./一、名詞解釋：最小設計坡度——在污水管道設計時,通常使管道埋設坡度與設計地面坡度基本一致,但管道坡度造成的流速應等于或大于最小設計流速,以防止管道內產生沉淀。因此將相應于管內流速為最小設計流速時的管道坡度叫做最小設計坡度。設計降雨強度——設計降雨強度一般和降雨歷時成反比,隨降雨歷時的增長而降低。表示為：澄清池——主要依靠活性泥渣層達到澄清目的。當脫穩雜質隨水流與泥渣層接觸時,便被泥渣層阻留下來,使水獲得澄清。最大設計充滿度——在設計流量下,污水在管道中的水深h和管道直徑D的比值稱為設計充滿度,當h/D=1時稱為滿度。硝化——在消化細菌的作用下,氨態氮進行分解氧化,就此分兩個階段進行,首先在亞消化菌的作用下,使氨轉化為亞硝酸氮,然后亞硝酸氮在硝酸菌的作用下,進一步轉化為硝酸氮.最小覆土深——指管道外壁頂部到地面的距離。快濾池——一般是指以石英砂等粒狀濾料層快速截留水中懸浮雜質,從而使水獲得澄清的工藝過程。徑流系數——徑流量與降雨量的比值稱徑流系數,其值常小于1。土地處理——土地處理有兩種方式：改造土壤；污泥的專用處理廠。用污泥改造不毛之地為可耕地,如用污泥投放于廢露天礦場、尾礦場、采石場、粉煤灰堆場、戈壁灘與沙漠等地。專用場應設截流地面徑流溝及滲透水收集管,以免污染地面水與地下水。泥齡——暴氣池內活性污泥總量與每日排放污泥量之比,即活性污泥在暴氣池內的平均停留時間,因之又稱為"生物固體平均停留時間"。污洗容積指數——本項指標的物理意義是在暴氣池出口處的混合液,在經過30min靜沉后,每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容積,以ml計。折點加氯——從折點加氯的曲線看,到達峰點H時,余氯最高,但這是化合性余氯而非自由性余氯,到達折點時,余氯最低。BOD5——水溫為20條件下,5天的時間內,由于微生物的生活活動,將有機物氧化成無機物所消耗的溶解氧。MLVSS——本項指標所表示的是混合液活性污泥中的有機性固體物質部分的濃度,是混合液揮發性懸浮固體濃度。污泥有機負荷率——是有機污染物量與活性污泥量的比值<F/M>,又稱污泥負荷,是活性污泥系統的設計、運行的重要參數。Kla————氧總轉移系數,此值表示在暴氣過程中氧的總傳遞性,當傳遞過程中阻力大,則Kla值低,反之則Kla值高。泥齡氣固比——生物脫氮——指利用好氧微生物去除污水中呈溶解性的有機物,主要是利用氨化和消化的方式去除污水中的有機物。污泥脫水——指利用不同的濃縮方法,去除顆粒間的空隙水,毛細水以及污泥顆粒吸附水和顆粒內部水和顆粒內部水,以降低污泥的含水率。混合和澄清——污泥投配率——AB法和A/O法——AB法處理工藝,系吸附__生物降解工藝的簡稱,A/O法是厭氧和好氧工藝的結合簡稱。氧垂曲線——有機物排入河流后,經微生物降解而大量消耗水中的溶解氧,使河水虧氧;另一方面,空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中,使溶解氧逐步得到恢復。所以耗氧與復氧是同時存在的,污水排入后,DO曲線呈懸索狀態下垂,故稱為氧垂曲線.BOD5曲線呈逐步下降態,直至恢復到污水排入前的基值濃度。生化反應速度——微污染原水——二、問答題：1、由高地水庫供水給城市,如按水源和供水方式考慮,應屬于哪類給水系統？答:：高地水庫供水給城市,按水源種類屬于：表水給水系統；按供水方式屬于：自流系統。2、給水系統中投資最大的是哪一部分,試行分析。答：泵站、輸水管渠、管網和調節構筑物等稱為輸配水系統,從給水系統整體來說,是投資最大的子系統。以地表水為水源的給水系統,相應的工程設施為:取水構筑物,一級泵站,水處理構筑物,清水池,二級泵站,管網。3、給水系統是否必須包括取水構筑物、水處理構筑物、泵站、輸水管和管網、調節構筑物,哪種情況下可省去一部分設施？答：如果是地表水這些構筑物不可省去,但如果是地下水,一般可以省去水處理構筑物而只需加氯消毒,使給水系統大為簡化。4、什么是統一給水、分質給水和分壓給水,哪種系統目前用得最多？答：給水系統,即用同一系統供應生活、生產和消防等用水。分質給水,可以是同一水源,經過不同的水處理過程和管網,將不同水質的水供給各類用戶；也可以是不同水源,例如地表水經簡單沉淀。分壓給水,因水壓要求不同而分系統給水,有同一泵站內的不同水泵分別供水到水壓要求高的高壓水網和水壓要求低的低壓管網,以節約能量消耗。目前應用最多的是同一給水系統。5、水源對給水系統布置有哪些影響？答任何城市,都會因水源種類、水源距給水區的遠近、水質條件的不同,影響到給水系統的布置。如果有豐富的地下水,則可在城市上游或就在給水區內開鑿管井或大口井,井水經消毒后,有泵站加壓送入管網,供用戶使用。如水源處于適當的高程,能借重力輸水。以地表水為水源時,一般從流經城市或工業區的河流上游取水。6、工業給水有哪些系統,各適用于何種情況？答工業給水,可分為循環和復用給水系統。循環用水一般用于工業冷卻水,復用給水系統,是水源水先到某些車間,使用后或直間送到其他車間,或經冷卻、沉淀等適當處理后,再使用。7、工業用水量平衡圖如何測定和繪制？水量平衡圖起什么作用？答要作好水量平衡工作,并繪制水量平衡圖,就須詳細調查各車間的生產工藝、用水量及其變化規律、對水質和水壓的要求、使用后的水量損耗和水溫的變化等情況,在此基礎上,找出節約用水的可能性,并訂出合理用水和減少排污水量的計劃。平衡就是冷卻用水量和損耗用水量、循環用水量補水量以及排水量之間保持平衡,目的是為了達到合理用水,可采取的途徑或改革生產工藝,減少耗水量,或是提高重復利用率,增大回用水量,以減少排水量,工業用水量大,節約用水的潛力也大。8、設計城市給說系統時應考慮哪些用水量？答設計城市給水系統應考慮水量有：<1>綜合生活用水,包括居民生活用水和工作人員生活用水；<2>工業企業生產用水和工作人員生活用水；<3>消防用水；<4>澆灑道路和綠地用水；<5>未預計水量及管網漏失水量。9、居民區生活用水量定額是按哪些條件制定的？答用水定額是指設計年限內達到的用水水平,因此須從城市規劃、工業企業生產情況、居民生活條件和氣候條件等方面,結合現狀用水調查資料分析,進行遠近期水量預測。居民生活用水定額和綜合用水定額,應根據當地國民經濟和社會發展規劃和水資源充沛程度,在現有用水定額基礎上,結合給水專業規劃和給水工程發展條件綜合分析確定。10、影響生活用水量的主要因素有哪些？答居民區生活用水量有城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率等因素確定。這些因素隨城市規模的大小而變化。通常,住房條件較好、給水排水設備較完善、居民生活水平相對較高的大城市,生活用水量訂額也較高。11、城市大小和消防流量的關系如何？答消防用水只在火災時使用,歷時短暫,但在城市用水量中占有一定的比例,尤其是中小城市,所占比例甚大。消防用水量、水壓和火災延續時間等,應按照現形的《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》等執行。12、怎樣估計工業生產用水量？答工業用水量中包括冷卻用水、空調用水、工藝過程用水以及清洗、綠化等其它用水,在一年中水量是有變化的。冷卻用水主要用來冷卻設備,帶走多余熱量,所以用水量受到水溫和氣候的影響,夏季多于冬季。13、工業企業為什么要提高水的重復利用率？答工業用水指標一般以萬元產值用水量表示。不同類型的工業,萬元產值用水量不同。如果城市中用水單耗指標較大的工業多,則萬元產值的用水量也高；即使同類工業部門,由于管理水平提高、工藝條件改革和產品結構的變化,尤其是工業產值的增長,單耗指標會逐年降低。提高工業用水重復利用率,重視節約用水等可以降低工業用水單耗。14、說明日變化系數Kd和時變化系數Kh的意義。他們的大小對設計流量有何影響？答在設計規定的年限內,用水最多一日的用水量,叫做最高日用水量,日變化系數Kd是指在一年中,最高日用水量與平均日用水量的比值,根據給水區的地理位置、氣候、生活習慣和室內給排水設施程度,其值約為1.1~1.5。時變化系數Kh指的是最高一小時用水量與平均時用水量的比值,該值在1.3~1.6之間。用它們確定各種給水構筑物的大小。