2023年水污染控制工程上册考试题库.doc

一、名词解释（2*5=10）1、 顶管施工：就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工 技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周边土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完毕顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推动到接受坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。2、 海绵城市：是指城市可以像海绵同样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以运用。3、 排水系统：是收集、输送、解决、运用及排放废水的所有工程设施。4、 设计管段：在进行水力计算时，常以相邻的两个检查井间的管段作为设计对象，称作设计管段。5、 比流量：设计管道单位排水面积的平均流量。6、 共同沟：城市地下管道综合走廊，又被为“共同沟”，是指将设立在地面、地下或架空的各类公用类管线集中容纳于一体，并留有供检修人员行走通道的隧道结构。7、 重现期：在许多次实验中某一事件反复出现的时间间隔的平均数。8、 径流系数：地面径流量与降雨量之比。9、 局部泵站：在某些地形复杂的城市，有些地区比较低洼，这里的污水往往需要用水泵唧送至高位地区的干管中，此外，一些低于街管的高楼的地下室，地下铁道和其他地下建筑的污水也需要用泵提高送入街管中，这种泵站常称为局部泵站。10、 设计流速：管渠中流量达成设计流量时的水流速度。11、 阵雨历时：一场暴雨经历的整个时段。12、 降雨历时：阵雨过程中任一连续的时段。13、 检查井：又称窨井，重要是为了检查、清通和连接管渠而设立的。二、 填空（20）1、 由于排，分流制排水系统又分为完全分流制、不完全分流制和半分流制三种。2、 通常，排水系统由管渠系统、污水厂、出水口三部分组成。3、 管道与其他设施相遇时，通常下弯穿过，形成倒虹状下弯管道，我们称这个管道为倒虹管。或在管道必须为障碍物让路时，他不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。此种管道由进水井、管道及出水井三部分组成。4、 在我国，城市和工厂中常用的管道涉及混凝土管、钢筋混凝土管、塑料管、陶土管、瓦管和沥青混凝土管等。5、 检查井由三部分组成：井基和井底、井身、井盖和盖座。6、 街道雨水口的形式有边沟雨水口、侧石雨水口以及两者结合的联合式雨水口。7、 管渠的水力设计指根据水力学原理拟定管渠的管径、坡度和高程。8、 不满流圆形管道水力学算图合用于n=0.014，管径从200mm到1500mm的情况，每一管径有一算图。9、 污水管渠的最小设计流速为0.6m/s；明渠的最小设计流速为0.4m/s。一般情况下，金属管道内的最大设计流速为10m/s；非金属管内的最大设计流速为5m/s；10、 管段的衔接是以尽量减少管道埋深为前提，并且在检查井处不应发生下列情况：（1）下游管底高于上游管底，（2）下游水位高于上游水位。11、 设计管段的设计流量也许由沿线流量、集中流量和转输流量三部分组成。12、 城乡和工业区防洪的方法，可分为拦、蓄、分、泄四种。13、 排水泵站按其提高废水的性质，一般可分为污水泵站、雨水泵站、雨水污水合流泵站和污泥泵站；或按其在排水系统中所处的位置，一般可分为局部泵站、半途泵站和终点泵站。14、 泵可分为叶片式泵，如离心泵、混流泵、轴流泵；容积式泵，如活塞式往复泵、柱塞式往复泵；其他类型泵，如螺旋泵、射流泵以及气升泵等。15、 泵根据工作原理可分为叶片式泵、容积式泵和其他类型泵三类。16、 开槽埋设管道施工的重要工序涉及：测量放线、开挖管槽及支护、管槽排水、管道基础制作、管道敷设、管道接口、水压实验和管槽覆土等。