2011年水控题
科目：水污染控制
题目：
一、必答题
1、城市截留式合流制中截流系数的影响因素是什么？自行设计优化目前城市中截留式排水系统。
2、吸附有那几个阶段？影响吸附速度有哪些因素？为什么？
3、A2O水处理反应过程中包括那些呼吸作用？碳源对微生物呼吸作用的影响？
4、人工湿地中水生植物的作用？
二、选做题（5道选作两道）
1、活性生物污泥所涉及的数学模型及在水处理中的应用
2、现在水处理过程中经常会发生膜污染，哪些污染是可逆的？如何处理膜污染的问题？
3、列举三个高效的深度水处理工艺并介绍其特点？
4、结合生物质能源回收利用设计一套污泥处理方案。
水控题答案
09年
1、溶解氧饱和浓度的计算，什么是亨利常数？（书上没有找到，来自百度搜的）
答：（1）溶解氧饱和度（%）=（溶解氧实测含量/实测条件下溶解氧的饱和含量）*%；在溶解氧饱和度对照表中找出水样的温度，比对最上方的溶解氧浓度，此时水样的溶解氧饱和度即为表格横排温度和纵列溶解氧浓度交叉处的数值。
（2）1803年英国化学家研究气体在液体中的溶解度时，总结出一条经验规律，“在一定的温度和压强下，一种气体在液体里的溶解度与该气体的平衡压强成正比”。该定律适用的条件是其气体的平衡分压不大，气体在溶液中不与溶剂起作用，（或起一些反应，但极少电离）。被溶解气体的数量可用不同的浓度表示，亨利定律的数学表达式可有下列几种形式：PB=kB(x)xB，PB=kB(m)mB，PB=kB(c)cB
式中xB──溶质B的摩尔分数
mB──溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol·kg-1
cB──为溶质B的物质的量浓度，单位为mol·dm-3
KB(x)，KB(m)，KB(c)均称为亨利常数，它们的关系如图。
三者的单位分别为1、Pa或KPa等；2、Pa·kg/mol、KPa·kg/mol等；3、Pa·L/mol、KPa·L/mol 等。
ρ为溶液密度，Mr(A)是溶剂A的相对分子质量。
亨利常数也有用单位体积中所溶解气体的体积来表示的。
由于气体溶解在液体中所构成的溶液与其他类型的溶液无区别，故该定律也适应于两种液体组成的稀溶液。
2、城市排水的机制和特点，截流倍数的选定，有哪些因素？
答：城镇排水系统主要有合流制和分流制两种系统，合流制包括直排式合流制排水系统和截流式合流制排水系统，分流制分为完全分流制、不完全分流制和半分流制三种。
直排式合流制排水系统由于全部污水不经处理直接排入水体，故对水体污染严重。
截留式合流制排水系统是在直排式系统基础上增建一条截留干管，并在干管末端设置污水厂。同时，在截留干管与原干管相交处设置溢流井。晴天和初雨时，所有污水都进入污水厂，雨水量大时，将出现溢流。但在多雨地区，污染可能仍然严重。
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，雨水则通过雨水排水系统直接排入水体。这种方式环保效益好，但有初期雨水的污染问题，投资也较高。
不完全分流制排水系统只设有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统，雨水则通过地面漫流进入不成系统的明渠或小河。该系统投资节省，适用于地形适宜，有地面水体。可顺利排泄雨水的城镇。
半分流制（又称截流式分流制）既有污水排水系统，又有雨水排水系统。它在雨水干管上设雨水跳越井，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处理，雨水超过截留量时，跳越截流管道经雨水出流干管排入水体。
截流倍数（n0），即开始溢流时所截流的雨水量与旱流污水量之比。截流倍数应根据旱流污水水质水量，水体的卫生要求、自净能力等因素确定，《室外排水设计规范》建议一般n0=1~5，并须经得当地环保部门同意。
3、城市排水的什么概念，雨水径流的源头，排放路径，排放口的控制（题目残缺，没看懂意思）
4、污泥含量99.4%--＞＞vss40%，就是污泥的处置步骤，最终处置途径。
答：污泥处理的主要目的是减少污泥量并使其稳定，便于污泥的运输和最终处置。
第一种处置方法：→储存→浓缩→稳定→调理→脱水→干化→最终处置
该方法是以活性污泥法为主的城镇污水二级处理厂污泥处理典型流程。来自一级处理的初沉污泥和二级处理的剩余污泥分别进入储泥池，以调节污水处理的产生量和污泥处理系统处理能力之间的平衡；随后进行污泥浓缩，目的是大幅度减小污泥体积，减小后续处理的水量负荷和污泥调理时的药剂投量；污泥稳定则是减少污泥中的有机物含量和致病微生物的数量，降低污泥利用的风险；调理则是提高污泥的脱水性能；脱水是减少污泥的含水率，经脱水后可直接进行最终处置或经干化后在进行处置。
以无机物为主的工业废水处理系统产生的污泥处理流程可省掉污泥稳定的操作单元。
污泥的最终处置有卫生填埋、用作绿化用肥或农家肥料及建筑材料。
5、城市景观水区的修复和控制，从技术与政策上看（参考文献《城市景观水体的生物修复技术》）
答：政策上：要想控制景观水体的富营养化, 需要通过生态护岸、引水暗沟、水面保洁、鱼类控制等措施, 杜绝上述污染物进入水体, 控制外源污染。对于已经受污染的景观水体, 应在有效控制外源性营养物质输入的同时, 采取有效的方法, 通过控制水体中的COD、BOD5、总氮、总磷的含量而控制藻类的生长, 保持水体的洁净。
技术上：景观水体内源性污染控制和管理措施主要有物理、化学和生物方法。
1、物理方法：用于处理富营养化水体的物理方法主要是稀释冲刷、深层排水、机械清淤、底泥就地处理和曝气充氧等。
2、化学方法：化学方法主要是应用除藻剂、混凝沉淀( 石灰、铁盐、铝盐) 除磷等。
3、生物方法：
（1）微生物修复：该方法是直接向富营养化景观水体中投入单一、复合微生物或者是商品化的环境生物制剂, 利用投加的微生物激活水体中原本存在的可以自净的、但被抑制而不能发挥其功效的微生物, 通过它们的迅速增殖, 大量吸收转化水体中的氮、磷等盐类, 抑制藻类的生长, 治理水体的富营养化。
（2）水生植物修复：凤眼莲、睡莲、满江红、美人蕉、香蒲、茭白等。
（3）水生动物修复：水生动物以水体中的细菌、藻类、有机碎屑等为食, 可有效减少水体中的悬浮物, 提高水体透明度。
6、好氧处理后，COD 、氨氮很低，有大量的NO3-N ，如何在不加C 源的情况下处理，举例说明，优点与缺点
答：1、用缺氧反硝化生物脱氮方法来处理，有点是运行方便，管理简单，不需要投入很多资金，缺点是缺少碳源的情况下微生物对NO3-N 吸收不完全。
2、使用无机电子供体H2作自养反硝化过程中的电子供体，它的优势包括：与有机化合物相比每电子当量成本更低，与异养菌相比生成的生物量更少，以及绝对不增加还原态氮。缺点是缺乏安全而高效的氢气传输系统。
3、还原态硫能够推动自养反硝化过程，最常见的还原态硫源是单质硫，会被氧化为SO42-，由于单质硫氧化产生强酸，所以硫通常被嵌入到含有碱（如碳酸钙）固体载体中。在活性污泥厌氧反硝化过程中，单质硫不宜头驾到悬浮生长的系统中，因为是固体，要逐步溶解。原则上，硫化物（HS -）、亚硫酸盐（SO32-）、或者硫代硫酸盐（S2O32-）可以液体形式加入。但应用中可能导致丝状菌繁殖和污泥膨胀。
7、高负荷有机物处理过程中，冲击负荷会导致抑制，受到抑制的机理？降解的模型，动力学模型？（94-97页）
答：用劳-麦方程解决。max r r S S K S
=+ 当S 远远大于Ks 的情况下，方程变为r=r max
式中：r max —— 最大比底物利用率，即单位面积微生物量利用底物的最大速率；
Ks —— 饱和常数，即r=r max /2时的底物浓度；
S —— 底物浓度。
上式表明，在高有机物浓度条件下，有机底物以最大速率降解，而与底物的浓度无关，呈零级反应关系。这是因为在高浓度有机物条件下，微生物出于对数增长期，其酶系统的活性部位都为有机底物所饱和。
08年水控
1、 城市排水系统组成与形式及在水污染控制中的作用
答：排水系统是收集、输送、处理、利用及排放废水的全部工程设施。通常排水系统由三部分组成：管渠系统——收集和输送废水的工程设施；污水厂——改善水质和回收利用污水的工程设施；出水口——废水排入水体的工程设施。
下面对城镇污水系统、工厂排水系统和雨水排水系统的主要部分分别加以介绍：
（1）城镇污水系统——的作用是收集住宅和公共建筑的污水并输送至污水厂，由房屋内部污水管道系统和城镇污水管渠系统组成。
A 、房屋污水管道系统及设备的作用是连接室内用水设备和室外管道，以排除用过的水。
B 、街坊污水管道系统设在街坊内部地面下，它起到承上启下的作用，将房屋污水管道系统排出的污水，经街坊污水管道系统排入城镇污水管渠系统。
C 、城镇污水管渠系统的主体是重力流管道或渠道犹如河川，从高处流向低处，街坊管道起端段称支管，支管交汇成干管，干管交汇至总干管，总干管的终点设污水厂。
D 、污水泵站
（2）工厂排水系统——的作用是收集各车间及其他排水对象所排出的废水，送至回收利用、
处理构筑物，或直接排入城镇排水系统。包括车间内部管道系统和设备及厂内管道系统。（3）雨水排水系统——的任务就是收集雨水径流，排入水体。该系统包括房屋雨水管道系统、街坊或厂区雨水管渠系统、街道雨水管渠系统和雨水泵站及压力管。
2、城市污水处理方法、工艺
(1)城市污水处理方法，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。
物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法，主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池等)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。
化学处理法：利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等。
生物处理法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法。主要可分为两大类：利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用厌氧微生物作用的厌氧还原法。好氧氧化法广泛用于处理城市污水，主要有活性污泥法(氧化沟、曝气池等)，生物膜法(生物转盘、生物滤池、接触氧化法等)；厌氧还原法主要有厌氧塘，污泥的厌氧消化池等。
(2)城市污水的常规处理工艺按照处理程度，可以分为一级、二级和三级处理污水工艺。
一级处理：在污水处理设施进口处，必须设置格栅，主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物或悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的负荷，使之能够正常运转。沉砂池一般设在格栅后面，也可以设在初沉池前，目的是去除比重较大的无机颗粒。初沉池对无机物有较好的去除效果，一般设在生物处理构筑物的前面。经过一级处理后的污水BOD，一般可去除30%左右，达不到排放标准，只能作为二级处理的预处理。
二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质，通常采用生物处理法。生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分，利用微生物的代谢作用，将污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质，从而达到排放的要求，一般去除率能达到90%以上，有机污染物可达到排放标准，处理后的五日生化需氧量(BOD5)可降至20～30mg/L。二沉池的主要功能是去除生物处理过程中所产生的、以污泥形式存在的生物脱落物或已经死亡的生物体。
三级处理：在一级、二级处理后，用来进一步处理难以降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。通过三级处理，BOD5能进一步降到5mg/L以下。