15、如何確定有水塔和無水塔的清水池調節容積？答：二級泵站的計算流量與管網中是否設置水塔或高地水池有關。當管網內不設水塔時,任何小時的二級泵站供水量應等于用水量。這時二級泵站應滿足最高日最高時的水量要求,否則就會從在不同程度的供水不足現象。有水塔時,二級泵站供水量減去一級泵站供水量。16、取用地表水源時,取水口、水處理構筑物、泵站和管網等按什么流量設計？答：取用地下水若僅需在進入管網前消毒而無須其他處理時,一級泵站可直接將井水輸入管網,但為提高水泵的效率和延長井的使用年限,一般先將水輸送到地面水池,再經二級泵站將水輸入管網,因此,地下水的取水構筑物,取水口,一級泵站計算流量為:Q1=Qd/T17、已知用水量曲線時,怎樣定出二級泵站工作線？答：18、清水池和水塔起什么作用？哪些情況下應設置水塔？答：給水系統中水塔和清水池的作用之一在于調節泵站供水量和用水量之間的流量差值。清水池的調節容積,有一、二級泵站供水量曲線確定；水塔容積由二級泵站供水線和用水量確定。19、有水塔和無水塔管網,二級泵站的揚程如何計算？答：有水塔時,按供水量曲線確定；無水塔時,按最高日用水量確定。20、無水塔和網前水塔時,二級泵站的揚程如何計算？答：無水塔時,Hp=Hc+Zc+hc+hs+hn;有水塔時,HP=Zt+Ht+HD+hc+hs21、管網布置應滿足什么要求？答給水管網的布置應滿足以下要求：1.按照城市規劃平面圖布置管網,布置時應考慮給水系統分期建設的可能,并留有充分的發展余地；2.管網布置必須保證供水安全可靠,當局部管網發生事故時,斷水范圍應減到最小；3.管線遍布在整個給水區內,保證用戶有足夠的水量和水壓；4.力求以最短距離敷設管線,以降低管網造價和供水能量費用。22、管網布置有哪兩種形式,各適用于何種情況及其優缺點？答：管網布置有兩種基本形式：樹狀網和環狀網。樹狀網一般適用于小城市和小型工礦企業,這類管網從水廠泵站或水塔到用戶的管線布置成樹枝狀。樹狀網的供水可靠性較差,因為管網中任一段管線損壞時,在該管段以后的所有管線就會斷水。另外,在樹狀網的末端,因用水量已經很小,管中的水流緩慢,甚至停滯不流動,因此水質容易變壞,有出現渾水和紅水的可能。環狀網中,管線連接成環狀,這類管網當任一段管線損壞時,可以關閉附近的閥們使和其余管線隔開,然后進行檢修,水還可從另外管線供應用戶,斷水的地區可以縮小,從而供水可靠性增強。環狀網還可以大大減輕因水錘作用產生的危害,而在樹狀網中,則往往因此而使管線損壞。但是環狀網的造價明顯地比樹狀網為高。23、一般城市是哪種形式的管網,為什么采用這種形式？答在城市建設初期可采用樹狀網,以后隨著給水事業的發展逐步連接成環狀網。實際上,現有城市的給水管網,多數是樹狀網和環狀網結合起來。在城市中心地區,布置成環狀網,在郊區則以樹狀網形式向四周延伸。供水可靠性要求較高的工礦企業須采用環狀網,并用樹狀網或雙管輸水到個別較遠的車間。為安全供水以采用環狀網較好,要節約投資最好采用樹狀網。24、管網定線應確定哪些管線的位置？其余的管線位置和管徑怎樣確定？答城市給水管網定線是指在地形平面圖上確定管線的走向和位置。定線時一般只限于管網的干管以及干管之間的連接管,不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進水管。管網定線取決于城市平面布置,供水區的地形,水源和調節水池位置,街區和用戶特別是大用戶的分布,河流、鐵路、橋梁等的位置,定線時,干管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。干管的間距,可根據街區情況,采用500~800m,從經濟上講,給水管網的布置采用一條干管接出許多支管,形成樹狀網,費用最省,但從供水可靠性上說,以布置幾條接近平行的干管并形成環狀網為宜。干管一般按城市規劃道路定線,但盡量避免在高級路面或重要道路下通過,以減少今后檢修時的困難。管線在道路下的平面位置和標高,應符合城市或廠區地下管線綜合設計的要求,給水管線和建筑物、鐵路、以及其他管道的水平凈距,均應參照有關規定。25、管網布置要考慮哪些主要的附屬設備？答：管網中還須安排其他一些管線和附屬設備,在供水范圍內的道路下需敷設分配管,以便把干管的水送到用戶和消防栓。分配管直徑至少為100mm,大城市采用150~200mm,主要原因是通過消防流量時,分配管中的水頭損失不致過大,以免火災地區的水壓過低。城市內的工廠、學校、醫院等用水均從分配管接出,再通過房屋進水管接到用戶。一般建筑物用一條進水管,用水要求較高的建筑物或建筑物群,有時在不同部位接入兩條或數條進水管,以增加供水的可靠性。26、工業企業內的給水管網與城市給水管網相比有哪些特點？答：工業企業內的管網布置有它的特點,根據企業內的生產用水和生活用水對水質和水壓的要求,兩者可以合用一個管網,或著可按水質或水壓的要求不同分建兩個管網。即使是生產用水,由于各個車間對水質和水壓要求完全不一樣,因此在同一工業企業內,往往根據水質和水壓要求,分別布置管網,形成分質、分壓的管網系統。消防用水管網通常不單獨設置。而是由生活或生產給水管網供給消防用水。工業企業內的管網定線比城市管網簡單,因為廠區內車間位置明確,車間用水量大且比較集中,易于作到以最短的管線到達用水量大的車間的要求,但是,由于某些工業企業有許多地下建筑物和管線,地面上又有各種運輸設施,以至定線比較困難。27、輸水管渠定線時應考慮到哪些方面？答：輸水管渠有多種形式,常用的有壓力輸水管渠和無壓輸水管渠。遠距離輸水時,可按具體情況,采用不同的管渠形式。用的較多的是壓力輸水管渠,特別是輸水管。輸水管定線時,必須與城市規劃相結合,盡量縮短線路長度,減少拆遷,少占農田,便于管渠施工和運行維護,保證供水安全；選線時,應選擇最佳的地形和地質條件,盡量延現有道路定線,以便施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒與沖刷地區,以降低造價和便于管理。當輸水管定線時,經常會遇到山嘴、山谷、山岳等障礙物以及穿越河流和干溝等。這時應考慮：在山嘴地段是繞過山嘴還是開鑿山嘴；在山谷地段是延長路線繞過還是用倒虹管；遇獨山時是從遠處饒過還是開鑿隧道通過；穿越河流或干溝時是用過河管還是倒虹管等。即使在平原地帶,為了避開工程地質不良地段或其他障礙物,也需繞道而行或采取有效措施穿過。28、什么叫比流量,怎樣計算？比流量是否隨著用水量的變化而變化？答：比流量：假定用水量均勻分布在全部干管上,由此算出干管線單位長度的流量。qs=qs比流量,L/〔S.M;Q管網總用水量,L/s;q大用戶集中用水量總和,L/s;l干管總長度,m,不包括穿越廣場、公園等無建筑物地區的管線；只有一側配水的管線,長度按一半計算。干管的總長度一定時,比流量隨著用水量增減而變化,最高用水時和最大轉輸時的比流量不同,所以在管網計算時須分別計算。29、從沿線流量要求節點流量的折算系統如何導出？值一般在什么范圍？答：折算系數,是把沿線變化的流量折算成在管段兩端節點流出的流量,既節點流量的系數。折算流量所產生的水頭損失為：h=aLqn=aLq1<r+a>n按照流量變化的管段L中的水頭損失可表示為：h=兩式相等,就可得折算系數a,a值一般接近于0.5。30、為什么管網計算時須先求出節點流量？如何從用水量求節點流量？答：如果按照實際用水情況來計算管網,非但很少可能,并且因用戶用水量經常變化也沒有必要。因此計算往往簡化,既假定用水量均勻分布在全部干線上,由此計算出干線單位長度的流量,叫做比流量：qs=<Q-q>/l;qs——比流量,L/〔<s.m>;Q——管網總用水量,L/s;Q——大用戶集中用水量總和,L/s;L——干管總長度,m,不包括穿越廣場、公園等無建筑物地區的管線；只有一側配水的管線,長度按一半計算。干管的總長度一定時,比流量隨用水量增減而變化,最高用水時和最大轉輸時的比流量不同,所以在管網計算時須分別計算31、為什么要分配流量？流量分配時應考慮哪些要求？32、環狀網和樹狀網的流量分配有什么不同？管網在不同流量分配時所得的管徑,在費用上是否差別很大？答：環狀網流量分配時,應同時照顧經濟性和可靠性。經濟性是指流量分配后得到的管徑,應使一定年限內的管網建造費用和管理費用為最小。