17、 轻型井点降水布置的形式分单排线状、双排线状和环状线状三种。三、 简答题（7*5=35）1、 简要回答排水体制的类型及特点？答：（1）直排式合流制排水系统：将排除的混合污水不经解决和运用，就近直接排入水体，虽然投资较低，但对水体污染严重；（2）截流式合流制：在初期建设的基础上，沿水体岸边增建一条截流干管，并在干管末端设立污水厂。同时，在截流干管与原干管相交处设立溢流井。晴天和初雨时，所有污水都排入污水厂，经解决后排入水体；随着雨量的增长，雨水径流相应增长，当来水流量超过截流干管的输水能力时，将出现溢流，部分混合污水经溢流井直接溢入水体。这种排水系统虽比直排式有了较大的改善，但在雨天，仍也许有部分混合污水因直接排放而污染水体；（3）完全分流制：既有污水排水系统，又有雨水排水系统。生活污水、工业废水通过污水排水系统排至污水厂，经解决后排入水体；雨水则通过雨水排水系统直接排入水体。环保效益较好，但有初期雨水的污染问题，投资也较高；（4）不完全分流制：只设有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统，各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经解决后排入水体；雨水则通过地面漫流进入不成系统的明渠和小河，然后进入较大的水体；（5）半分流制：既有污水排水系统，又有雨水排水系统。在雨水干管上设有雨水跳越井，可截留初期雨水和街道地面冲洗废水进入污水管道。雨水干管流量不大时，雨水与污水一起引入污水厂解决；雨水干管流量超过截留量时，跳越截流管道经雨水出流干管排入水体。2、 图1所示属于哪种排水体制，此种排水体制的特点是什么？并请说明图中（3）代表什么构筑物？答：完全分流制排水系统既有污水排水系统，又有雨水排水系统。生活污水、工业废水通过污水排水系统排至污水厂，经解决后排入水体；雨水则通过雨水排水系统直接排入水体。环保效益较好，但有初期雨水的污染问题，投资也较高。（3）是污水厂3、 管渠系统必须不漏水，请说明管渠漏水的危害以及如何防止？答：假如地下水渗入管渠，则减少了管渠的排水能力。假如污水从管渠渗出，将污染邻近的地下水。在某些地区（例如大孔性土壤）渗出水将破坏土壤结构，减少地基承载力，并也许导致管渠自身下陷或邻近房屋塌陷。防止：某些污水和地下水有侵蚀性，因此，管道和渠道应能抵抗这种侵蚀；为了使水流通畅，管渠的内壁面应整齐光滑；在强度方面，管道和渠道不仅要能承担外压力（土压力和车辆压力），并且应当有足够的强度保证在运送和施工中不致破裂。4、 在我国，城市和工厂中最常用的管道涉及混凝土管、钢筋混凝土管、塑料管、陶土管、金属管等，请说明各种管道的重要特点及其合用范围？答：（1）混凝土管：管口通常有承插式、企口式和平口式。管径一般小于450mm，长度多为1m，用捣实法制造的管子管长仅0.6m。制造：捣实法、压实法和振荡法。原料较易获得，设备、制造工艺简朴，所以被广泛采用，缺陷是抗蚀性较差，既不耐酸也不耐碱；抗渗性能也较差；管节短、接头多。合用于排除雨水、污水。（2）钢筋混凝土管：口径500mm以及更大的混凝土管通常都加钢筋，口径700mm以上的管子采用内外两层钢筋，钢筋的混凝土保护层为25mm。合用于排除雨水、污水等。当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地段，以及穿越铁路、河流、谷底时都可采用钢筋混凝土管。管口有三种形式：承插、企口和平口。顶管施工时常用平口管，以便施工。制造方法：捣实法、振荡法和离心法。钢筋混凝土管的钢筋扎成一个架子，有纵向（与管轴平行的）钢筋和横向（与管口平行的）钢筋。横向钢筋是重要钢筋。（3）塑料管：具有质轻、强度高、耐腐蚀性能好，水流摩阻小，接口密封性能好，安装施工方便等优点，但一般管道内的水温应低于40。接口一般采用弹性密封橡胶圈和黏结剂连接。（4）陶土管：能满足污水管道在技术方面的各种规定，耐酸性很好，在世界各国曾被广泛采用，特别合用于排除酸性废水。缺陷是质脆易碎，不宜敷设在松土中。