物，常用的消毒方法有氯消毒、紫外线消毒等。特殊处理：对于含有特殊杂质的水源，可能还需要进行除铁、除锰、除氟、软化、除盐等特殊处理工艺，以满足不同的水质要求。2.论述配水管网优化设计的意义及主要优化方法。答：配水管网优化设计具有重要意义：提高供水可靠性：合理的管网布局和管径设计可减少故障时的影响范围，保证用户持续用水。降低成本：优化管径、减少管材用量和水头损失，降低建设成本和运行费用。提高水质：减少水在管网