可靠性是指向用戶不斷地供水,并且保證應有的水量、水壓、和水質。33、什么是連續性方程？答：所謂連續性方程,就是對任一節點來說,流向該節點的流量必須等于從該節點流出的流量。34、什么是能量方程？能量方程是表示管網每一環中各管段的水頭損失總和等于零的關系。35、什么叫年折算費用？分析它和管徑與流速的關系。年折算費用就是指在有條件地將造價折算為一年的費用。年折算費用既可以用流速表示,也可以用管徑表示。36、什么叫經濟流速？平均經濟流速一般是多少？經濟流速是指在一定年限內管網造價與管理費用之和為最小的流速。對于管徑為100~400mm的管徑平均經濟流速一般采用0.6~0.9m/s,對于管徑大于400mm的管徑平均經濟流速一般采用0.9~1.4m/s。37、樹狀管網計算過程是怎樣的？樹狀網計算過程一般是：1計算總用水量；2計算管段總長度；3求出比流量；4再分別計算沿線流量；5計算節點流量；6選取控制點,列出各管段的水力計算,并按平均經濟流速確定管徑；7計算干管上各支管接出處節點的水壓標高；8求出塔高和水泵揚程。38、樹狀網計算時,干線和支線如何劃分,兩者確定管徑的方法有何不同？樹狀網計算時,干線是指從二級泵站到控制點的管線,而支線是指管網中除干線以外的其他管線。干線確定管徑是按照流量以經濟流速求出管徑,而支線是按照水力坡度選定相近的標準管徑。39、什么叫控制點？每一管網有幾個控制點？控制點是指在保證該點水壓達到最小服務水頭時,整個管網不會出現水壓不足地區的點。每一個管網一般只有一個控制點。40、解環方程組的基本原理是什么？解環方程組的基本原理是：在按初步分配流量確定的管徑基礎上,重新分配各管段的流量,反復計算,直到同時滿足連續性方程和能量方程時為止。41、環狀網計算有哪些方法？環狀網計算有以下三種方法：1環方程組解法；2節點方程組解法；3管段方程組解法。42、什么叫閉合差,閉合差大說明什么問題？手工計算時閉合差允許值是多少？閉合差是指初步分配流量時管段水頭損失代數和。閉合差大說明初步分配流量和實際流量相差大。手工計算時,每環閉合差允許值要求小于0.5m,大環閉合差小于1.0m。43、為什么環狀網計算時,任一環內各管段增減校正流量后,并不影響節點流量平衡的條件？由于初步分配流量時,已經符合節點流量平衡條件,即滿足了連續性方程,所以每次調整流量時能自動滿足此條件。44、校正流量的含義是什么,如何求出值？和閉合差有什么關系？校正流量△q是指△h=0時的校正流量,△q可由△qi=△hi/<n∑∣sijqn-1ij∣>公式求得,△q與△h成正比關系。45、應用哈代—克羅斯法解環方程組的步驟怎樣？應用哈代—克羅斯法解環方程組的步驟：1根據城鎮的供水情況,擬定環狀網各管段的水流方向,得出初步分配流量；2由初分流量計算各管段的摩阻系數和水頭損失；3假定各環水流順時針方向管段中的水頭損失為正,逆時針方向管段中的水頭損失為負,計算該環內各管段的水頭損失代數和,如果代數和大于零,說明順時針方向各管段中初分流量多了些,逆時針方向各管段中初分流量少了些,如果代數和小于零,說明逆時針方向各管段中初分流量多了些,順時針方向各管段中初分流量少了些；4求出校正流量,如果閉和差為正,校正流量即為負,反之校正流量為正；5利用校正流量調整各管段的流量,得到第一次校正的管段流量,按此流量再進行計算,如果閉和差尚未達到允許的精度,返回到第2步再進行計算,直到閉和差符合要求為止。46、用最大閉合差的環校正時,怎樣選擇大環進行平差以加速收斂？首先按初分流量求得各環的閉和差大小和方向,然后選擇閉和差大的一環或閉和差較大且方向相同的相鄰基環連成大環,平差時以加速收斂。47、多水源和單水源管網水力計算時各應滿足什么要求？多水源和單水源管網水力計算時各應滿足以下要求：1滿足連續性方程；2滿足能量方程；3各水源到分界線上控制點的沿線水頭損失之差應等于水源的水壓差。48、如何構成虛環〔包括虛節點和虛管段？寫出虛節點的流量平衡條件和虛環的水頭損失平衡條件。虛環是將各水源與虛節點用虛線連接成的環,虛節點可以任意選擇,沒有水壓；而虛線是指虛節點與水源的虛連線,沒有流量。最大用水時虛節點的流量平衡條件為：Qp+Qt=∑Q,最大用水時虛節點的水頭損失平衡條件為：Hp-∑hp+∑ht-Ht=0,最大轉輸時虛節點的流量平衡條件為：Q’p=∑Q’+Q’t,最大轉輸時虛節點的水頭損失平衡條件為：-H’p+∑h’t-H’t=0。49、按最高用水時計算的管網,還應按哪些條件進行核算,為什么？按最高用水時計算的管網,還應按以下條件進行核算：1消防時的流量和水壓要求,消防時的管網核算是為了滿足消防安全的需要；2最大轉輸時的流量和水壓要求,設對置水塔的管網,在最高用水時,由泵站到水塔同時向管網供水,但在一天內抽水量大于用水量的一段時間里,多余的水經過管網送入水塔內儲存,因此這種管網還應按最大轉輸時的流量和水壓計算；3最不利管段發生故障時的事故用水量和水壓要求,管網主要管段損壞時必須及時檢查,在檢修時間內供水量允許減少。50、輸水管渠為什么要分段,怎樣計算分段數？保證事故時流量仍為設計流量的70%,分段數n=0.96<s1-sd>/<s+sp+sd>計算。51、什么是年費用折算值？如何導出重力供水時管網的年費用折算表達式？年費用折算值是按年計的管網建造費用與管理費用之和。其計算公式為W0=<p+100/t>∑bDijaLij+PQ∑hij,重力供水時無需抽水動力費用,則公式中的后一項可以省略,管網的年費用折算表達式為：W0=<p+100/t>∑bDijaLij。52、為什么流量分配后才可求得經濟管徑？將水頭損失值代入W0=<p+100/t>∑bDijaLij+PQ∑hij公式,再對流量求其一階和二階導數,由于二階導數小于零,通過一階導數求得的極值為最大而不是最小,所以流量未分配時不能求得經濟管徑。53、壓力輸水管的經濟管徑公式是根據什么概念導出的？壓力輸水管的經濟管徑公式是根據年費用折算值的一階導數為零導出的。54、重力輸水管的經濟管徑公式是根據什么概念導出的？重力輸水管的經濟管徑公式是根據拉格郎日條件極值法導出的。55、經濟因素和哪些技術經濟指標有關？各城市的值可否任意套用？經濟因素和供水能量變化系數、電費、單位長度管線造價公式中的系數和指數等有關。各城市的值不能任意套用。56、重力輸水管如有不同流量的管段,它們的流量和水力坡度之間有什么關系？重力輸水管如有不同流量的管段,它們的流量和水力坡度之間的表達式為：qijna/<a+m>/Iij=常數。57、說明經濟管徑公式的推導過程。將公式hij=kqijnlij/Dijm代入W0=<p+100/t>∑bDijaLij+PQ∑hij,并求出它的一階導數整理得到Dij={mpk/[<p+100/t>ab]}1/<a+m>Q1/<a+m>qij1/<a+m>=<fQqijn>1/<a+m>。58、起點水壓已知和未知的兩種管網,求經濟管徑的公式有哪些不同？起點水壓已知和未知的兩種管網,求經濟管徑的公式都是由Dij=<fxijQqijn>1/<a+m>,而求經濟因素時,水壓已知時利用公式f=mpk/[<p+100/t>ab],未知時利用公式f=Ak[a+m]/m。59、怎樣應用界限流量表？根據公式q0=3√fqij3√Qxij/qij和q0=3√fqij求出q0,再查界限流量表查出經濟的標準管徑。60、在哪些情況下給水系統需要分區供水？在給水區很大,地形高差顯著,遠距離輸水時采用分區供水。61、分區給水有哪些基本形式？分區給水的基本形式有并聯和串聯分區。62、泵站供水時所需的能量由幾部分組成？分區給水后可以節約哪部分能量？哪些能量不能節約？泵站供水能量由以下三部分組成：1保證最小服務水頭所需的能量E1；2克服水管摩阻所需的能量E2；3未利用的能量E3。分區給水后可以節約E3部分的能量,E1、E2的能量不能節約。63、泵站供水能量分配圖是如何繪制的？將節點流量順序按比例繪在橫坐標上,縱坐標上按比例繪出各節點的地面標高和所需最小服務水頭,得出若干以流量為底,地面標高和所需最小服務水頭之和為高的矩形面積,這些面積的總和等于保證最小服務水頭所需的能量。64、輸水管全長的流量不變時,能否用分區給水方式降低能量？輸水管全長的流量不變時,不能用分區給水方式降低能量。