（5）金属管：通用的金属管是铸铁管和钢管，由于价格较昂贵，一般较少采用。只有在外力很大或对渗漏规定特别高的场合下才采用金属管。例如，在穿过铁路时，在土崩或地震地区（最佳用钢管），在贴近给水管道或房屋基础时，一般采用金属管。此外，在压力管线（倒虹管和水泵出水管）上和施工特别困难的场合（例如地下水很多，流沙情况严重），亦常采用金属管。采用钢管时必须涂刷防腐涂料，并注意绝缘。5、 在排水管渠系统设计时，如何合理的选择管道（管材）？答：重要从三方面进行考虑：市场供应情况；经济上的考虑；技术上的规定。在选择管道时，应尽也许就地取材，采用易于制造、供应充足的管材。在考虑造价时，不仅要考虑管道自身的价格，还要考虑施工费用和使用年限。例如，在施工条件差（地下水位高或有流沙等）的场合，采用较长的管子可以减少管接头，从而减少了施工费用；在地基承载力差的场合，强度高的长管对基础规定低，可以减少敷设费用。有时，管道的选择亦受技术上的限制。例如，在有内压力的管段上，就必须有金属管、钢筋混凝土管等；输送侵蚀性污水或管外有侵蚀性地下水时，最佳采用塑料管或陶土管；当侵蚀性不太强时，也可以考虑用混凝土管或特种水泥浇制的混凝土管等。6、 请说明跌水井、溢流井和跳越井的区别及其用途？答：跌水井：当上下游管段出现较大的落差（大于2m）时，一般检查井不再合用，改用跌水井连接。跌水井是设有消能设施的检查井，它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击力，宜设在直线管段上。溢流井：在截流式合流制排水系统中，晴天时，管道中的污水所有送往污水厂进行解决；雨天时，管道中的混合污水仅有一部分送入污水厂解决，超过截留管道输水能力的那部分混合污水不作解决，直接排入水体。在合流管道与截流管道的交接处，设立溢流井以完毕截流（晴天）和溢流（雨天）的作用。跳越井：跳越井一般用于半分流制排水系统，设在截流管道与雨水管道的交接处，当小雨或初雨时，雨水流量不大，所有雨水被截流，送至污水厂解决；当大雨时，雨水管道中的流量增至一定量后，将越过截流干管，所有雨水直接排入水体。7、 倒虹管是一种特殊的管道形式，其清通比一般的管道困难，请简述防止倒虹管内污泥淤积的措施？答：（1）提高倒虹管内的设计流速。一般采用1.2-1.5m/s，在条件困难时可适当减少，但不宜小于0.9m/s，且不得小于上游管道中的流速。当管内流速达不到0.9m/s时，应采用定期冲洗措施，冲洗流速不得小于1.2m/s。（2） 最小管径采用200mm。（3） 在进水井或靠近进水井的上游管道的检查井底部设沉淀槽。在取得本地卫生主管部门批准的条件下，设立事故排出口，当需要检修倒虹管时，使上游废水通过事故排出口直接排入河道。（4） 折管式倒虹管的上升管与水平线夹角应不大于30。此措施重要为防止污泥在管内淤积。8、 污水管渠水力设计原则是什么？答：一、不溢流：由于生活污水和工业废水从管渠中溢流到地面将污染环境，因此污水管渠是不允许溢流的。由于污水流量的估计不容易准确，并且雨水或地下水也许渗入污水管渠，为了保证管渠不溢流，水力计算时所采用的设计流量，是也许出现的最大流量。二、 不淤积：当管渠中水流的速度太小时，水流中的固体杂质就要下沉，淤积在管渠中，会减少管渠的输送能力，甚至导致堵塞。因此，管渠水力计算时所采用的流速要有一个最低限值。三、 不冲刷管壁：当管渠中水流速度过大时，就会冲刷和损坏管渠内壁。因此管渠水力计算时所采用的流速要有一个最高限值。四、 要注意通风：生活污水和工业废水及其淤积物在管渠中往往散发有毒气体和可燃气体。这些气体会伤害下检查井养护管渠的工人，并且可燃气体也许引起爆炸。因此，污水管渠的水力设计一般不按满流计算，在管渠中的水面之上保存一部分空间，作为通风排气的通道，并为不溢流留有余地。9、 在每一个水力学算图上，一般有两条虚线，请简述这两条虚线代表的含义，并说明如何根据这两条虚线来选择适宜的查图数据？答：最大允许充满度线和最小允许流速线。查图时，在一般情况下，宜选用两条虚线交点处或接近交点又在两条虚线上方的数据。