污泥处理：污泥是污水处理过程中的产物，城市污水处理产生的污泥中含有大量有机物，可作农肥使用，但是又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等有害成分，需做污泥减量、稳定、无害化处理。处理的主要方法是减量处理(浓缩、脱水等)、稳定处理(消化等)，最后达到可综合利用的目的。
3、污水处理尾水回用的应用，我国回用状况及影响因素：《我国污水处理和回用的现状及
解决措施》
答：污水处理尾水回用主要应用于（1）农田灌溉、造林育苗、畜牧养殖等农林牧、渔用水；（2）城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工和消防等城市杂用水；（3）冷却用水、洗涤用水、锅炉用水、工艺用水和产品用水等工业用水；（4）娱乐性、观赏性等景观环境用水；（5）补充地表水和补充地下水。
国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国,在活性污泥法工艺应用的同时, AB 法、A /O 法、A /A /O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污
水处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展为具有除磷脱氮多功能的工艺技术。
影响因素：
(一)污水处理厂建设资金短缺
目前, 大城市已着手进行污水处理厂建设的规划。但在中小城市, 特别是在西北部中小城市还没有将污水处理的规划建设纳入城市发展的议程, 其主要原因之一就是没有专门建设资金。由于难以落实配套管网的建设资金, 致使一些污水再生利用设施闲置, 难以发挥投资效益。
(二)污水处理厂运行经费不到位
全国目前已经建成投产运行的污水处理厂中,满负荷运行的不到1 /3。没有满负荷运行的主要原因是运行经费不能到位, 城市供水水价、污水处理及再生利用收费之间尚未形成合理的比价关系, 尚未形成有效污水利用激励机制, 收费标准定得很低, 远不能满足污水处理厂正常运行所需的最低费用。
(三)对水资源的忧患意识和再生利用认识不足
污水处理后的再生水得不到充分利用, 结果一方面城市用水紧张, 另一方面本可以使用再生水的园林绿化、市政环卫、生态景观等却在大量使用十分紧缺的优质水源, 出现了非常不合理的现象。
(四)污水处理工艺选择不合理
选择污水处理工艺时, 不考虑本地区的进水水质、处理水量以及出水用途的问题, 以至造成设施设备闲置, 增大了建设投资, 也提高了日常运转成本。
4、与城市污水相比，工业废水有何特点，处理方法
工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。成分复杂,性质多变，大多可生化性差。
处理方法主要有物理处理法、化学处理法、物理化学法和生物处理法。
（1）含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。（2）流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。（3）类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。（4）一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。（5）含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。
5、优先污染物是什么，处理方法有哪些
在众多污染物中，筛选出一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制，称为优先污染物。主要处理方法有：物理处理法如沉淀法、气浮法、过滤法、反渗透法；还有化学处理法如电解、氧化还原和电渗析、吸附、萃取等。
6、水体营养化的类型及控制
水体营养化的类型：天然富营养化（内源）和人为富营养化（外源）
水体营养化的控制：
1)控制外源性营养物质输入
绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。首先应该着重减少或者截断外部营养物质的输入，控制外源性营养物质，应从控制人为污染源着手，应准确调查清楚排入水体营养物质的主要排放源，监测排入水体的废水和污水中的氮、磷浓度，
计算出年排放的氮、磷总量，为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。
2)减少内源性营养物质负荷
主要的方法有：①工程性措施：包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气。②化学方法：这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法。③生物性措施：利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。
7、 脱氮除磷原理及其工艺
原理：生物脱氮是通过好氧或厌氧氨化、好氧硝化、缺氧反硝化作用后，将含氮化合物转变为N2，从而达到脱氮的目的。生物除磷是在厌氧－好氧，或厌氧－缺氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物具有厌氧释磷和好氧（缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中的混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。
工艺：（1）A2/O 工艺，即在一个系统中同时具有厌氧、缺氧、好氧区，能同时做到脱氮、除磷和有机物的降解。（2）改良Bardenpho 工艺，即厌氧－缺氧－好氧－缺氧－好氧处理过程。（3）UCT 工艺，即在A2/O 工艺的基础上，将污泥回流至缺氧区的改进工艺。（4）SBR 工艺，即通过时间上的控制，进行序批脱氮除磷的工艺。
06年水控
1、厌氧污泥消化原理及如何使其正常运行（275-276页）
答：第一阶段为水解发酵阶段。在该阶段，复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成简单的有机物，如纤维素经水解转化为简单的糖类；蛋白质转化成较简单的氨基酸；脂类转化成脂肪酸和甘油等。继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。参与这个阶段的水解发酵菌只要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。在该阶段，产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇一味的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化为乙酸和氢，并有CO2产生。
第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
正常运行需要：（1）产甲烷菌适宜的PH 为6.8-7.2之间，消化池池液的充分混合对调整PH 也是必要的。（2）消化温度可在中温（35-38摄氏度）进行中温消化，也可在高温（52-55摄氏度）进行高温消化，高温杀菌效果好但耗能高。（3）保持较长时间的污泥龄；（4）保证细菌与底物充分混合；（5）C/N 比达（10-20）：1为宜。
2、A/O 法（前置反硝化）中需氧量如何进行计算（144和154页）
答：氨氮参与的消化反应一部分氧化为硝酸盐，另一部分转化为细胞物质，硝化需氧量包括去除BOD 和氨氮的总需氧量，在前置反硝化工艺中，硝酸盐作为电子受体时，还原每单位硝酸盐相当于提高2.86个单位氧，所以系统的总需氧量应扣除硝酸盐还原提供的氧当量， 所以：
0e 2ke t ke oe () 1.42 4.57[()0.12] 2.86[()0.12]0.68
V K V V Q S S O X Q N N X Q N N N X -=-?+--?----?
式中：O2 —— 生物脱氮系统总需氧量，g/d ；
Q —— 设计污水流量，m3/d ；
S 0 —— 曝气池进水的平均BOD5值，g/m3；
Se ——曝气池出水的平均BOD5值，g/m3；
△Xv ——系统每天排出的剩余污泥量，g/d；
4.57 ——氨氮的氧当量系数；
2.86 ——单位硝酸盐还原提供的氧当量；
Nt ——进水总氮浓度，g/m3；
Nk ——进水总凯氏氮浓度，g/m3；
Nke ——出水总凯氏氮浓度，g/m3；
Noe ——出水总硝态氮浓度，g/m3；
3、有一含大量硫酸盐的高浓度有机废水，试设计一处理工艺，能消除硫酸盐危害，并能净化水质（引自《两段ABR- A/ O 工艺在高浓度硫酸盐制药废水处理中的应用》）
答：针对废水含高浓度硫酸盐的特点, 采用两段ABR（吸附-生物降解反应器）- A/ O 工艺, 通过相分离将硫酸盐还原与产甲烷反应分别控制在各自最适的条件下运行, 取得了稳定的处理效果。
高浓度废水经格栅井去除较大悬浮物后, 进入调节池。在调节池起点安装在线pH 计, 并通过PLC 自动调节酸、碱投加量。调节池出水经提升泵提升到预沉池, 在进水端投加PA C 和PAM,通过混凝沉淀去除大部分的SS。预沉池出水进入一级ABR, 控制在水解酸化阶段, 以利于硫酸盐还原菌( SRB) 的生长, 将硫酸盐还原为硫化物, 硫酸盐的还原率一般大于90%。ABR1 出水中的硫化物在微氧曝气池中被好氧无色脱硫杆菌生物氧化为单质硫, 并在沉淀池中得以去除。微氧曝气池中安装在线DO 仪, 用于控制曝气量, DO 控制在0. 5~1. 5 mg / L, 需严格控制微氧曝气池的曝气量以避免单质硫被氧化。为提高单质硫的沉降性, 在沉淀池进水端投加PAC 和PAM,使单质硫沉淀完全。出水进入二级ABR, 主要进行产甲烷反应, 去除大部分有机物。ABR2 出水经A/ O进一步去除有机物、氨氮、亚硝基氮和硝基氮。
另：去除硫酸根的厌氧微生物处理方法是SRB法，在氧化还原电位极低（-250mv以下）的厌氧条件下，处理含高浓度硫酸根的高浓度有机废水。用硫酸还原细菌（SRB）进行硫酸还原作用（反硫化作用），以硫酸根为最终电子受体，利用有机物作供氢体，经硫酸根还原为H2S，从水中溢出。用盛有氢氧化钠的吸收塔吸收H2S为Na2S，可作工业原料用，而废水中的部分有机物可以部分无机化。
4、含磷较高的剩余污泥的最终处置方法
答：加N、K
↓
1、污泥→脱水→干化→堆肥→粉碎→造粒→肥料
2、当污泥中氨氮和磷酸盐达到一定浓度时, 投加镁盐并调节pH,生成鸟粪石沉淀。采用磷酸铵镁沉淀法处理含氮磷的废水，具有氮磷去除率高反应速度快的优点, 同时回收氮磷生成的磷酸铵镁是一种缓释肥具有良好的经济效益。
5、活性污泥的物料平衡计算及推导（122页-124页）
6、浮上法原理（61页）
答：水和废水的气浮法处理技术是在水中形成微小气泡形式，使微小气泡与水中悬浮颗粒黏附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒黏附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮除，以实现固液分离。气浮法是一种有效地固-液和液-液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。必须满足以下基本条件：1、必须向水中提供足够量的微小气泡，2、必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态，3、必须是气泡与悬浮物质产生黏附。
7、以可持续发展的观点论述我国水资源的开发及利用