65、給水系統分成兩區時,較未分區系統最多可節約多少能量？給水系統分成兩區時,較未分區系統最多可節約1/4的能量。66、特大城市如地形平坦,管網延伸很遠,是否有考慮分區給水的必要,為什么？特大城市如地形平坦,管網延伸很遠,要考慮分區給水。因為管線過長,造成水壓過剩而造成浪費。67、常用水管材料有哪幾種？各有什么優缺點？鑄鐵管具有較強的耐腐蝕性,但抗沖擊和抗震能力較差,重量較大,接口易漏水,水管易斷裂和爆破。鋼管能耐高壓,耐振動,重量較輕,單管長度較長,接口方便,但承受外荷載的穩定性差,耐腐蝕性差,造價高。預應力和自應力鋼筋混凝土管造價低,抗震性能差,管壁光滑,水力條件好,耐腐蝕,爆破率低,但重量大,不便于運輸安裝。玻璃鋼管耐腐蝕,不結垢,能長期保持較高的輸水能力,強度高,粗糙系數小,但造價高。塑料管強度大,表面光滑,不結垢,耐腐蝕,重量輕,水頭損失小,加工和接口方便,但膨脹系數大。68、鑄鐵管有哪些主要配件,在何種情況下使用？鑄鐵管有以下主要配件：丁字管和十字管、彎管、漸縮管、短管等。承接分支管用丁字管和十字管,管線轉彎處采用彎管,變化管徑時采用漸縮管,改變接口形式處采用短管。69、閥門起什么作用？有幾種主要形式？各安裝在哪些部位？閥門用來調節管線中的流量和水壓。可以分為明桿和暗桿,明桿安裝在泵內,而暗桿安裝在用于安裝和操作地位受限制的地方。70、排氣閥和泄水閥應在哪些情況下設置？排氣閥安裝在管線的隆起部分,而泄水閥安裝在管線的最低處。71、閥門井起什么作用？它的大小和深度如何確定？給水管網除了水管以外還應設置各種附件,以保證管網的正常工作。附件主要有調節流量用的閥門、供應消防用水的消火栓、控制水流方向的單向閥等。這些附件一般應安裝在閥門井內。它的平面尺寸,取決于水管直徑以及附件的種類和數量。但滿足閥門操作和安裝拆卸各種附件所需的最小尺寸。井的深度由水管埋設深度確定。但是,井底到水管承口或法蘭盤底的距離至少為0.1m,法蘭盤或井壁的距離宜大于0.15m,從承口外緣到井壁的距離,應在0.3m以上,以便于接口施工。72、哪些情況下水管要設支墩？應放在哪些部位？承插式接口的管線,在彎管處、三通處、水管盡端的蓋板上以及縮管處,都會產生拉力,接口可能因此松動脫節而使管線漏水,因此在這些部位須設置支墩以承受拉力和防止事故。但是管徑小于300mm或轉彎角度小于10o,且水壓力不超過980kPa時,因接口本身足以承受拉力,可不設支墩。73、水塔和水池應布置哪些管道？水塔的進、出水管可以合用,也可分別設置。進水管應設在水柜中心并伸到水柜的高水位附近,出水管可靠近柜底,保證水柜內的水流循環。為防止水柜溢水和將柜內存水放空,須設置溢水管和排水管,管徑可和進、出水管相同。溢水管上不應設閥門。排不管從水柜底接出,管上設閥門,并接到溢水管上。水池與水塔的管道相似,但水池應有單獨的進水管和出水管。74、為了管理管網,平時應該積累哪些技術資料？管網養護時所需技術資料有：〔1管線圖,表明管線的直徑、位置、埋深以及閥門、消火栓等的布置,用戶接管的直徑和位置等。它是管網養護檢修的基本資料；〔2管線過河、過鐵路和公路的構造詳圖；〔3閥門和消火栓記錄卡,包括安裝年月、地點、口徑、型號、檢修記錄等；〔4竣工記錄和竣工圖。75、如何發現管網漏水部位？檢漏的方法,應用較廣且費用較省的有直接觀察和聽漏,個別城市采用分區裝表和分區檢漏,可根據具體條件選用先進且適用的檢漏方法。〔1實地觀察法是從地面上觀察漏水跡象,如排水窨井中有清水流出,局部路面發現下沉,路面積雪局部融化,晴天出現濕潤的路面等,本法簡單易行,但較粗略。〔2聽漏法使用最久,聽漏一般在深夜進行,以免受到車輛行駛和其他雜聲的干擾。有聽漏棒、檢漏儀等工具。〔3分區檢漏是用水表測出漏不地點和漏水量,一般只在允許短期停水的小范圍內進行。方法是把整個給水管網分成小區,凡是和其他地區相通的閥門全部關閉,小區內暫停用水,然后開啟裝有水表的一條進水管上的閥門,使小區進水。如小區內的管網漏水,水表指針將會轉動,由此可讀出漏水量。〔4漏水地位查明后,應做好記號,以便于檢修。76、為什么要測定管網壓力？測家管網的壓力和流量,是管網技術管理的一個主要內容。測定水壓,有助于了解管網的工作情況和薄弱環節。根據測定的水壓資料,按0.5～1.0m的水壓差,在管網平面圖上繪出等水壓線,由此反映各條管線的負荷。77、管線中的流量如何測定？測定流量時,須等測定水管的實際內徑,然后將該管徑分成上下等距離的10個測點〔包括圓心共11個測點,用畢托管測定各測點的流速。因圓管斷面各測點的流速為不均勻分布,可取各測點流速的平均值,再乘以水管斷面積即得流量。用畢托管測流量的誤差一般為3%～5%。除此之外,還可用便攜式超聲波流量計,可由儀器打印出流量、流速和流向等相應數據。78、舊水管如何恢復輸水能力？對已埋地敷設的管線則有計劃地進行刮管涂料,即清除管內壁積垢并加涂保護層,以恢復輸水能力,節省輸水能量費用和改善管網水質,這也是管理工作中的重要措施。金屬管線清垢的方法很多,應根據積垢的性質來選擇。松軟的積垢,可提高流速進行沖洗；用壓縮空氣和水同時沖洗,效果更好；氣壓脈沖射流法清洗管道的效果也是很好的；堅硬的積垢須用刮管法清除,用鋼絲繩絞車等工具使其在積垢的水管內來回拖動；大口徑水管可用旋轉法刮管；軟質材料制成的清管器清通管道；還可用酸洗法。管壁積垢清除以后,應在管內襯涂保護涂料,以保持輸水能力和延長水管壽命。79、保持管網水質可采取什么措施？為保持管網的正常水量或水質,除了提高出廠水水質外,可采取以下措施：〔1通過給水栓、消火栓和放水管,定期放去管網中的部分"死水",并借此沖洗水管。〔2長期未用的管線或管線盡端,在恢復作用時必須沖洗干凈。〔3管線延伸過長時,應在管網中途加氯,以提高管網邊緣地區的剩余氯量,防止細菌繁殖。〔4盡量采用非金屬管道。定期對金屬管道清垢、刮管和襯涂水管內壁,以保證管線輸水能力不致明顯下降。〔5無論在新敷管線竣工后,或舊管線檢修后均應沖洗消毒。消毒之前先用高速水流沖洗水管,然后用20～30mg/L的漂白粉溶液浸泡一晝夜以上,再用清水沖洗,同時連續測定排出水的濁度和細菌,直到合格為止。〔6定期清洗沿海水塔、水池和屋頂高位水箱。80、試述排水系統的組成部分及每部分的作用。城市污水包括排入城鎮污水管道的生活污水和工業廢水.將工業廢水排入城市生活污水排入城市生活污水排水系統,就組成城市污水排水系統。城市生活污水排水系統由下列幾個主要部分組成：1室內污水管道系統及設備。其作用是收集生活污水,并將其排送至室外居住小區污水管道中去。2室外污水管道系統。分布在地面下的污水管道系統,依靠重力流輸送污水到泵站、污水廠或水體。3污水泵站及壓力管道。污水一般以重力流排除,但往往由于受到地形等條件的限制而發生困難,這時需要設置泵站。4污水廠。用來處理和利用污水、污泥。5出水口及事故排出口。出水口是整個城市污水排水系統的終點設備。事故排出口是指在污水排水系統的中途,在某些易于發生故障的組成部分前面。81、污水管道系統定線時通常需考慮的因素的是哪些？主要因素是什么？定線時通常考慮的幾個因素是：地形和用地布局；排水體制和線路數目；污水廠和出水口位置；水文地質條件；道路寬度；地下管線及構筑物的位置；工業企業和產生大量污水的建筑物的分布情況。在一定條件下,地形一般是影響管道定線的主要因素。82、進行雨水溝道設計任務時需貫徹的原則是什么？1充分利用地形,就近排入水體。雨水管渠應盡量利用自然地形坡度以最短的距離靠重力流排入附近的池塘、河流、湖泊等不體中。2根據城市規劃布置雨水管道。通常,應根據建筑物的分布,道路布置及街區內絕大部分雨水以最短距離排入街道低側的雨水管道。3合理布置雨水口,以保證路面雨水排除通暢。4雨水管道采用明確或暗管應結合具體條件確定。5設置排水溝通排除設計地區以外的雨洪徑流。83、對置水塔管網在最高用水時、消防時和轉輸時的水壓線是怎樣的？離二級泵站越遠地形越高的城市,水塔可能建在管網末端而形成對置水塔的管網系統。這種系統的給水情況比較特殊,在最高用水量時,管網用水由泵站和水塔同時供給,兩者各有自己的給水區,在給水區分界線上,水壓最低。84、簡要敘述我國水資源概況及合理開發和利用水資源的方法和措施。我國水資源總量約2.8萬億m3,位居世界前幾位。