这样，既符合规定，又能使管道断面得到充足运用，相应的坡度也较小，以减少埋深，减少造价。当管道口径和流量已知时，宜选用流量线和最小流速线交点处或流量线和最大允许充满度线交点处的数据。10、 管道的最小覆土厚度重要由哪些因素决定？答：（1）必须防止管道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道；（2） 必须防止管壁被车辆导致的活荷重压坏；（3）必须满足支管在衔接上的规定。11、 检查井上下游的管段在衔接时应遵循哪些原则？答：（1）尽也许提高下游管段的高程，以减少埋深，从而减少造价，在平坦地区这点特别重要。（2） 避免在上游管段中形成回水而导致淤积。（3）不允许下游管段的管底高于上游管段的管低。12、 检查井上下游管段的衔接方法有哪些并说明他们的特点和合用范围？答：（1）管顶平接：是指在水力计算中，使上游管段和下游管段的管顶内壁的高程相同。采用管顶平接时，上游管段产生回水的也许性较小，但往往使下游管段的埋深增长。（2）水面平接：是指在水力计算中，使上游管段和下游管段的水面高程相同。采用水面平接时，常因管道中流量出现变化时（重要是上游的小管道）而产生回水，但下游管道的埋深可以浅些。为了减少下游管道的埋深，也有人建议在充满度为0.8处平接。（3）管底平接：是指在水力计算中，要使上游管段和下游管段的管底内壁的高程相同。在一般情况下，异管径管段采用管顶平接。有时，当上下游管段管径相同而下游管段的充盈深小于上游管段的充盈深时（由小坡度转入较陡的坡度时，也许出现这种情况），也可采用管顶平接。通常，同管径管段往往是下游管段的充盈深大于上游管段的充盈深，为了避免在上游管段中形成回水而采用水面平接。在平坦地区，为了减少管道埋深，异管径的管段有时也采用水面平接或充满度0.8处平接。当异管径管段采用管顶平接而发现下游管段的水面高于上游管段的水面时（这种情况并不常见），应改用水面平接。在特殊情况下，下游管段的管径小于上游管段的管径（坡度忽然变陡时，也许出现这种情况），而不能采用管顶平接或水面平接时，应采用管底平接以防下游管段的管底高于上游管段的管底。为了减少管道系统的埋深，虽然下游管道管径大于上游管道管径，有时也可采用管底平接。总之，管段的衔接是以尽量减少管道埋深为前提，并且在检查井处不应当发生下列情况：1、下游管底高于上游管底，2、下游水位高于上游水位。13、 污水管道系统定线的重要原则和通常要考虑的因素有哪些？答：重要原则：应尽也许的在路线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。考虑的因素：地形和竖向规划；排水体制和其他管线的情况；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业公司和产生大量污水的建筑物的分布情况，发展远景和修建顺序等。14、 城市地下管线错综复杂，纵横交错。请简述解决这些管线交叉的原则？答：原则：小管让大管，有压管让无压管，新建管线让已建管线，临时管线让永久管线，柔性结构的管线让刚性结构的管线。15、 请简述雨水调节的作用和方法？答：在条件允许情况下，设立具有一定雨水调蓄容量的调节设施，通过径流量调节，可以显著减少雨水流量，减少城市暴雨积水。径流调节池是径流调节的重要方式运用天然洼地、池塘、河流等蓄洪或建造人工调节池，将雨水径流的洪峰流量暂存其内，待洪峰雨量过后，再从调节设施中排除所蓄水量，以此减少下游管渠高峰排水流量，减小下游管渠断面尺寸，减少工程造价。16、 城乡和工业区防洪的方法可分为拦、蓄、分、泄四种，请简述他们的具体含义？答：“拦”：是在流域内进行水土保持，节节拦截，就地拦截部分径流，使在洪水发生前将部分径流拦截下来，以控制和减小洪水的发生。“蓄”：是在流域的干支流的中上游或适本地点修建防洪水库，以拦蓄已发生的洪水，削减洪峰流量，延长洪流时间，起蓄洪和滞洪作用，以减缓洪水的威胁。“拦”与“蓄”的防洪措施是尽也许地不让超过中下游安全泄量的洪水下泄，延迟和延长其下泄时间。“分”：是在过洪河道上修建分洪工程，以减轻河道的泄洪承担，以免过洪河道因泄洪能力局限性而泛滥危及城乡。