答：水资源匮乏短缺是我国的基本国情，目前我国水资源开发利用与管理中存在着一系列与基本国情不相符合的突出问题和矛盾，主要体现在对水资源的污染破坏、巨大损失浪费和不合理开发利用，已经严重制约着国民经济的发展和人民生活水平的改善、提高，并由此造成巨大的经济损失和生态环境的破坏。只有认清存在的这些问题和矛盾，并采取相应的正确对策和措施，才能保证和满足人民生活对水资源的需求。
1.必须将节约用水当作一项基本国策
解决我国水资源匮乏短缺对国民经济和人民生活水平改善及提高的制约，关键是研究推广节水新技术，一切涉及开发利用水资源的经济活动都必须与节约用水联系在一起，将其摆在指导国民经济发展方针的首位，明确将节约用水当作一项基本国策真正贯彻执行。
2.制定完善科学合理开发利用水资源的各项法规
１９８９年颁布实施的《中华人民共和国水法》是我国通过法律手段规范“所有涉水行为的基本宪法”，其中对节约用水和科学合理开发利用水资源都给予了明确规定，但缺乏更具体更容易操作的内容，针对具体问题的具体解决措施和办法，应当在《水法》这个涉水总宪法之下制定颁布有关“节约用水和科学合理开发利用水资源”内容更具体的专业法规，进一步明确、规范和约束各种用水行为。
3.加强节约用水和科学合理利用水资源的宣传教育
要实现节约用水和科学合理开发利用水资源的目标，并且将其落实到实际用水的各个领域，就必须提高全民族的水危机意识，打破行业和部门的界限。应当实施一项旨在推动全民节约用水和科学合理开发利用水资源的“3.22全民节水工程”，通过各种宣传媒体，让全社会都来关心和了解我国水资源匮乏的基本国情，各种不合理用水对宝贵水资源造成的损失、浪费和破坏，引起全社会的警觉和重视。
4.依法宏观调控国民经济的发展布局
改革开放２０年来，我国国民经济建设发生了巨大的变化，非常有必要回过头来系统地对各地区、各行业的涉水行为进行重新认识和分析，重新进行规划，制定、确立长远保护措施和目标。坚持局部和地区水资源的开发利用必须把全流域生态环境保护放在首位、发展生产必须服从生态环境保护的观念；坚持节约用水的基本国策；坚持局部利益服从全局利益的基本原则；坚持可持续发展的基本方针；实现水资源最大限度的合理配置和发挥最大的社会效益及经济效益。
5.依法整顿治理水资源环境
应当制定更具体和更易操作的污废水排放管理和补偿收费等相关法律。对超标和产生严重危害的污废水坚持不允许排放，对整改无望的污染源要充分利用法律、行政和经济手段迫使其关、停、并、转，消除其生存的条件。通过优惠政策和经济上的扶持，鼓励节水型技术的研究及推广，鼓励和倡导可利用污废水的循环使用和净化再利用。
6.合理调整和确定水费征收标准及政策
合理调整确定水费征收标准及政策，包括四个方面的含义：第一，在我国水资源匮乏的基本国情下，水费标准必须充分体现资源含义上的价值；第二，必须能维持水利工程设施和水管单位正常运转；第三，要根据不同地区的条件使用户能够在合理的范围内承受；第四，能够辅助宏观上调控（用水方面）国民经济的布局，解决上下游和地区间在用水方面的矛盾及问题。
7.加大对节水工程设施和新技术推广的投入
我国农业水资源投入产出比，与国外先进国家存在着极大的差距，其中以大田漫灌为农业灌溉主导模式的落后灌溉技术是造成水资源投入产出效率低的主要原因。重点扶持这类成熟又易于被群众接受的灌溉新技术，积极通过广泛建立示范样板进行引导和推广。
05年水控
1、消化需氧量如何计算？
答：氨氮参与的消化反应一部分氧化为硝酸盐，另一部分转化为细胞物质，硝化需氧量包括去除BOD 和氨氮的总需氧量，
0e 2ke () 1.42 4.57[()0.12]0.68
V K V Q S S O X Q N N X -=-?+--? 式中：O2 —— 有机物降解和氨氮消化需氧量，g/d ；
Q —— 设计污水流量，m3/d ；
S0 —— 曝气池进水的平均BOD5值，g/m3；
Se —— 曝气池出水的平均BOD5值，g/m3；
△Xv —— 系统每天排出的剩余污泥量，g/d ；
4.57 —— 氨氮的氧当量系数；
Nk —— 进水总凯氏氮浓度，g/m3；
Nke —— 出水总凯氏氮浓度，g/m3；
2、评价三种可生化性指标、机理 P4
答：BOD5/COD : COD 表示有机物污染物用化学试剂氧化所需的氧化剂量，BOD5在一定程度上反映了有机物进行生物氧化的难易程度和时间进程，在水体污染控制和生物处理工艺中有很大实用价值。把BOD5/COD 的比值叫可生化性指标，比值越大，越容易被生化处理。 BOD5/TOC: TOC 表示有机污染物的总碳量，其测定是基于燃烧化学氧化反应。
BOD5/TOC: TOD 表示有机污染物中C 、H 、N 、S 等被氧化所需的总氧量，其测定也是基于燃烧化学氧化反应。
3、生物膜法的机理特点
答：生物膜法是微生物附着生长在滤料或填料上，形成生物膜，污水和生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，从而使污水得到净化的处理方法。生物膜法去除污水中的污染物是一个吸附、稳定的复杂过程。生物膜表面由于营养物质和溶解氧的进入，形成由好氧和兼性微生物组成的好氧区；膜内由于溶解氧很难传递进入，形成由厌氧和兼性微生物组成的厌氧区。首先有机污染物和溶解氧从流动水层经附着水层进入好氧区。然后被微生物所吸附，进而发
生氧化分解。降解的产物为无机盐和二氧化碳以相反方向经附着水层传递到流动水层或空气中。对于不溶性有机物，先是被生物膜所吸附，再被胞外酶水解成小分子溶解性有机物，从而能被微生物所利用。
4、水体富营养化成因及危害P6
答：水体富营养化成因：由于某些自然因素，尤其是人类将富含氮、磷的城市生活污水和工业废水排放入河流、湖泊、海洋，使上述水体中磷、氮营养元素增加，导致水生植物和藻类大量繁殖，造成水体富营养化，淡水水体发生水华，海洋发生赤潮。
水体富营养化的危害：（1）富营养化造成藻类大量繁殖，使鱼类和其他水生生物生活的空间减少。另外藻类过度繁殖，还将造成水中溶解氧的急剧变化。在有阳光时，通过光合作用，产生氧。而在无阳光时，藻类的呼吸作用和自身分解都需要消耗氧，会使水体处于严重缺氧状态。从而严重影响鱼类和其他水生生物的生存。（2）富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素均会伤害水生动物。（3）富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用会中毒致病等。
5、活性污泥物料平衡计算
P122-126
6、有一含大量硫酸盐的高浓度有机废水，试设计一处理工艺，能消除硫酸盐危害，并能净化水质
7、以可持续发展的观点论述我国水资源的开发及利用
04年
1、截留倍数，R值取值小有何危害
答：截流倍数（interception ratio）：合流排水系统在降雨时截留的雨水量与旱流污水量之比值。合流制排水系统截流倍数(R)的确定, 直接影响工程规模和工程环境效益。若R 偏小, 在地表径流高峰期混合污水将直接排入水体而造成污染; 若R过大, 则截流干管和污水厂的规模就要加大, 基建投资和运行费用也将相应增加。与截流倍数相关的主要因素有：合流水量, 包括污水总变化系数及当地水文气象条件的不同形成暴雨强度的区别; 合流水质, 包括污水水量和雨水水量的比值, 合流水的各项污染物指标; 受纳水体卫生排放要求及受纳水体的自净能力等。
2、水检测中Cl-＞30mg/l便会有干扰，用何种方法除去？
答：在国家标准方法（铬法）测定COD的过程中，水样中存在Cl-极易被氧化剂氧化，从而消耗氧化剂的量，导致测量结果偏高，而且还与Ag反应生AgCl沉淀使催化剂中毒，因此Cl-成为废水COD测定的主要干扰物，尤其是对于高氯低COD的废水，采用国标法所测数据不具有参考价值。Cl-的干扰消除方法有：汞盐法掩蔽法、银盐沉淀法、低浓度氧化剂法、密封消解法及氯气吸收校正法等方法。如在回流前加入0.4g硫酸汞，是成为络合物以消除干扰。Cl-含量＞1000mg/l 的样品应先做稀释，使含量低于1000以下在进行测定。
3、简述加氯消毒的原理
氯易溶于水中，在清水中，发生下列反应：
Cl2 + H2O ? HOCl + H+ + Cl-
HOCl ? H+ + OCl-
HOCl和OCl-的比例与水中温度和pH有关。pH高时，OCl-较多。
pH>9，OCl-接近100%。
pH<6，HOCl接近100%。
pH=7.54, [HOCl]=[OCl-]
HOCl和OCl-都有氧化能力，但细菌是带负电的，所以一般认为主要是通过HOCl的作用来消毒的。只有它才能扩散到细菌表面，并穿透细胞壁到细菌内部，破坏细菌酶系统。实践也表明pH越低，消毒作用越强。氯的杀菌作用，主要是次氯酸体积小，不荷电，易穿过细胞壁；同时，它又是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使蛋白质、RNA和DNA 等物质释出，并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏)，从而使细菌死亡。氯对病毒的作用，在于对核酸的致死性损害。
4、评价三种可生化性指标、机理
答：生化处理中常用BOD (生化需氧量) 与COD (化学需氧量) 的比值作为判别废水是否可以采用好氧处理方法的指标, 称为废水的可生化性指标。当BOD5/COD≥0.45时，不可生物降解的有机物仅仅占全部有机物的20%以下，而当BOD5/COD≤0.2时，不可生物降解的有机物已占全部有机物的60%以上。
因此，BOD5/COD值常常被作为有机物生物降解性的评价指标。
BOD5/COD0.45易生物降解
BOD5/COD0.30可生物降解
BOD5/COD0.30较难生物降解
BOD5/COD0.20较以难生物降解
5、活性污泥曝气池中的物料平衡计算，ds/dt=-kXS，试求K
122-126
污泥负荷与底物去除率的关系也可用数学模型来描述。对图13-5所示的完全混合系统，在底物浓度较低时，
底物降解速率为——13-12
式中x V——曝气池混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）浓度，mg/L；
K——底物（BOD）的降解速度常数。Eckenfelder等人推荐城市生活污水和性质与其类似的工业废水的K值为0.0007～0.00117L/mg·h，我国某城市污水厂的实测K值为0.000835L/mg·h。
结合污泥负荷的定义式和上面的公式，有
此式说明，污泥负荷与去除率和出水水质具有对应关系。这个关系也可用如下的经验公式表达：
式中K1和n为经验常数。日本桥本奖统计了美国46个城市污水厂的运转数据，得到上式中的K1＝0.01295，n=1.1918（相关系数r=0.821）；国内某石油化工厂废水活性污泥法处理系统的K1=0. 00326，n=1.33（相关系数r=0.92）；某煤气厂废水，按酚的去除负荷计，K1=0.3802，n=0.4586，按COD的去除负荷计，K1=6.624，n=0.5521。
6、厌氧消化的途径及相关微生物
答：1、水解、发酵阶段：复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成简单的有机物，如纤维素经水解转化成简单的糖类；蛋白质转化成较简单的氨基酸；脂类转化为脂肪
酸和甘油等。继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。主要的发酵产酸细菌：梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双岐杆菌属等；
2、产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌将除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等转化为乙酸、H 2/CO 2；主要的产氢产乙酸细菌多为：互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属、暗杆菌属等；多数是严格厌氧菌或兼性厌氧菌。