其中地表水資源約占94%,地下水資源僅占6%左右。雖然我國水資源總量并不少,但人均水資源僅2400m3左右,只相當于世界人均占有量1/4。從地區分布而言,我國地表水資源是東南多,西北少,由東南沿海向西北內陸遞減。從時程分布而言,我國地表水資源的時程分布也極不均勻。綜上所述,我國水資源是相當緊缺的。一是資源型缺水,二是污染型缺水,三是管理型缺水。合理開采和利用水源至關重要。選擇水源時,必須配合經濟計劃部門制定水資源開發利用規劃,全面考慮統籌安排,正確處理與給水工程有關部門的關系,以求合理地綜合利用和開發水資源。85、地表水源和地下水源各有何優缺點？大部分地區的地下水由于受形成、埋藏和補給等條件的影響,具有水質澄清、水溫穩定、分布面廣等特點。但地下水徑流量較小,有的礦化度和硬度較高。大部分地區的地表水源流量較大,由于受地面各種因素的影響,通常表現出與地下水相反的特點。例如,河不渾濁高,水溫變幅大,有機物和細菌含量高,有時還有較高的色度。地表水受到污染。但是地表不一般具有徑流量大,礦化度和硬度低,含鐵錳量等較低的優點。地表水水質水量有明顯的季節性。采用地表水源時,在地形、地質、水文、衛生防護等方面復雜。86、你認為建立了水源衛生防護地帶并采取書上規定的相應措施,能否確保給水水源不受污染？為什么？當然不能確保水源不受污染。因為：1地表水源尤其是河流,只確保上游1000m和下游100的水域,上游的廢水不處理直接排入水體中,也會造成對水源的污染。2我國公民缺乏環境保護和公眾意識。如果不提高公民素質,只會發生污染后再處理的嚴重后果。3缺乏相應的法律和法規或沒有貫徹,造成有法不依、執法不嚴的局面。87、我國地表水資源在分布上有何特點？它的開發利用情況怎樣？存在的主要問題是什么？從地區分布而言,我國地表水資源是東南多、西北少,由東南沿海向西北內陸遞減。從時程分布而言,我國地表水資源的進程分布也極不均勻。我國在水資源開發利用方面也存在不少問題。例如,一個地區或一個流域的工業、農業及城市生活用水分配,地表水和地下水的開采利用,當地經濟發展結構與水資源的協調等等,往往缺乏全面規劃,統籌安排。此,與發達國家相比,我國水的有效利用程度較低,往往以浪費水資源為代價取得粗放型經濟增長。我國不僅人均水資源量很少,而且水源污染相當嚴重。88、從《工程水文學》的有關知識和水文觀測資料,試論述江河取水構筑物規定頻率的設計流量和設計水位的推求方法。1有實測資料時水位與流量的要求當取水構筑物附近有實測水位和流量資料時,一般采用頻率分析法計算洪、枯水位或流量。當實測資料系列較長,且工程要求的設計水位或流量的頻率不高時,可用經驗頻率曲線法來計算設計水位和設計流量。當資料系列較短,且工程要求的頻率較高時,必須將經驗曲線外延求得,但經驗頻率曲線兩端變化很大,外延部位帶有任意性,計算成果的可靠性較差,此時常采用理論頻率曲線法。常用的理論頻率曲線有皮爾遜型Ⅲ曲線和克里斯基—閔克里曲線。２缺乏資料時水位與流量的推求在所設計的取水構筑物河段的水位和流量資料缺乏時,資料系列代表性差,從而頻率計算的誤差增大。此時可借助于有較長資料的水文站作為"參加站",把選定為頻率計算的水文站作為"設計站",建立兩站的相關關系,從而可以把設計站的資料系列延長。這種相關分析法,可以采用相關圖解或相關計算。在選擇參證站時,應滿足兩個條件：第一,參證站的資料系列較長,并與設計站有一定年限的同期觀測資料〔一般要求１０年以上,以便建立相關關系；第二,參證站的控制流域的自然地理條件應與設計站相似。３無資料時水位與流量的推求在所設計的取消構筑物擬建地址沒有實測水文資料或雖有短期資料而無插延的情況是常遇到的。此時,設計水位和設計流量可通過上游或下游的參證站間接推求。目前方法有：移用參證站的計算成果的水文比擬法和地理插值法。89、江河取水構筑物位置選擇的基本要求是什么？從取水構筑物位置的角度,試論述順直河段、河流凹岸、河流凸岸三者各自的優缺點。１選擇江河取消構筑物位置時,應考慮以下基本要求：設在水質較好地點；具有穩定河床和河岸,靠近主流,有足夠的水深；具有良好的地質、地形及施工條件；靠近主要用水地區；應注意河流上的人工構筑物或天然障礙物；避免冰凌的影響；應與河流的綜合利用相適應。２河岸凸岸,岸坡平緩,容易淤積,深槽主流離岸較遠,一般不宜設置取消構筑物。但是如果在凸岸的起點,主流尚未偏離時,或在凸岸的起點或終點,主流雖已偏離,但離岸不遠有不淤積的深槽時,仍可設計取消構筑物。在順直河段上,取消構筑物位置宜設在河床穩定、深槽主流近岸處,通常也就是河流較窄、流速較大、水較深的地點。在取水構筑物處的水深一般要求不小于2.5～3.0m。90、什么是岸邊式取水構筑物？了解它的基本形式及其構造組成。直接從江河岸邊取水的構筑物,稱為岸邊式取水構筑物,是由進水間和泵房兩部位組成。按照進水間與泵房的合建與分建,岸邊式取水構筑物的基本形式可分為合建式和分建式。其構造部分有進水間、進水間的附屬設備〔格柵、格網、排泥、啟閉和起吊設備等、排泥、啟閉及起吊設備、防凍、防劃措施。91、什么是河床式取水構筑物？了解它的基本形式及其構造組成。河床式取水構筑物與岸邊式基本相同,但用伸入江河中的進水管〔其末端設有取水頭部來代替岸邊式進水間的進水孔。因此,河床式取水構筑物是由泵房、進水間、進水管和取水頭部等部分組成。基本型式有：自流管取水、虹吸管取水、水泵直接吸水、橋墩式取水。92、試述浮船式取水構筑物和纜車式取水構筑物的構造組成和適用條件。浮船式取水構筑物由浮船、聯絡管和輸水管組成。除應符合地表水取水構筑物位置選擇的基本要求外,尚應注意方面：河岸有適宜的坡度；設在水流平緩、風浪小的地方,以利于浮船的錨固和減小顛簸；盡量避開河漫灘和淺地段。纜車式取水構筑物由泵車、坡道或斜橋、輸水管和牽引設備等部分組成。其位置應選擇在河岸地質條件較好,并有１０°～２８°的岸坡處為宜。93、湖泊、水庫的水文、水質特征是怎樣的？在湖泊、水庫取水時,取水構筑物的位置選擇應注意哪幾點？通常采用哪幾種類型的取水構筑物？１湖泊的地貌形態,在外部因素和內部因素的作用下,是會發生演變的。在風浪作用下,湖的凸岸一般產生沖涮,而在湖的凹岸多產生淤積。水庫實際上是人工湖泊,按其構造分為湖泊式和河床式兩種。湖泊式水庫是指被淹沒的河谷具有湖泊的形態特征,即面積較寬廣,水深較大,庫中水流和泥沙運動都接近于湖泊的形態,具有湖泊的水文特征。河床式水庫是指明淹沒的河谷較狹窄,庫身狹長彎曲,水深較淺,水庫內水流泥沙運動接近于天然河流狀態具有河流的水文特征。湖泊、水庫的儲水量,是與湖面、庫區的降水量,入湖〔入庫的地面、地下徑流量等有關；也與湖面、庫區的蒸發量,出湖〔出庫的地面和地下徑流量等有關。２在湖泊、水庫取水時,取水構筑物位置選擇應注意以下作戰：不要選擇在湖岸蘆葦叢生處附近；不要選擇在夏季風向的向風面的凹岸處；為了防止泥沙淤積取水頭部,取水構筑物位置應選在靠近大壩附近,或遠離支流的匯入口；取水構筑物應建在穩定的湖岸或庫岸處。３主要有隧洞式取水和引水明渠取水、分層取水的取水構筑物、自流管式取水構筑物。94、山區淺水河流取水方式有何特點？試述低壩式取水和底欄柵取水的構造組成和適用條件。１山區河流的特點：流量和水位變化幅度很大,水位猛漲猛落,但洪水持續時間不長；水質變化劇烈；河床常為砂、卵石或巖石組成；北方某些山區河流潛冰其較長。２取消方式的特點：由于山區河流枯水期流量很小,因此取水量所占比例往往很大,有時達７０％～９０％以上；由于平枯水期水層淺薄,因此取消深度往往不足,需要修筑低壩抬高水位,或者采用底部進水等方式解決；由于洪水期推移質多,粒徑大,因此修建取不構筑物時,要考慮能將推移順利推除,不致造成淤塞或沖擊。３低壩有固定式和活動式兩種。固定式低壩取水樞紐由攔河低壩、沖砂間、進水閘或取水泵站等部分組成。活動式低壩在洪水期可以開啟,減少上游淹沒面積,沖走壩前沉積的泥砂。底欄柵取不構筑物適宜在水淺、大粒徑推移質較多的山區河流,取水量較大時采用。由攔河低壩、底欄柵、引水廊道、沉砂池、取水泵站組成。95、海水取水有何特點？常用的海水取水構筑物的形式有哪幾種？１海水取水的特點：海水含鹽量及腐蝕；海生物的影響與防治；潮汐和波浪；泥砂淤積。２有三種取水構筑物：引水管渠引水；岸邊式取水；潮汐式取水。