“泄”：是进行河道整治，扩大其泄洪能力。“分”与“泄”的防洪措施是将下泄洪水引走。17、 请简要说明离心泵、轴流泵和螺旋泵的工作特性和合用范围？答：离心泵的特点是流量较小，扬程较高，所以常用来提高污水。轴流泵的比转数ns较高，一般为500-1000，它的特点是流量大，扬程低，额定点效率较高，吸水高度很低，仅有1-2m。轴流泵常用于输送雨水，广泛应用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，农业排灌泵站以及大型工矿公司的冷却水泵站中。螺旋泵的特点是扬程低，转速低，流量范围较大，效率稳定，合用于农业排水、城市排涝，特别合用于污水厂提高回流活性污泥。18、 图2表达的是某两种泵A和B的特性曲线，请说明他们也许代表哪种类型的泵？并根据图说明他们的工作特性及合用范围？答：A泵代表离心泵，离心泵的特点是流量较小，扬程较高，所以常用来提高污水。从离心泵的效率曲线可知，其最高效率点两侧下降较缓，比较容易控制在高效率状况下运营；离心泵的轴功率曲线表白，Qp=0时，轴功率最小，所以应闭闸启动，以减少电动机的起动电流。B泵代表轴流泵，轴流泵常用于输送雨水，广泛应用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，农业排灌泵站以及大型工矿公司的冷却水泵站中。Qp-N曲线表白，轴流泵随着流量的减小，泵轴功率反而增大，当Qp=0时，轴功率达成最大值。因此，轴流泵与离心泵相反，应在出水闸门启动时启动，以减小电动机的启动电流。19、 在各类泵站的设计过程中，如何选择适宜的泵？答：应根据最大时、平均时和最小时入流量以及相应的全扬程（净扬程、总水头损失和自由水头三者之和），按照水泵的特性曲线进行选择，规定选用的水泵在以上各种情况下均高效运转。每个泵站宜选用同一型号，且不宜少于2台，一般多采用3-4台，不宜大于8台。可配置不同规格的水泵，但不宜超过2种，可采用变频调速装置或采用叶片可调式水泵。备用泵：同型号1-4台配1台，5-6配1-2台，大于等于6配2台；两种型号1-4配1，5-6配2（各1），大于6配2（各1）。20、 在开槽施工的管道铺设过程，如何进行对中和高程控制？答：排管时，先对中。用一细绳连接两个相邻龙门架的中心钉。用一垂球从连线上下垂。移动管节，校正其位置，使放在管节内底部的水平尺的气泡居中，且其中心正好对准垂球。这时，管节中心线已处在管槽中心线的垂直平面上。对中以后校正高程。由于龙门架上中心钉顶端连线的坡度与管底设计坡度相同，因此，只要管节底线和中心钉顶端连线垂直间距相同，管道坡度即符合设计规定。21、 在顶管施工过程中，如何控制管节顶进方向？答：通常在机头内放一个带有中线和高程标记的丁字尺，每次顶进前，在工作坑内设立一架水准仪进行观测。在地面上先拉出龙门架中心钉连线，然后将线上a1、b1两点用垂球引到工作坑，得a2、b2两点。观测时，将水准仪准确地放在a2点上，瞄准通过b1到b2的垂球线，观测丁字尺的中线是否与水准仪里十字线的垂直线重叠；同时读出丁字尺高程标记上的数字，计算管节内底的高程。22、 请简述管渠检查的意义？答：在于及早发现管渠存在的问题，及时制定维修计划，已达成充足发挥管渠服务功能、延长管渠使用寿命的目的。23、 请简述管渠检查的方法及其优缺陷？答：地面巡视等传统检查方法；进入管渠检查；电视盒声呐检查；染色和烟雾实验；水力坡降实验。四、 计算与问答（15+20）4、 请简述“袜统法”修理排水管渠的原理和重要设备？答：重要设备：一辆带吊车的大卡车、一辆加热锅炉挂车、一辆运送车、一只大水箱。操作环节：在起点检查井处搭脚手架，将聚酯纤维软管管口翻转后固定于导管管口上，导管放入检查井，固定在管道口，通过导管将水灌入软管的翻转部分，在水的重力作用下，软管向旧管内不断翻转、滑入、前进，软管所有放完后，加65热水1h，然后加80热水2h，再注入冷水固化4h，最后在水下电视帮助下，用专用工具，割开导管与固化管的连接，修补管渠的工作所有完毕。