3、产甲烷阶段：产甲烷菌利用乙酸和H 2、CO 2产生CH 4；产甲烷菌有各种不同的形态，常见的有：①产甲烷杆菌；②产甲烷球菌；③产甲烷八叠球菌；④产甲烷丝菌；等等。
7、 厌氧工艺对磷系统的作用
答：1、磷在废水中的存在形式
通常磷是以磷酸盐（-42PO H 、-24HPO 、-34PO ）、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水
中；细菌一般是从外部环境摄取一定量的磷来满足其生理需要；有一类特殊的细菌——磷细菌，可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷，并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内，如果从系统中排出这种高磷污泥，则能达到除磷的效果。
2、生物除磷的基本过程
1）除磷菌的过量摄取磷
好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD 5或体内贮存的聚β-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成A TP ，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
2）除磷菌的磷释放
在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生A TP ，并利用ATP 将废水中的有机物摄入细胞内，以聚β-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
3）富磷污泥的排放
在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。
8、 脱氮系统中，缺氧段作用与厌氧有何差别 （？）
缺氧段硝酸盐或亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮（N 2）的过程；以N NO --2或N NO --3为电子受体，以有机物为电子供体，而将氮还原；厌氧发酵时微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放少量能量，因为一是底物的碳原子只是部分发生氧化，二是初试电子供体和最终电子受体的还原电势相差不大。厌氧条件下，氨化微生物能分解有机氮化合物，转化为氨态氮。
9、 气浮机理及在污水处理中的作用
答：是一种固－液和液－液分离的方法，常用于分离颗粒密度接近或小于水的细小颗粒。水和废水的气浮法处理技术是在水中形成微小气泡形式，使微小气泡与水中悬浮颗粒黏附，形成水-气-固三相混合体系，颗粒黏附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮出，以此实现固液分离。气浮法必须满足的条件：1、必须向水中提供足够量的微小气泡；2、必须使废水中的污染物能形成悬浮状态；3、必须使气泡与悬浮物质产生黏附作用。
应用：1、石油、化工及机械制造业中的含油废水的油水分离；
2、废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收；
3、含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理；
4、取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况；
5、剩余污泥的浓缩
10、绿色产品与绿色技术，论述我国发展的意义
绿色产品是指生产过程及其本身节能、节水、低污染、低毒、可再生、可回收的一类产品，它也是绿色科技应用的最终体现。绿色产品能直接促使人们消费观念和生产方式的转变，其主要特点是以市场调节方式来实现环境保护为目标。公众以购买绿色产品为时尚，促进企业以生产绿色产品作为获取经济利益的途径。
所谓“绿色技术”，简单地说。就是指人们能充分节约地利用自然资源，而且在生产和使用时对环境无害的一种技术。绿色技术在环境保护上的重要贡献使得绿色技术随着全球环保事业的全面兴起而逐渐成长。
②最先闻名于世的绿色产品是各种绿色食品，它们都贴有特殊色绿色食品标志，象征着该产品是无污染的、充满健康和活力的食品。现在在国际上绿色食品的生产企业已达1、64万家，它们的产品行销全球各地，而没有贴“绿色食品”标志的食品在许多国家被禁止出售或销量大减。我国绿色食品行业发展也很快，目前已有203家企业开发出389种绿色食品。
③绿色技术决不能局限于绿色食品行业，实际上大量的、更先进的绿色技术集中于高技术产业，像能源、新材料等行业。目前人类使用的能源主要是化石能源，如石油、煤、天然气，全世界能源的百分之九十来自于此，我国百分之九十五的能源也是化石燃料。这些化石燃料一方面储量有限，另一方面使用后排放的废物量大，危害严重。因此可更新的、无污染的绿色能源就成了各国竞相研制的热点。美国科学家杂非洲发现了一种能提炼出代替石油的植物——霍霍芭，这项研究为新能源的开发开创了广阔的前景。1992年，日本研制出以太阳能为动力的汽车，把太阳能直接转换为电能，使用时既无有害气体排出，又不发出噪音。
④诚然，绿色技术仅是走可持续发展道路的一种手段，随着科学技术的发展，人类依靠科技，还会发明和创造出更多的办法来发展经济，保护人类共有的生态环境，让绿色在地球上长驻，让我们的星球更欢快地在上空回旋。
为了鼓励、保护和监督绿色产品的生产和消费，不少国家制定了“绿色标志”制度。我国农业部于１９９０年率先命名推出了无公害“绿色食品”。１９９５年，“绿色食品”数量增至３８９种。在工业领域，我国从１９９４年开始全面实施“绿色标志”工作，至今已有低氟家用制冷器、无铅汽油、无磷洗衣粉等８类３５个产品获得了“绿色标志”。但是，绿色产品的价格是普通的同类产品的好几倍。
11、产生水体富营养化的主要因素，及对策方法
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为赤潮。富营养化的防治是水污染处理中最为复杂和困难的问题。这是因为：①污染源的复杂性，导致水质富营养化的氮、磷营养物质，既有天然源，又有人为源；既有外源性，又有内源性。这就给控制污染源带来了困难
(1)控制外源性营养物质输入
绝大多数水体富营养化主要是外界输入的营养物质在水体中富集造成的。如果减少或者截断外部输入的营养物质，就使水体失去了营养物质富集的可能性。为此，首先应该着重减少或者截断外部营养物质的输入，控制外源性营养物质，应从控制人为污染源着手，应准确调查清楚排入水体营养物质的主要排放源，监测排入水体的废水和污水中的氮、磷浓度，计算出年排放的氮、磷总量，为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。
(2)减少内源性营养物质负荷
输入到湖泊等水体的营养物质在时空分布上是非常复杂的。氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用，或者以溶解性盐类形式溶于水中，或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降，并在底泥中不断积累，或者从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷，有效地控制湖泊内部磷富集，应视不同情况，采用不同的方法。
6.主要的方法有
①工程性措施
包括挖掘底泥沉积物、进行水体深层曝气、注水冲稀以及在底泥表面敷设塑料等。挖掘底泥，可减少以至消除潜在性内部污染源；深层曝气，可定期或不定期采取人为湖底深层曝气而补充氧，使水与底泥界面之间不出现厌氧层，经常保持有氧状态，有利于抑制底泥磷释放。此外，在有条
件的地方，用含磷和氮浓度低的水注入湖泊，可起到稀释营养物质浓度的作用。
②化学方法
这是一类包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻的方法，例如有许多种阳离子可以使磷有效地从水
溶液中沉淀出来，
③生物性措施
利用水生生物吸收利用氮、磷元素进行代谢活动以去除水体中氮、磷营养物质的方法。目前，有些国家开始试验用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体。
03年
1、何为城市污水排水体制，各在什么情况下应用（上册17-21页）
2、泥法与膜法的机理特点，区别（81页和196页）
答：特点：活性污泥法是通过适当的混合方法是微生物在生物处理构筑物中保持悬浮状态，并与污水中的有机物充分接触，完成对有机物的降解；生物膜法中的微生物是附着在某种载体上生长，并形成生物膜，污水流经生物膜时，微生物与污水充分接触，完成对污水的净化。
区别：（1）微生物方面，相对于活性污泥法，微生物种类丰富，生物的食物链长，生物膜载体为微生物提供了固定生长的条件，以及较低的水流、气流搅拌冲击，利于微生物生长增殖；存活世代较长的微生物有利于不同功能的优势菌群分段运行。
（2）处理工艺方面：生物膜法对水质、水量变动有较强的适应性，更适合于工业废水及其他水质水量波动较大的中小规模污水处理；生物膜法较活性污泥法更适合低浓度污水的处理；生物膜中较长的食物链，使剩余污泥量比活性污泥法明显减少；生物膜法中的微生物是附着生长，一般无需污泥回流；生物膜法的缺点是在于滤料增加了工程建设费用，特别是处理规模较大的工程。
3、废水处理中的化学方法、原理，使用于什么水质（287-303页）
答：中和法、化学混凝法、化学沉淀法和氧化还原法。
中和法的原理：用碱或碱性物质中和酸性废水时或用酸或酸性物质中和碱性废水时，把废水的PH调到7左右。中和法适用于往往有酸性废水和碱性废水排放的工厂。
化学混凝法：污水中的微笑悬浮固体和杂质能在水中长期保持分散悬浮状态，经添加适当的混凝剂，通过压缩双电层作用、吸附架桥作用和网捕作用使水中的胶体脱稳，产生吸附架桥现象，形成大的沉淀物能卷集、网捕水中的胶体微粒，交替相互凝结成大颗粒。该方法主要用于处理悬浮物较多的污水。
化学沉淀法：是向废水中投加某种化学物质，使其与废水中的一些离子发生反应，生成
难溶的沉淀物而从水中析出，达到降低水中溶解污染物的目的。该方法针对性较强，往往是针对某种离子的去除。
氧化还原法：在水处理中，可采用氧化或还原的方法改变水中某些有毒有害化合物中元素的化合价以及改变化合物分子结构，使剧毒的化合物变为微毒或无毒的化合物，使难于生物降解的有机物转化为可以生物降解的有机物。例如加氯法处理电镀废水中的CN-，用臭氧炼油废水，用投加硫酸亚铁和石灰石处理含铬的废水。
4、污水处理中物理、化学、生物处理产泥的特性及处置方法
答：表征污泥特性的指标有含水率和含固率、挥发性固体、营养物质、有毒有害物质、脱水性能等。物理产泥主要在沉砂池阶段，化学产泥在化学混凝沉淀阶段，生物产泥在二沉池和生物处理单元过程中。
物理产泥因为含无机物大颗粒较多，含水率较小，含挥发分和营养物质也很少，此时具有较好的脱水性能，这种污泥可作为铺路、制砖、制纤维板和水泥的原料较好。
化学产泥含水率较多，因为通过絮凝沉降的悬浮颗粒相互吸附凝结，连接成较大的空间网状结构，内部水分较多，污泥中含有一定量的挥发分有机物和营养物质，脱水性能较差，需要通过机械脱水，这种污泥可用于建材或土地利用。
生物产泥微生物活细胞中含水率在90%以上，所以含水率最高，此时污泥中含有大量的有机物，营养物质很高，含挥发性固体很高，很难脱水。因这种污泥含营养成分高，所以在没有重金属污染的情况下，这种污泥可用作肥料和改良土壤。
5、二沉池的作用、原理，存在哪些沉淀过程（27-32页）
答：二沉池主要用来分离悬浮生长生物处理工艺中的活性污泥，生物膜法工艺中脱落的生物膜等，使处理后的出水得以澄清。