96、水中雜質按尺寸大小可分成幾類？了解各類雜質主要來源、特點及一般去除方法。水中雜質按尺寸大小可分成三類：１懸浮物和膠體雜質：懸浮物尺寸較大,易于在水中下沉或上浮。但膠體顆粒尺寸很小,在水中長期靜置也難下沉,水中所存在的膠體通常有粘土、某些細菌及病毒、腐殖質及蛋白質等。有機高分子物質通常也屬于膠體一類。天然不中的膠體一般帶有負電荷,有時也含有少量正電荷的金屬氫氧化物膠體。粒徑大于０.1mm的泥砂去除較易,通常在水中很快下沉。而粒徑較小的懸浮物和膠體物質,須投加混凝劑方可去除。２溶解雜質,分為有機物和無機物兩類。它們與水所構成的均相體系,外觀透明,屬于真溶液。但有的無機溶解物可使水產生色、臭、味。無機溶解雜質主要的某些工業用水的去除對象,但有毒、有害無機溶解物也是生活飲用水的去除對象。有機溶解物主要來源于水源污染,也有天然存在的。97、概略敘述我國天然地表水源和地下水源的特點。1我國水文地質條件比較復雜。各地區地下水中含鹽量相差很大,但大部分地下水的含鹽在200～500mg/L之間。一般情況下,多雨地區含鹽量較低；干旱地區含鹽量較高。地下水硬度高于地表水,我國地下水總硬度通常在60～300mg/L〔以CaO計之間,少數地區有時高達300～700mg/L。我國含鐵地下水分布較廣,比較集中的地區是松花江流域和長江中、下游地區。黃河流域、珠江流域等地也都有含鐵地下水。含鐵量通常為10mg/L以下,個別可高達30mg/L。地下水中的錳與鐵共存,但含鐵量比鐵不。我國地下水含有錳量一般不超過2mg/L～3mg/L。個別高達30mg/L。2我國是世界上高濁度水河眾多的國家之一。西北及華北地區流經黃土高原的黃河水系、海河水系及長江中、上游等,河水含砂量很大,華北地區和東北和西南地區大部分河流,濁度較低。江河水的含鹽量和硬度較低。總的來說,我國大部分河流,河水含流量和硬度一般均無礙于生活飲用。98、了解《生活飲用水衛生標準》中各項指標的意義。在《標準》中所列的水質項目可分成以下幾類。一類屬于感官性狀方面的要求,如不的水度、色度、臭和味以及肉眼可見物等。第二類是對人體健康有益但不希望過量的化學物質。第三類是對人體健康無益但一般情況下毒性也很低的物質。第四類有毒物質。第五類細菌學指標,目前僅列細菌總數、總大腸菌數和余氯三項。99、微污染水源的處理方法有哪些？100、反應器原理用于水處理有何作用和特點？反應器是化工生產過程中的核心部分.在反應器中所進行的過程,既有化學反應過程,又有物理過程,影響因素復雜。在水處理方面引入反應器理論推動了水處理工藝發展。在化工生產過程中,反應器只作為化學反應設備來獨立研究,但在水處理中,含義較廣泛。許多水處理設備與池子都可作為反應器來進行分析研究,包括化學反應、生物化學反應以至物理過程等。例如,不的氯化消毒池,除鐵、除錳濾池、生物濾池、絮凝池、沉淀池等等,甚至一段河流自凈過程都可應用反應器原理和方法進行分析、研究。101、試舉出3種質量傳遞機理的實例。質量傳遞榆可分為：主流傳遞；分子擴散傳遞；紊流擴散傳遞。1主流傳遞：在平流池中,物質將隨水流作水平遷移。物質在水平方向的濃度變化,是由主流遷移和化學引起的。2分子擴散傳遞：在靜止或作層流運動的液體中,存在濃度梯度的話,高濃度區內的組分總是向低濃度區遷移,最終趨于均勻分布狀態,濃度梯度消失。如平流池等。3在絕大多數情況下,水流往往處于紊流狀態。水處理構筑物中絕大部分都是紊流擴散。102、3種理想反應器的假定條件是什么？研究理想反應器對水處理設備的設計和操作有何作用。1完全混合間歇式反應器中的反應：不存在由物質遷移而導致的物質輸入和輸出、且假定是在恒溫下操作。2完全混合連續式反應器：反應器內物料完全均勻混合且與輸出產物相同的假定,且是在恒溫下操作。3推流型反應器：反應器內的物料僅以相同流速平行流動,而無擴散作用,這種流型唯一的質量傳遞就是平行流動的主流傳遞。4在水處理方面引入反應器理論推動了水處理工藝發展。在化工生產過程中,反應器只作為化學反應設備來獨立研究,但在水處理中,含義較廣泛。許多水處理設備與池子都可作為反應器來進行分析研究,包括化學反應、生物化學反應以至物理過程等。例如,不的氯化消毒池,除鐵、除錳濾池、生物濾池、絮凝池、沉淀池等等,甚至一段河流自凈過程都可應用反應器原理和方法進行分析、研究。介紹反應器概念,目的就是提供一種分析研究水處理工藝設備的方法和思路。103、為什么串聯的CSTR型反應器比同體積的但個CSTR型反應器效果好？如果采用多個體積相等的CSTR型反應器串聯使用,則第2只反應器的輸入物料濃度即為第1只反應器的輸出物料濃度,以此類推。設為一級反應,每只反應器可寫出如下公式：=；=；……=所有公式左邊和右邊分別相乘：式中為單個反應器的反應時間。總反應時間。串聯的反應器數愈多,所需反應時間愈短,理論上,當串聯的反應器數時,所需反應時間將趨近于CMB型和PF型的反應時間。104、混合由于返混合在概念上有何區別？返混合是如何造成的？CMB和CSTR反應器內的混合是兩種不同的混合。前者是同時進入反應器又同時流出反應器的相同物料之間的混合,所有物料在反應器內停留時間相同；后者是在不同時間進入反應器又在不同時間流出反應器的物料之間的混合,物料在反應器內停留時間各不相同,理論上,反應器內物料的停留時間由。這種停留時間不同的物料之間混合,在化學反應工程上稱之為"返混"。顯然,在PF反應器內,是不存在返混現象的。造成返混的原因,主要是環流、對流、短流、流速不均勻、設備中存在死角以及物質擴散等等。105、PF型和CMB型反應器為什么效果相同？兩者優缺點比較。在推流型反應器的起端〔或開始階段,物料是在C0的高濃度下進行的,反應速度很快。沿著液流方向,隨著流程增加〔或反應時間的延續,物料濃度逐漸降低,反應速度也隨之逐漸減小。這也間歇式反應器的反應過程是完全一樣的。介它優于間歇式反應器的在于：間歇式反應器除了反應時間以外,還需考慮投料和卸料時間,而推流型反應器為連續操作。106、3種理想反應器的容積或物料停留時間如何求得？試寫出不同反應級數下3種理想反應器內物料的平均停留時間公式。107、何謂"縱向分散模型"？縱向分散模型對水處理設備的分析研究有何作用？縱向分散模型就是在推流型基礎上加上一個縱向的混合,而這種混合又可設想為一種擴散所引起的,其中既包括分子擴散、紊流擴散,又包括短流、環流、流速不均勻等。這種模型與實際所研究的對象基本等效,不必去深究擴散機理及其它細節,所以在對水處理設備的分析研究中采用此模型更簡單方便。108、什么叫自由沉淀、擁擠沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指顆粒在沉淀過程中,彼此沒有干擾,只受到顆粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而擁擠沉淀是指顆粒在沉淀過程中,彼此相互干擾,或者受到容器壁的干擾的沉淀；利用絮凝劑使水中懸浮雜質形成較粗大的絮凝體,再通過自由沉淀的沉淀稱為絮凝沉淀。109、已知懸浮顆粒密度和粒徑,可采用公式直接求得顆粒沉速？為什么？由于顆粒在靜水中的沉淀速度取決于：顆粒在水中的重力F1和顆粒下沉時所受到水的阻力F2,直徑為d的球形顆粒在靜水中重力F1為F1=110、了解肯奇沉淀理論的基本概念和它的用途。肯奇沉淀理論：Ct=C0H0/Ht其中高度為Ht、均勻濃度為Ct的沉淀管中所含懸浮物量和原來高度為H0、均勻濃度為C0的沉淀管中所含懸浮物量相等。這種理論使用于較短的沉淀管作實驗,來推測實際沉淀效果。111、理想沉淀池應符合哪些條件？根據理想沉淀條件,沉淀效率與池子深度、長度和表面積關系如何？理想沉淀池應符合以下3個條件：1顆粒處于自由沉淀狀態；2水流沿著水平方向流動；3顆粒沉到池底即認為已被去除。根據理想沉淀條件,沉淀效率與池子深度、長度無關,與表面積成反比。112、影響平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池縱向分格有何作用？影響平流沉淀池沉淀效果的主要因素有：1沉淀池實際水流狀況；2絮凝作用。沉淀池縱向分格可以減少水力半徑R,改善水流條件,降低Re和提高Fr數。113、沉淀池表面負荷和顆粒截留沉速關系如何？