原理：当某一颗粒进入沉淀池后，一方面随着水流在水平方向流动，其水平流速v等于水流速度，另一方面颗粒在重力作用下沿垂直方向下沉，其沉速即是颗粒的自由沉降速度u。颗粒的运动速度为其水平流速v和沉速u的矢量和。在沉降过程中，其运动轨迹是一组倾斜的直线。从沉淀区顶部某点进入的颗粒中，必存在着某一粒径的颗粒，其沉速为u0，到达沉淀区末端正好能沉至池底。当颗粒沉速u1>=u0时，无论这种颗粒位于进口端什么位置，他都可以沉到池底被去除，当颗粒沉速u1 存在的沉淀过程： 絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因互相聚集增大而加快沉降。 区域沉降：悬浮颗粒浓度较高，颗粒的沉降收到周围其他颗粒的影响，颗粒之间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉。 压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高，颗粒之间互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。 6、污水深度处理的方法及应用（357页） 答：城市污水处理可根据去除污染物的对象不同，选择相应的方法：对于悬浮有机物的去除，可以采用过滤、混凝沉淀、微滤和气浮法；对于溶解性有机物，可采用活性炭吸附、臭氧氧化、混凝沉淀、生物处理法；对于溶解性无机盐可采用反渗透、纳滤、电渗析和离子交换法；对于磷的去除采用生物除磷和混凝沉淀法；氮的去除采用生物硝化及脱氮、氨吹脱，离子交 换和折点加氯法。 7、印染废水有何特征，及处理方法（引自《印染废水处理的工艺选择》） 答：1、色度大、有机物含量高：印染废水总体上属于有机性废水, 其中所含的颜色及污染物主要由天然有机物质及人工合成有机物质(染料、助剂、浆料等)所构成。由于在印染加工中大量使用了各种染化料, 这些染化料不可能全部转移到织物上, 有一部分残留在水中, 使得废水的颜色加深。近年来, 随着大量新型助剂、浆料的使用, 有机污染物的可生化性降低, 处理难度加大。 2、水质变化大：印染废水排放与企业生产的织物品种、数量及所选用的染化料等多种因素有关, 水质变化大, 在所排放的废水中, 化学需氧量( COD ) 高时可达2000~3000mg /L, 且BOD与COD之比小于0.2, 可生化性差。 3、 pH 值变化大：由于不同纤维织物在印染加工中所使用的工艺不同, 在染色或印花中为使染色溶液和印花色浆更好地上染到不同织物上, 需要在不同pH 值条件下进行染色。 4、水温水量变化大：由于加工品种、产量的变化, 导致水温水量的不稳定。 处理方法：（1）絮凝沉淀：通过加入絮凝剂、助凝剂, 使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形成较大絮状颗粒, 从而使污染物被吸附去除。（2）氧化法处理效果较好, 但其能耗大、成本较高。（3）生化法是利用微生物的作用, 使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底, 运行费用相对低, 基本不产生二次污染等特点, 被广泛应用于印染污水处理中；（4）废水处理单元采用絮凝- 砂滤- 纳滤集成膜技术处理印染废水, 具有占地小, 投资少, 处理简单等优点.（5）气浮：是以微小气泡作为载体, 粘附水中的杂质颗粒, 使其密度小于水, 然后颗粒被气泡携带浮升至水面与水分离去除的方法。（6）在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段, 来降解废水中部分污染物, 同时提高废水的可生化性。（7）好氧技术是由好氧微生物降解污水中有机污染物, 最终产物为水和二氧化碳。在印染废水中常用的主要有: 活性污泥法、接触氧化法。 8、国内外水污染控制技术的最新动态 （引自CNKI中《美国分散式污水处理的历史、现状与未来》 目前国际上集中式污水处理系统占了上风,几乎在下水道设施完善的所有城市中都采用集中式污水处理方式。一方面,集中式污水处理设施可以充分发挥城市下水管网收集、输送污水的作用;另一方面,将污水集中处理较分散式处理可以节省投资,甚至还可以省去化粪池的设置。 分散式污水处理系统为解决美国基础设施不断遭遇的问题提供了一种与集中式处理系统并行的技术策略。在可持续发展思潮的影响下,以源头控制、现场方式回收污水中资源与能源载体的国际学术观点在美国也日益受到重视,特别是受绿色建筑思想的影响,许多关于分散式污水处理系统的理念正在向政界和工业界渗透。 被发展了的分散式处理系统包括污水中各组分的再生与回用,不仅强调水回用,也强调污水中能量回收与营养元素循环,如生态卫生/排水系统。目前的分散式系统也以绿色基础设施为特征,它也有助于解决由于减少混合下水道溢流口而带来的暴雨问题和由于溢流带来的水污染加剧问题。 分散式污水处理系统在美国成为集中式污水处理系统的有益补充,两者相得益彰,分散式和集中式的结合将有利于解决不同条件下的污水处理问题。 分散式污水处理系统是一种包括现场收集与就近处理的综合系统,主要用于处理家庭、工业、小型社区或服务区产生的污水。传统分散式污水处理系统主要由化粪池和土壤吸附系统两部分组成。分散式污水处理系统又名化粪池系统、现场处理系统(OWTSs) 、单独处理系 统、收集处理系统、一体式处理系统、大容量化粪池处理系统等。因为其具有成本低、处理效果好、维护简单等优点,尤其适用于城市以外分散式住宅等不适合使用集中式污水处理系统的地区。 分散式污水处理系统在美国已经走过了100多年的历程。无论是过去、现在和未来,分散式污水处理系统都会与集中式污水处理并行、相伴,成为集中式污水处理系统的有益补充。在当今世界强调可持续发展的今天,分散式污水处理系统在源头回收、利用污水中所含能源(有机物) 、资源( P、N、水)方面独显优势。为此,美国已制定了今后“分散式污水处理与利用需求”中长期发展战略,这将使分散式污水处理系统在美国今后的环境保护事业中继续发扬光大。 02年水控 1、如何计算消化需氧量？ 2、含磷污泥的处理方法？ 3、活性污泥法中的物料衡算方程计算推导 4、有一含大量硫酸盐的高浓度有机废水，试设计一处理工艺，能消除硫酸盐危害，并能净 化水质 5、简述可持续发展的观念 6、什么是面源污染？简述它的特点，主要危害及治理措施？ 答：面源污染，也称非点源污染，是指溶解和固体的污染物从非特定地点，在降水或融雪的冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体（包括河流、湖泊、水库和海湾等）并引起有机污染、水体富营养化或有毒有害等其他形式的污染。根据面源污染发生区域和过程的特点，一般将其分为城市和农业面源污染两大类。 农业面源污染是指在农业生产活动中，农田中的泥沙、营养盐、农药及其它污染物，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏，进入水体而形成的面源污染。这些污染物主要来源于农田施肥、农药、畜禽及水产养殖和农村居民。 危害：农业面源污染是最为重要且分布最为广泛的面源污染，农业生产活动中的氮素和磷素等营养物、农药以及其他有机或无机污染物，通过农田地表径流和农田渗漏形成地表和地下水环境污染。土壤中未被作物吸收或土壤固定的氮和磷通过人为或自然途径进入水体是引起水体污染的一个因素。 措施：1、建立防止农业面源污染的政策和法规，主要包括农田肥料用量、农药的品种和用量以及水体周边大型养殖厂建造等方面。2、推广先进的科学技术，防治农业面源污染，鼓励农民增加有机肥用量，大力推广平衡施肥技术，减少化肥用量，特别是减少经济作物的化肥用量；推广科学的栽培技术，改进农药施用技术和施药机械，提高农药的使用效率，尽力采取以菌治虫、以虫治虫等方法，3、加强生态建设，其一是大力发展生态农业，加强生态农业建设，其二是加强水环境保护，重视水体周围环境的生态建设，其三是加强受污染水体的生态修复。 7、浮上法的原理？在污水处理中应用有何特点？ 答：浮力浮上法是对不溶态污染物的分离技术，指借助于水的浮力，使水中不溶态污染物浮出水面，然后用机械加以刮除的水处理方法。浮力浮上法可分为自然浮上法、气浮法和药剂浮选法。自然浮上法又称隔油，这是因为该法主要用于粒径大于50~ 60微米的可浮油分离，主要设备是隔油地。气浮法主要针对油和弱亲水性悬浮物，在废水中注气，让细微气泡和水中的悬浮微粒随气泡一起浮升到水面，加以去除，主要设备有加压泵、溶气罐、释放器和气 浮池等。药剂浮选法是在水中加入浮选剂，使亲水粒子的表面性质由亲水性转变为疏水性，降低水的表面张力，提高气泡膜的弹性和强度，使细微气泡不易破裂。浮选剂按功能可分为捕收剂、调整剂和起泡剂三类，它们大多是链状有机表面活性剂。 01年 1、化学法近几年的最新进展？ 答：化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等；以传质作用为基础的处理单元有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗吸和反渗透等。有废水臭氧化处理法、废水电解处理法、废水化学沉淀处理法、废水混凝处理法、废水氧化处理法、废水中和处理法等。与生物处理法相比，能较迅速、有效地去除更多的污染物，可作为生物处理后的三级处理措施。此法还具有设备容易操作、容易实现自动检测和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种剧毒和高毒污染物。 废水臭氧化处理法废水臭氧化处理法是用臭氧作氧化剂对废水进行净化和消毒处理的方法。用此法处理废水所使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气。臭氧是一种极不稳定、易分解的强氧化剂，需现场制造，工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。 高级氧化技术 以羟基（·OH）作为主要氧化剂的高级氧化法。·OH是最具有活性的氧化剂之一，是一种极强的化学氧化剂，它的氧化电位要比普通氧化剂高得多，这种工艺采用两种或者多种氧化剂联用发生协同效应，或者与催化剂联用，提高·OH的生成量和生成速率，加速反应过程，提高可生物降解性和减少污染。 废水混凝处理法 近年来多种新型混凝剂的诞生，包括无机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂和无机、有机复合混凝剂等层出不穷。还用利用工业废弃物来制备廉价高效的混凝剂产品。废水混凝处理法是通过向废水中投加混凝剂，使其中的胶粒物质发生凝聚和絮凝而分离出来，以净化废水的方法。 废水中和处理法 废水中和处理法是利用中和作用处理废水，使之净化的方法。目前多数处理方法是用碱性污水来中和酸性污水或者用酸性污水来中和碱性废水。已达到节约成本，以污治污。 2、什么是一级处理、二级处理和深度处理？什么是一级强化处理？请举例并说明一级强化 处理工艺在去除污染物相对一级处理在处理效果有什么不同？ 答：一级处理、二级处理、三级处理，是目前城市污水及工业废水根据不同需要而采用污水处理方法。一级处理也叫预处理，是通过沉淀、浮选、过滤等物理方法去除污水中的悬浮状固体物质，或通过凝聚、氧化、中和等化学方法，使污水中的强酸、强碱和过浓的有毒物质，得到初步净化，为二级处理提供适宜的水质条件。二级处理是在一级处理的基础上，利用生物化学作用，对污水进行进一步的处理。三级处理也叫深度处理，三级处理根据进水水质，采用相应处理方法，如凝集沉淀、活性碳过滤、逆渗透、离子交换和电渗析等。废水经深度处理后可达到工业用水或城市用水所要求的水质标准。 一级强化处理是在一级沉淀处理的基础上进行改进增加部分生化的或物化的处理手段，以提高处理效果的污水处理工艺，具有投资较小、运营费用较低的优点。强化一级处理的优势在于以较少的投资即可达到削减较大量污染负荷的目的。强化一级处理技术主要有三种方法：水解、化学絮凝沉淀和生物絮凝吸附工艺。 例如，在初沉池中加入混凝剂，来强化处理，其对SS、COD和BOD5有较好的处理效果，基本上接近生物二 级处理的效果，对TP有很好的去除率，对重金属也有 较好去除，占地面积少，投资小，易于管理，处理过程 稳定。 