兩者涵義有何區別？顆粒的截留沉速u0與沉淀池表面負荷Q/A相等。但含義不同,表面負荷代表自池頂A開始下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速；而截留沉速u0反映了沉淀池所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。114、設計平流沉淀池主要根據沉淀時間、表面負荷還是水平流速？為什么？設計平流沉淀池的主要控制指標是表面負荷或停留時間,從理論上說,采用前者較為合理,但是以停留時間作為指標所積累的經驗較多。在實際設計中應兩者兼顧。水平流速對設計平流沉淀池不是主要根據。115、平流沉淀池進水為什么要采用穿孔隔墻？出水為什么往往采用出水支渠？平流沉淀池進水采用穿孔隔墻是為防止絮凝體破碎,而出水采用出水支渠是使水盡量均勻流出,同時是為了降低堰口的流量符合。116、斜管沉淀池的理論根據是什么？為什么斜管傾角通常采用600？斜管沉淀池的理論依據是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面積,又可以利用斜管解決排泥問題。斜管傾角愈小,則沉淀面積愈大,沉淀效率愈高,但對排泥不利,實踐證明,傾角為60°最好。117、澄清池的基本原理和主要特點是什么？澄清池是主要依靠活性泥渣層達到澄清的效果。當脫穩態雜質隨水流與泥渣層接觸時,便被泥渣層阻留下來,使水獲得澄清。澄清池最大特點是充分利用了活性泥渣的絮凝作用。澄清池的排泥措施,能不斷排除多余的陳舊泥渣,其排泥量相當于新形成的活性泥渣量。118、簡要敘述懸浮澄清池、脈沖澄清池、機械攪拌澄清池和水力循環澄清池這4種澄清池的構造、工作原理和主要特點。119、為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質顆粒會被濾層攔截下來？懸浮顆粒與濾料顆粒之間的粘附作用使得粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質顆粒被濾層攔截下來。120、從濾層中雜質分布規律,分析改善快濾池的幾種途徑和濾池發展趨勢。雙層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕質濾料,下層采用密度較大、粒徑較小的重質濾料,雙層濾料含污能力較單層濾料高一倍。在相同濾速下,過濾周期增長；在相同過濾周期下,濾速增長。三層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕質濾料,中層采用中等密度、中等粒徑濾料,下層采用密度較大、粒徑較小的重質濾料,三層濾料不僅含污能力較高,而且保證了濾后的水質。均質濾料是指沿整個濾層深度方向的任一橫斷面上,濾料組成和平均粒徑均勻一致。這種均質濾料層的含污能力顯然大于上細下粗的級配濾層。121、直接過濾有哪幾種方式？采用原水直接過濾應注意哪些問題？直接過濾有接觸過濾和微絮凝過濾兩種方式,采用直接過濾應注意以下幾點：1原水濁度和白色較低且水質變化較小；2通常采用雙層、三層或均質濾料；3原水進入濾池前,不應形成大的絮凝體以免很快堵塞濾料層表面孔隙；4濾速應根據原水水質決定。122、清潔濾層水頭損失與哪些因素與關？過濾過程中水頭損失與過濾時間存在什么關系？可否用數學式表達？清潔濾層水頭損失與濾速、水的運動粘度、濾料孔隙率濾層厚度、濾料顆粒球度系數、與濾料體積相同的球體直徑等因素有關。過濾過程中過濾時間增加,濾速不變,則水頭損失增加。123、什么叫"等速過濾"和"變速過濾"？兩者分別在什么情況下形成？分析兩種過濾方式的優缺點并指出哪幾種濾池屬"等速過濾"。等速過濾是指濾池濾速保持不變的過濾；變速過濾是指濾速隨過濾時間而逐漸減少的過濾。在濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度以及水溫一定時,如果孔隙率減小,水頭損失保持不變,則濾速將減小,利用這一原理產生了變速過濾；反之,濾速保持不變,則水頭損失將增加,利用這一原理就可以形成等速過濾。變速過濾在過濾初期,濾速較大可以使懸游雜質深入下層濾料,過濾后期濾速減小,可防止懸浮顆粒穿透濾層。等速過濾不具備這種自然調節功能,并可能產生負水頭現象。虹吸濾池和無閥濾池屬于等速濾池。124、什么叫"負水頭"？它對過濾和沖洗有和何影響？如何避免濾層中"負水頭"產生？負水頭是指濾層截留了大量雜質以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過該處水深。負水頭會導致溶解于水中的氣體釋放出來而形成氣囊。氣囊對過濾有破壞作用,一是減少了過濾面積；二是氣囊的上升可能將部分細濾料和輕質濾料帶出,破壞濾層結構。避免出現負水頭的方法可以采用增加砂面上的水深,或令濾池出口位置等于或高于濾層表面。125、什么叫濾料"有效粒徑"和"不均勻系數"？不均勻系數過大對過濾和反沖洗有何影響？"均質濾料"的涵義是什么？濾料有效粒徑〔d10是指通過濾料重量10%的篩孔孔徑,濾料不均勻系數〔K80是指通過濾料重量80%的篩孔孔徑。濾料不均勻系數過大,過濾時濾層含污能力減小；反沖洗時,為滿足粗顆粒膨脹要求,細顆粒可能被沖出濾池,若滿足細顆粒膨脹要求,粗顆粒可能得不到很好的沖洗。均質濾料是指濾料均勻,K80等于1。126、雙層和多層濾料混雜與否哪些因素有關？濾料混雜對過濾有何影響？雙層和多層濾料混雜與混合雜質的密度差、粒徑差及粒徑級配、濾料形狀、水溫幾反沖洗強度等因素有關。適度的濾料混雜對過濾是有益的,可以避免交界面上積聚過多雜質而使水頭損失增加較快。127、濾料承托層有何作用？粒徑級配和厚度如何考慮？濾料承托層的作用,主要是防止濾料從配水系統中流失,同時對均布沖洗水也有一定作用。單層或雙層濾料濾池采用大阻力配水系統時,承托層采用天然卵石或礫石,其每層厚度都為100mm,粒徑自上而下為2~4、4~8、8~16、16~32mm。三層濾料濾池自上而下,1~4層采用重質礦石粒徑由0.5~8mm依次增加,厚度1~4層為50mm,第5、6層采用礫石粒徑由8~32mm依次增加,厚度為100mm或更大。128；濾池反沖洗強度和濾層膨脹之間關系如何？當濾層全部膨脹起來以后,反沖洗強度增大,水流通過濾層的水頭損失是否同時增大？為什么？129、什么叫"最小流態化沖洗流速"？當反沖洗流速小于最小流態化沖洗流速時,反沖洗時的濾層水頭損失與反沖洗強度是否有關？最小流態化沖洗流速是指反沖洗時濾料剛剛開始流態化的沖洗速度。當反沖洗流速小于最小流態化沖洗流速時,反沖洗時的濾層水頭損失與反沖洗強度有關。130、氣—水反沖洗有哪幾種操作方式？各有什么優缺點？氣——水反沖洗有以下幾種操作方式：1先用空氣反沖,然后再用水反沖；2先用空氣——水同時反沖,然后再用水反沖；3先用空氣反沖,然后再用氣——水同時反沖；最后再用水反沖。131、小阻力配水系有哪些形式？選用時主要考慮哪些因素？小阻力配水系統有穿孔濾板、濾磚、濾頭等形式。？選用時主要考慮流速和阻力等因素。132、濾池的沖洗排水槽設計應符合哪些要求,并說明理由。濾池的沖洗排水槽設計應該符合以下幾點：1沖洗廢水應自由跌入沖洗排水,以免槽內水面和濾池水面連成一片；2沖洗排水槽內的廢水應自由跌入廢水渠,以免廢水渠干擾沖洗排水槽出流,引起雍水現象；3每單位槽長的溢入流量應相等；4沖洗排水槽在水平面上的總面積一般不大于濾池面積的25%,否則,沖洗時,槽與槽之間水流上升速度過分增大,以至上升水流均勻性受到影響；5槽與槽中心間距一般為1.5~2.0m,間距過大,從離開槽口最遠一點和最近一點流入排水槽的流線相差過遠,也會影響排水均勻性；6沖洗排水槽高度要適當,槽口太高,廢水排除不凈,槽口太低,會使濾料流失。133、公式H0=h1+h2+h3+h4+h5是經驗公式還是根據水力學導出？由水力學導出。134、沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確定？