3、城市污水处理后产生的污泥怎样处理？ 污泥的最终出路主要是部分或全部利用或以某种再返 回自然环境中去； 污泥的最终处置方法：回用、填埋、焚烧、海洋投放、 地下投放等 污泥的利用：在没有重金属污染的情况下，若含氮磷等 营养物质较高，可用于农业上的肥料，其他可作为建筑 材料， 填埋：必要的前处理、稳定化处理； 焚烧：大幅度减容、灭菌、尾气处理、运行费用贵； 海洋投放：地下洞穴、废矿、深井中等 浓缩、脱水、干化、稳定、调理(调节)，或消毒 4、什么是同时消化和反硝化？有什么理论可以对其进行解释？（150页）怎样求厌氧-好氧 脱氮工艺中好氧量的计算？（见06年2题） 答：所谓同时硝化反硝化现象（SND），就是没有明显独立的设置缺氧区的活性污泥法处理系统内总氮被大量的去除。 同时硝化反硝化的现象可以从物理学(微环境理论)、微生物学(异养硝化和好氧反硝化菌种理论)和生物化学（中间产物理论）三个方面予以阐述和解释。 （1）反应器分布不均匀理论：该理论认为在反应器的内部，由于充氧不均匀，形成反应器内部不同部分的缺氧区和好氧区，分别为反硝化菌和硝化菌的作用提供了优势环境，造成事实上硝化和反硝化作用同时进行。 （2）缺氧微环境理论：在活性污泥的絮体中，从絮体表面至其内核的不同层次上，由于氧传递的限制原因，氧的浓度分布是不均匀的，微生物絮体外表面氧的浓度较高，内层浓度低。在生物絮体颗粒尺寸足够大的情况下，可以在菌胶团内部形成缺氧区，这样絮体外层好氧硝化菌占优势，主要进行硝化反应，内层反硝化菌占优势进行反硝化反应。 （3）微生物学解释：有研究已经证实存在好氧反硝化菌和异样硝化菌。在好氧条件下很多反硝化菌可以进行硝化作用。在低浓度氧状态下，硝化菌可以进行反硝化作用。 5、什么是生物选择法？有哪些工艺？ 答：为了促进快速生长菌(非丝状菌)的生长，抑制慢速生长菌(丝状菌)的生长而在曝气池的入口处设置的旨在维持较高的底物浓度的一段区域。根据在生物选择器内曝气与否，一般将其分为好氧、缺氧和厌氧三类。生物选择器的作用，是集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于“饥饿”状态的回流活性污泥。具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用，可有效的防止污泥膨胀。 生物选择器的类型： 生物选择器分为三种基本类型,即好氧选择器、缺氧选择器和厌氧选择器。好氧选择器属于动力型选择器( Kinetic Selector)，因为它是利用两种细菌(丝状菌和絮状菌) 不同的动力学反应速率来工作的；而缺氧选择器和厌氧选择器属于代谢型选择器(Metabolic Selector)，因为它们是依靠选择不同的电子受体( Elect ron Acceptor) 来工作的。 6、 湖泊富营养化的原因？用生态修复措施怎样治理已经富营养化的水体？ 1、化学因素 水体中的营养盐类是浮游植物生长的物质基础，富营养化的发生与营养盐含量的多少关系密切。水体营养物质的主要来源是陆源污染物的输入和水产养殖自身的污染。 2、物理因素 （1）气象因素。影响富营养化的气象因素包括降雨、风向、风速、光照、气温和气压等，其中降雨对富营养化发生的影响最大。大量雨水通过地表径流汇入海中，使海水盐度降低，同时将大量营养物质带入海中；海面风向的改变可能对上升流场产生影响，当海面风速增大到一定程度时就会使赤潮生物发生聚集、扩散或消散；适宜的光照可为浮游植物光合作用提供所需能量；气温升高、气压降低有利于富营养化的形成，气温升高时，热量通过水气界面交换，水温得以升高。因而在温度较高季节，大雨过后的持续高温、低压和充足光照的晴天，风力较弱，潮流缓慢、水体相对稳定的条件下，富营养化极易发生。 （2）水文因素。包括浪、潮、流、锋面及水体稳定性等方面的物理海洋因子，其对富营养化的影响在一定程度上受地理环境的限制。水文因素影响富营养化的实质是流动水体将富营养化生物的孢囊、营养细胞或其生长繁殖的物质基础带入海域，亦或改变该海域的温度、盐度，影响海水层化和透光度，从而为富营养化的形成提供了合适的水体理化条件。 3、生物因素 富营养化生物是引发富营养化的内在因素，全球海域中已发现能引发富营养化的浮游生物有300余种，并有不断增加的趋势。四十里湾海域存在十分丰富的富营养化生物，且每年都有新的富营养化生物种类出现。富营养化生物的生理生态特征决定了其生长过程，单细胞藻类快速新陈代谢和生殖是形成爆发性富营养化的最重要因素。 总的来说，以下几方面是造成水体富营养化的具体原因：农田化肥、牲畜粪便、污水灌溉、城镇地表径流、大气沉降、水体人工养殖及工业废水排放等。 见04年11题。 7、 底物浓度低时，ds/dt=-kXS ，K 值的推求？阐述活性污泥法模型及其发展趋势 莫诺德模式 ① 莫诺德模式的基本形式： Monod 于1942年和1950年曾两次进行了单一基质的纯菌种培养实验，也发现了与上述酶促反应类似的规律，进而提出了与米门公式想类似的表达微生物比增殖速率与基质浓度之间的动力学公式，即莫诺德模式：S K S s +?=max μμ 式中： ()x dt dx /=μ——微生物的比增殖速率，d kgVSS kgVSS ?/； max μ——基质达到饱和浓度时，微生物的最大比增殖速率， S ——反应器内的基质浓度，mg/l ； s K ——饱和常数，也是半速常数。 随后发现，用由混合微生物群体组成的活性污泥对多种基质进行微生物增殖实验，也取得了符合这种关系的结果。 可以假定：在微生物比增殖速率与底物的比降解速率之间存在下列比例关系： 试卷2 一 、选择题：（每题3分，共30分） 1液体运动粘性系数的量纲为 A TL -1 B ML -1T -1 C L 2/T 2 D L 2T -1 2在恒定流中 A 流线一定相互平行 B 断面平均流速必定沿程不变 C 不同瞬时流线可能相交 D 同一点处不同时间的动水压强相等 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B0.32m/s C0.2m/s D0.1m/s 4表示惯性力和粘性力之比的无量纲数为： A 弗劳德数 B 欧拉数 C 雷诺数 斯特罗哈数 5 明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则 沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A 水力学练习题及参考答案 一、是非题(正确的划“√”，错误的划“×) 1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。（） 2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。( ) 3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。() 4、明槽水流的急流和缓流是用Fr判别的，当Fr＞1为急流。( ) 5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。（） 6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。（） 6、达西定律适用于所有的渗流。（） 7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2次方成正比。（） 8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。( ) 9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。( ) 10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。（） 11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。() 12、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。( ) 13、在作用水头相同的条件下，孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。( ) 14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等，但底坡不同，因此它们 的正常水深不等。( ) 15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。（） 16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。() 17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。( ) 18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。( ) 19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。（） 20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。() 21、缓坡上可以出现均匀的急流。( ) 22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50 kPa。( ) 24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。( ) 25、水深相同的静止水面一定是等压面。( ) 26、恒定流一定是均匀流，层流也一定是均匀流。（） 27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。() 28、陡坡上可以出现均匀的缓流。( ) 29、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。( ) 30、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。( ) 水力学试题带答案 水力学模拟试题及答案 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑 y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==π N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 水力学模拟试题及答案（一） 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 答案：b （11）闸孔出流的流量Q与闸前水头的H（）成正比。 a、1次方 b、2次方 c、3/2次方 d、1/2次方 答案：d （12）渗流研究的对象是（）的运动规律。 a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 答案：a 水力学模拟试题库 一、判断题: (20分) 1.液体边界层的厚度总是沿所绕物体的长度减少的。（） 2.只要是平面液流即二元流，流函数都存在。（） 3.在落水的过程中，同一水位情况下，非恒定流的水面坡度比恒 定流时小，因而其流量亦小。（） 4.渗流模型中、过水断面上各点渗流流速的大小都一样，任一点 的渗流流速将与断面平均流速相等。（） 5.正坡明槽的浸润线只有两种形式，且存在于a、c两区。（） 6.平面势流的流函数与流速势函数一样是一个非调和函数。 （） 7.边界层内的液流型态只能是紊流。（） 8.平面势流流网就是流线和等势线正交构成的网状图形。 （） 9.达西公式与杜比公式都表明：在过水断面上各点的惨流流速都与断面平均流速相等。