沖洗水塔或沖洗水箱的高度是由公式H0=h1+h2+h3+h4+h5計算得出,其中h1是指從水塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失,h2是指濾池配水系統水頭損失,h3是指承托層水頭損失,h4是指濾料層水頭損失,h5是指備用水頭。容量計算是根據v=0.09qFt,F是單格濾池面積,t是沖洗歷時。135、快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優缺點？快濾池管廊布置有如下幾種形式：1進水、清水、沖洗水和排水渠,全部布置于管廊內,這樣布置的優點是,渠道結構簡單,施工方便,管渠集中緊湊。但管廊內管件較多,通行和檢修不太方便；2沖洗水和清水渠布置于管廊內,進水和排水以渠道形式布置于濾池另一側,這種布置,可節省金屬管件及閥門；管廊內管件簡單；施工和檢修方便；造價稍高；3進水、沖洗水及清水管均采用金屬管道,排水渠單獨設置,這種布置,通常用于小水廠或濾池單行排列；4對于較大型濾池,為節約閥門,可以虹吸管代替排水和進水支管；沖洗水管和清水管仍用閥門。136、無閥濾池虹吸上升管中的水位變化是如何引起的？虹吸輔助管管口和出水堰口標高差表示什么？無閥濾池虹吸上升管中的水位變化是由于隨著過濾時間的延續,濾料層水頭損失逐漸增加,虹吸上升管中水位相應逐漸升高。管內原存空氣受到壓縮,一部分空氣將從虹吸下降管出口端穿過水封進入大氣。當水位上升到虹吸輔助管的管口時,水從輔助管流下,依靠下降水流在管中形成的真空和水流的挾氣作用,抽氣管不斷將虹吸管中空氣抽出,使虹吸管中真空逐漸增大。虹吸輔助管管口和出水堰口標高差表示期終允許水頭損失H。137、無閥濾池反沖洗時,沖洗水箱內水位和排水水封井上堰口標高差表示什么？若有地形可以利用,降低水封井堰口標高有何作用？無閥濾池反沖洗時,沖洗水箱內水位和排水水封井上堰口標高差表示沖洗水頭；在有地形可利用的情況下,降低排水水封井堰口標高以增加可利用的沖洗水頭,可以減小虹吸管管徑以節省建設費用。138、為什么無閥濾池通常采用2格或3格濾池合用1個沖洗水箱？合用沖洗水箱的濾池格數過多對反沖洗有何影響？答：由水箱有效深度公式ΔH=0.06qt/n可知,合用一個沖洗水箱的濾池數愈多,沖洗水箱深度愈小,濾池總高度得以降低。這樣,不僅降低造價,也有利于與濾前處理構筑物在高程上的銜接。沖洗強度的不均勻程度也可減小。一般,合用沖洗水箱的濾池數n=2～3,而以2格合用沖洗水箱者居多。因為合用沖洗水箱濾池數過多時,將會造成不正常沖洗現象。例如,某一格濾池的沖洗行將結束時,虹吸破壞管剛露出水面,由于其余數格濾池不斷向沖洗水箱大量供水,管口很快又被水封,致使虹吸破壞不徹底,造成該格濾池時斷時續地不停沖洗。139、進水管U形存水彎有何作用？答：進水管設置U形存水彎的作用,是防止濾池沖洗時,空氣通過進水管進入虹吸管從而破壞虹吸。當濾池反沖洗時,如果進水管停止進水,U形存水彎即相當于一根測壓管,存水彎中的水位將在虹吸管與進水管連接三通的標高以下。這說明此處有強烈的抽吸作用。如果不設U形存水彎,無論進水管停止進水或繼續進水,都會將空氣吸入虹吸管。140、虹吸管管徑如何確定？設計中,為什么虹吸上升管管徑一般要大于下降管管徑？141、虹吸濾池分格數如何確定？虹吸濾池與普通快濾池相比有哪些主要優缺點答：虹吸濾池所需沖洗水來自本組濾池其它數格濾池的過濾水,因此,一組濾池的分格數必須滿足：當1格濾池沖洗時,其余數格濾池過濾總水量必須滿足該格濾池沖洗強度要求,用公式表示：q≤142、設計和建造移動罩濾池,必須注意哪些關鍵問題？答：①移動罩移動、定位和密封是濾池正常運行的關鍵。設計中務求罩體定位準確、密封良好、控制設備安全可靠。②穿孔墻和消力柵的作用是均勻分散水流和消除進水動能,以防止集中水流的沖擊力造成起端濾格中濾料移動,保持濾層平整。③出水虹吸中心管和鐘罩的大小決定于濾速,一般采用0.6～1.0m/s。管徑過大,會使針形閥進氣量不足,調節水位欠敏感；管徑過小,水頭損失增大,相應地增大池深。④濾格數多,沖洗罩使用效率高。143、為什么小水廠不宜采用移動罩濾池？它的主要優點和缺點是什么？答:小水廠不能充分發揮沖洗罩使用效率,所以移動罩濾池適用于大、中型水廠。優點：池體結構簡單；無需沖洗水箱或水塔；無大型閥門,管件少；采用泵吸式沖洗罩時,池深較淺。缺點：移動罩濾池比其它快濾池增加了機電及控制設備；自動控制和維修較復雜。144、所謂V型濾池,其主要特點是什么？簡要地綜合評述普通快濾池、無閥濾池、移動罩濾池、V型濾池及壓力濾池的主要優缺點和適用條件。答:V型濾池因兩側〔或一側也可進水槽設計成V字形而得名。其主要特點是：〔1可采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。〔2氣、水反沖再加始終存在的橫向表面掃洗,沖洗效果好,沖洗水量大大減少。普通快濾池運轉效果良好,首先是沖洗效果得到保證。使用任何規模水廠。主要缺點是管配件及閥門較多,操作較其它濾池稍復雜。無閥濾池多用于中小型給水工程。優點是：節省大型閥門,造價較低；沖洗完全自動,因而操作管理較方便。缺點是：池體結構較復雜：濾料處于封閉結構中,裝、卸困難；沖洗水箱位于濾池上部,出水標高較高,相應的抬高了濾前處理構筑物如沉淀池或澄清池的標高,從而給水廠處理構筑物的總體高程布置往往帶來困難。移動罩濾池適用于大、中型水廠。優點：池體結構簡單；無需沖洗水箱或水塔；無大型閥門,管件少；采用泵吸式沖洗罩時,池深較淺。缺點：移動罩濾池比其它快濾池增加了機電及控制設備；自動控制和維修較復雜。壓力濾池常用于工業給水處理中,往往與離子交換器串聯使用。其特點是：可省去清水泵站；運轉管理較方便；可移動位置,臨時性給水也很使用。但耗用鋼材多,濾料的裝卸不方便。145、目前水的消毒方法主要有哪幾種？簡要評述各種消毒方法的優缺點。方式優點缺點氯經濟有效,有后續消毒效果,技術成熟對某些病毒芽孢無效,產生臭味受pH影響,有消毒副產物THMs氯胺當水中存在有機物和苯酚時,氯胺消毒不會產生氯臭和氯酚臭,且大大減少THMs的生成,能較長時間保持水中余氯殺菌能力弱,本身是致突變劑ClO2殺菌效果比氯好,不受PH影響,不產生有機鹵代物成本高,現場制備,使用,設備復雜,管理操作要求高,消毒副產物亞氯酸鹽有一定的毒性O3除色除臭效果好,殺菌氧化能力均比氯強,溶于水后使DO增加,無毒投資運行成本高,無后續殺菌能力紫外線殺菌效果好,快速簡潔電耗大,紫外燈管和石英套管需要定期更換,對濁度要求高,有光復活現象146、什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？兩者消毒效果有何區別？簡述兩者消毒原理。名稱自由性氯化合性氯定義以次氯酸,次氯酸鹽離子和溶解的單質氯形式存在的氯以氯胺和有機氯胺形式存在的總氯的一部分消毒機理主要是次氯酸起作用,它為中性分子,能擴散到帶負電的細菌表面,并通過細胞的細胞壁穿透到細胞內部,起到氧化作用破壞細胞的酶系統而殺死細胞它使微生物的酶被氧化失效,破壞微生物正常的新陳代謝,從而使微生物死亡。消毒效果經濟有效,有后續消毒效果,技術成熟；有消毒副產物當水中存在有機物和苯酚時,氯胺消毒不會產生氯臭和氯酚臭,且大大減少THMs的生成,能較長時間保持水中余氯。但是,消毒作用緩慢。殺菌能力差147、水的pH值對氯消毒作用有何影響？為什么？答：氯消毒作用的機理,主要是通過次氯酸HOCl起作用：Cl2+H2OHOCl+HClHOClH++OCl—因為起消毒作用的是HOCl,而pH值HOCl與OCl—的相對比例取決于溫度和PH值。pH值較高時,OCl—居多,pH>9時,OCl—接近100%；pH值較低時,HOCl較多,當PH<6時,HOCl接近100%,當pH=7.54時,HOCl與OCl—的量相當。所以,要保持好的的消毒效果,需要調整pH值。148、什么叫折點加氯？出現折點的原因是什么？折點加氯有何影響？答：〔1見圖。1區：無余氯,消毒效果不可靠；2區：氯與氨反應,有余氯的存在,所以有一定的消毒效果,但是主要是化合性氯,主要是NH2Cl；3區：2NH2Cl+HOClN2+HCl+H2O,有效氯減少,NH2Cl被氧化成沒有消毒作用的化合物,最后到達折點B；4區：胺與HOCl反應完,自由性余氯增加。〔2出現折點加氯的原因是：水中存在氨