（） 10.在非恒定流情况下，过水断面上的水面坡度、流速、流量水位 的最大值并不在同一时刻出现。（） 二、填空题: (20分) 1.流场中，各运动要素的分析方法常在流场中任取一个微小平行六面体来研究，那么微小平行六面体最普遍的运动形式有：，，，，四种。 2.土的渗透恃性由：，二方面决定。 3.水击类型有：，两类。 4.泄水建筑物下游衔接与消能措施主要有，，三种。 5.构成液体对所绕物体的阻力的两部分是：，。 6.从理论上看，探索液体运动基本规律的两种不同的途径是：，。 7.在明渠恒定渐变流的能量方程式：J= J W+J V +J f 中，J V的物理意义是：。 8.在水力学中，拉普拉斯方程解法最常用的有：，，复变函数法，数值解法等。 9.加大下游水深的工程措施主要有：，使下游形成消能池；，使坎前形成消能池。 三计算题 1(15分).已知液体作平面流动的流场为： u x = y2–x2+2x u y = 2xy–2y 试问：①此流动是否存在流函数ψ，如存在，试求之； ②此流动是否存在速度势φ，如存在，试求之。 2(15分).某分洪闸，底坎为曲线型低堰．泄洪单宽流量q=11m2/s,上下游堰高相等为2米，下游水深h t=3米，堰前较远处液面到堰顶的高度为5米，若取?=0.903，试判断水跃形式，并建议下游衔接的形式。（E0=h c+q2/2g?2h c2） 3(15分).设某河槽剖面地层情况如图示，左岸透水层中有地下水渗入河槽，河槽水深1.0米，在距离河道1000米处的地下水深度为2.5米，当此河槽下游修建水库后，此河槽水位抬高了4米，若离左岸 1000米处的地下水位不变，试问在修建水库后单位长度上渗入流量减少多少? 其中 k=0.002cm/s ； s.i=h2-h1+2.3h0lg[(h2-h0)/( h1-h0)] 水力学与水泵复习题 1、 绝对压强、相对压强、真空压强的定义及它们之间的关系。 1.1以设想完全没有大气存在的绝对真空为零计量的压强称为绝对压强p‘； 1.2以当地大气压作为零点计量的压强是相对压强p ，若当地大气压强用绝对压强表示为 pa ，则相对压强与绝对压强的关系为：p= p ＇- pa 当液面与大气相连通时，根据相对压强的定义，液面压强可表示为：p0 = 0 静止液体中某点的相对压强为：p=γh 1.3 当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强，该点的相对压强为负值，则称该点存在真 空。负压的绝对值称为真空压强： 2、 掌握水泵的分类？掌握离心泵的工作原理及工作过程。 2.1 水泵按其作用原理可分为以下三类： (1)叶片式水泵：它对液体的压送是靠装有叶片的叶轮高速旋转而完成的。属于这一类 的有离心泵、轴流泵、混流泵。以叶片式水泵结构简单，维修方便，在实际应用中最为广泛。叶片式水泵中： 离心泵的特点小流量、高扬程。 轴流泵的特点大流量、低扬程。 混流泵的特点界于离心泵和轴流泵之间。 (2)容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工作室容积的改变来完成的。 容积式泵分为往复式和回转式二大类 (3)其它类型水泵：这类泵是指除叶片式水泵和容积式水泵以外的特殊泵。属于这一类 螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及气升泵。 2.2 离心泵的工作原理 离心泵在启动之前，应先用水灌满泵壳和吸 水管道，然后，驱动电机，使叶轮和水作高速旋转运动，此时，水受到离心力作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道而流入水泵的压水管道，由压水管道而输入管网中去。在这同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压力作用下，沿吸水管而源源不断地流入叶轮吸水口，又受到高速转动叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道。这样，就形成了离心泵的连续输水 。 3、 离心泵主要零部件中的叶轮类型、轴封装置、减漏环的作用，设置位置。 3.1 叶轮 叶轮一般可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两种 叶轮按其盖板情况分封闭式叶轮（单吸和双吸属这种）、敞开式叶轮和半开式叶轮3种形式. 3.2 轴封装置：泵轴与泵壳间，有填料密封和机械密封 填料密封(压盖填料型填料盒)包括5部分：轴封套；填料；水封管；水封环；压盖 填料：阻水或阻气的密封作用，用压盖来压紧，压得太松达不到效果，压得太紧机械磨损大，消耗功率大；一般以水封管内水能通过填料缝隙呈滴状渗出为宜。 3.3 减漏环(承磨环)：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处 ' p p p a v -= 水力学模拟试题及答案 1、选择题：（每小题2分） （1）在水力学中，单位质量力是指（） a、单位面积液体受到的质量力； b、单位体积液体受到的质量力； c、单位质量液体受到的质量力； d、单位重量液体受到的质量力。 答案：c （2）在平衡液体中，质量力与等压面（） a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。 答案：d （3）液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 答案：b （4）水力学中的一维流动是指（） a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d （5）有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=（） a、8； b、4； c、2； d、1。 答案：b （6）已知液体流动的沿程水力摩擦系数 与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区； b、紊流光滑区； c、紊流过渡粗糙区； d、紊流粗糙区 答案：c （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速v0为 a、1.54m b 、2.0m c 、2.45m d、3.22m 答案：c （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流； b、恒定非均匀流； c、非恒定均匀流； d、非恒定非均匀流。 答案：c （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流； b、均匀急流； c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 答案：b （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为 a、缓流； b、急流； c、临界流； 一、单项选择题 （每小题3分，共计12分） 1．在水力学中，单位质量力是指 （c ） a 、单位面积液体受到的质量力； b 、单位体积液体受到的质量力； c 、单位质量液体受到的质量力； d 、单位重量液体受到的质量力。 2．在平衡液体中，质量力与等压面 （d ） a 、重合； b 、平行 c 、相交； d 、正交。 3．液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是 （b ） a 、任意曲面； b 、水平面 c 、斜平面； d 、旋转抛物面。 4．液体中某点的绝对压强为88kN/m 2 ，则该点的相对压强为 （ b ） a 、10 kN/m 2 b 、-10kN/m 2 c 、12 kN/m 2 d 、-12 kN/m 2 二、填空题 （每小题3分，共计12分） 1．牛顿内摩擦定律适用的条件是 层流运动 和 牛顿液体 。 2．理想液体的概念是指 。没有粘滞性的液体 3．液体中某点的相对压强值为20kN/m 2 ，则该点的绝对压强值为 kN/m 2 ，真空度为 。118、0 4．当压力体与受压面在同一侧，铅垂方向的作用力的方向是向 。下 三、判断题 （每小题3分，共计6分） 1．作用任意平面上静水总压力的作用点与平面的形心点重合。 （×） 2．均质连续静止液体内任何一点的测压管水头等于常数。 （√） 四、问答题 （每小题4分，共计8分） 1．液体的基本特征是什么？ 答案：易流动的、不意被压缩的、均匀等向的连续介质。 2．什么是液体的粘滞性？它对液体运动有什么影响？ 答案：对于流动的液体，如果液体内部的质点之间存在相对运动，那么液体质点之间也要产生摩擦力来反抗这种相对运动的发生，我们把液体这种相对运动的发生，我们把液体的这种特性称为粘滞性；黏滞性是液体在流动中产生能量损失的根源 五、作图题（每小题4分，共计12分） 1．试绘制图中AB 面上的静水压强分布图 2．试绘制图中曲面ABC 上的水平方向静水压强分布图及压力体图 3．容器内充满了液体，测压管液面如图所示，试绘制图中曲面ABC 上的压力体图 六、计算题 （共4题，计50分） 1. 如图所示，平板在水面上作水平运动，速度为v=10cm/s ，平板与下部固定底板的距离为δ=1mm ，平板带动水流运动速度呈直线分布，水温为20C ，试求：作用平板单位面积上的摩擦力。 （10分） 解: 水力学重修复习题 1.如图，试由多管压力计中水银面高度的读数确定压力水箱中A 点的相对压强。（所有读数均自地面算起，其单位为米）（参考分数：8分） 解：由连通器原理可知（均采用相对压强） p A +γ水（2.5－0.9）= p 1 p 2 +γ水银（2.0－0.9）= p 1 p 3－γ水（2.0－0.7）= p 2 p 3 =γ水银（1.8－0.7） 由上解得 p A = 27m 水柱 2. 以U 型管测量A 处水压强，h 1=0.15m ，h 2=0.3m ，水银的γ＝133280N 3/m ，当时当地大气压强298000/a P N m =，求A 处绝对压强p 。 a 解：由γ +p 水 γ +1h 水银 a p h =2，有-=a p p γ 水 -1h γ 水银 22/565463.013328015.0980098000m N h =?-?-= 3. 如图，涵洞进口装有一圆形平板闸门，闸门平面与水平面成60o，铰接于B 点并可绕B 点转动，门的直径d=1m ，门的中心位于上游水面下4m ，门重G=980N 。当门后无水时，求从A 处将门吊起所需的力T 。（其中J cx =πr 4/4）（参考分数：14分） 解：闸门所受水的总压力 P=γh c A=9.8×4×π×0.5×0.5 =30.79kN 压力中心D 到B 的距离 ()m H d Y A Y J Y L c c c c c 51.05.05.060sin 45.02 24 =+?????? ????= +-+ =ππ B 到T 的垂直距离 m d x 5.060cos =??= B 到G 的垂直距离 m d y 25.060cos 2 =??= 根据理论力学平衡理论 kN x Gy PL T Tx Gy PL M A 230 =+==-+=∑ 水力学复习题附答案 一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，多选不给分。） 1.发生xx的充分必要条件是4 ① 从层流过渡到紊流② 从陡坡过渡到缓坡③ 从缓流过渡到急流④ 从急流过渡到缓流 2.对于正坡（i＞0）明渠非均匀流，当水深h→∝时4①dh →0 ds dh ③ →∝ ds②dh →+∝ ds dh →i④ ds 3.圆管紊流中的上临界雷诺数4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数② 是层流和紊流的主要判别参数③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大 4.图示 A、B 两点间有两根并联长管道1和2，设管1的沿程水头损失为hf1，管2沿程水头损失为hf2，则hf1与hf2的关系为2 ① h f 1 h f 2 ② hf1 = hf 2③ h f 1 h f 2 ④无法确定5.粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为4① 光滑面② 过渡粗糙面③ 粗糙面④ 以上答案均不对6.管轴高程沿流向增大的等直径管道，其管轴压强沿流向2① 增大② 减小③ 不变④ 不定7.图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面AA 内外两侧的 1、2两点处各装一根测压管，则两测压管水面的高度h1与h2的关系为 3①h1>h2②h1=h2③h1 图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m ，管内液面压强0p 为78kPa ；左管与大气相通。求： （1）容器内液面压强c p ； （2）左侧管内水面距容器液面高度h 。 解： 0789.83107.4kPa c p p gh ρ=+=+?=右 （2）107.498 0.959m 9.8 c a p p h g ρ--=== 盛 有 同 种 介 质 （ 密 度 3A 1132.6kg/m B ρρ==）的两容器，其中 心点A 与B 位于同一高程，今用U 形差压计测定A 与B 点之压差（差压计内成油，密度 30867.3kg/m ρ=），A 点还装有一水银测压计。其 他有关数据如图题所示。问： （1）A 与B 两点之压差为多少 （2）A 与B 两点中有无真空存在，其值为多少 解：（1） ()011A A e B B e p gh gh p g h h ρρρ--=-+ 3A 1132.6kg/m B ρρ== ()()011132.6867.39.80.2519.99Pa B A A p p gh ρρ-=-=-??= （2）136009.80.041132.69.80.055886.17Pa A Hg A p gh gs ρρ=--=-??-??=- 因此A 点存在真空 519.995366.18Pa B A p p =+=- 因此B 点也存在真空。 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。轻油密度1ρ为3 663.26kg/m ，重油密度2ρ为 3887.75kg/m ，当两种油重量相等时，求： （1）两种油的深度1h 及2h 为多少 15,20,4s cm h cm h cm === 水力学自测练习题之试题3 水力学自测练习题之试题(三) 一、是非题（正确的划“√”，错误的划“×”） （本大题分17小题，每小题1分，共17分） 1、水力学是研究液体机械运动和分子运动规律的学科。（） 2、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。（） 3、谢才系数C的单位是m。（） 4、均匀流中只考虑沿程水头损失；渐变流中只考虑局部水头损失。（） 5、公式既适用于层流，也适用于紊流。（） 6、当H=2m，δ=30m，如图所示的建筑物为宽顶堰。（） 7、对于实用堰与宽顶堰，只要下游水位不超过堰顶时，就一定是自由出流。（） 8、渗流模型流速与真实渗流流速数值相等。（） 9、渗流压强与基准面的选择有关。（） 10、液体流层之间的内摩擦力与液体所承受的压力有关。（） 11、在管道水力计算中，所谓“长管”就是说管很长，所谓“短管”就是管道很短。（） 12、并联长管道各管段的流量一定不相等。（） 13、当管道长度L大于10倍作用水头H时，称为“长管”。（） 14、长直棱柱形正坡（i＞0）明渠中，作恒定流的水流，一定是均匀流。 （） 15、小流量时三角形薄壁堰比矩形薄壁堰流量的精度高些。（） 16、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。（） 17、沿任意封闭曲线的速度环量为零的流速场为无涡流（无旋流）。（） 二、单项选择题（填写唯一正确答案的编号）（本大题分8小题，每小题2分，共16分） 1、盛水容器a和b的测压管水面位置如图（a）、（b）所示，其底部压强分别为pa和pb。若两容器内水深相等，则pa和pb的关系为（） （1）pa ＞pb （2）pa ＜pb （3）pa = pb （4）无法确定 2、静水压力的方向（） （1）与受力面平行（2）与受力面斜交 （3）与受力面外法线方向一致（4）与受力面内法线方向一致 3、层流断面流速分布规律符合（） （1）对数分布（2）直线分布 （3）抛物线分布（4）椭圆分布 4、平底棱柱形明渠的水跃函数θ（h′）与θ（h″）的关系是（） （1）θ（h′）=θ（h″）（2）θ（h′）＞θ（h″） （3）θ（h′）＜θ（h″）（4）无法确定 5、缓坡上发生均匀流必定是（） （1）缓流（2）缓变流 （3）急流（4）临界流 6、有一薄壁圆形孔口。已知孔口直径d=10cm，则属于小孔口出流的相应水 头为（） （1）0.5m （2）0.7m （3）0.9m （4）1.2m 7、宽顶堰流量系数m的最大值为（） （1）0.30 （2）0.385 （3）0.502 （4）0.75 8、流函数（） （1）在等势面上为常量（2）只有无旋流动中才存在 （3）沿流线为常量（4）表达了速度与压强的关系 三、填空题（在空格中填写正确答案）（本大题分4小题，每空1分，共8分） (1)在水力学中，单位质量力是指( ) a、单位面积液体受到的质量力；b单位体积液体受到的质 量力； c单位质量液体受到的质量力；d单位重量液体受到的质量力。 答案：C (2)在平衡液体中，质量力与等压面( ) a、重合；b平行c、相交；d正交。 答案：d (3)液体中某点的绝对压强为100kN/m2,贝U该点的相对压强为 a、1 kN/m2 b 2 kN/m2c、5 kN/m2d、10 kN/m2 答案：b (4)水力学中的一维流动是指( ) a、恒定流动；b均匀流动； c层流运动；d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 答案：d (5)有压管道的管径d与管流水力半径的比值d /R=() a、8； b 4； c 2；d、1。 答案：b (6)已知液体流动的沿程水力摩擦系数，与边壁相对粗糙度和雷诺数Re 都有关，即可以判断该液体流动属于 a、层流区；b紊流光滑区；c紊流过渡粗糙区；d、 紊流粗糙区 答案：C （7）突然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波 速C=Iooom/s，水击压强水头H = 250m，则管道中原来的流速V Q为 a、1.54m b 、2.0m C 、2.45m d、 3.22m 答案：C （8）在明渠中不可以发生的流动是（） a、恒定均匀流；b恒定非均匀流； c非恒定均匀流；d、非恒定非均匀流。 答案：C （9）在缓坡明渠中不可以发生的流动是（）。 a、均匀缓流；b均匀急流；C非均匀缓流；d、非均匀 急流。 答案：b-+ （10）底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s,已知渠 中某处水深h = 0.4m，则该处水流的流态为HVHk 激流 a、缓流；b急流；C临界流；答案：b （11）闸孔出流的流量 第3章液体一元恒定总流的基本原理题解 3.1如图某水平放置的分叉管路，总管流量Q =40m 3/s ，通过叉管1的流量为Q 1=20m 3/s ， 叉管2的直径d =1.5m 求出管2的流量及断面平均流速。 题3.1图 解：由连续方程可知12Q Q Q =+ 则3 21402020m /s Q Q Q =-=-= 22 22222442011.32m/s 3.14 1.5 Q Q v A d π?====? 3.2有一底坡非常陡的渠道如图所示，水流为恒定流，A 点流速为5m/s ，设A 点距水面的铅直水深H =3.5m ，若以o o -为基准面。求A 点的位置水头。压强水头，流速水头，总水头各为多少？ 题3.2图 解：A 点的位置水头：10m A z = A 点的压强水头为： 2cos 30 3.50.75 2.63m A p H g ρ=?=?= A 点的流速水头： 225 1.27m 229.81 A u g ==? 1 总水头： 2 10 2.63 1.2713.9m 2A A A A p u E z g g ρ=+ +=++= 3.3垂直放置的管道，并串联一文丘里流量计如图所示。已知收缩前的管径 m 0.4=D ，喉管处的直径m 0.2=d ，水银压差计读数△h =3.0cm ，两断面间的水头 损失g v h w 205.02 1=（1v 对应喉管处的流速）求管中水流的流速和流量。 题3.3图 解：以2—2断面为基准面对1—1断面和2—2断面列能量方程有（并取12 1.0αα==） g v g v g p g v g p z 205.02022 12 222111+++=++ρρ整理后得出 g v g v g v g v g v g p g p z 295.02205.0222 122212122211-=+-=-+ρρ （a ） 列出水银压差计上的等压面方程有 []h z z l g p h g gl p m ?+--+=?++)(2121ρρρ 经化简，由于02=z h g p p z ?-=-+6.122 11ρ代入（a ）后可得g v h 289.06.1221=? 从而可解出m /s 89.21=v 流量s d A v Q /m 1007.94 89.2342 11-?=? ==π 3.4有一水泵，，抽水流量Q =0.02m 3/s,吸水管直径d =20cm ，管长L =5.0m ，泵 《水力学章节复习题及答案》 第一章 选择题（单选题） 1.1 按连续介质的概念，流体质点是指：（d ） （a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒；（c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 1.2 作用于流体的质量力包括：（c ） （a ）压力；（b ）摩擦阻力；（c ）重力；（d ）表面张力。 1.3 单位质量力的国际单位是：（d ） （a ）N ；（b ）Pa ；（c ）kg N /；（d ）2/s m 。 1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是：（b ） （a ）剪应力和压强；（b ）剪应力和剪应变率；（c ）剪应力和剪应变；（d ）剪应力和流速。 1.5 水的动力黏度μ随温度的升高：（b ） （a ）增大；（b ）减小；（c ）不变；（d ）不定。 1.6 流体运动黏度ν的国际单位是：（a ） （a ）2/s m ；（b ）2/m N ；（c ）m kg /；（d ）2/m s N ?。 1.7 无黏性流体的特征是：（c ） （a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合 RT p =ρ 。 1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ?，其密度为8503/kg m ，试求其运动黏度。 解：60.005 5.88210850 μνρ-= ==?（m 2 /s ） 答：其运动黏度为65.88210-?m 2/s 。 1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板，质量为5Kg ，沿一与水平面成20°角的斜面下 滑，平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ，若下滑速度0.84/m s ，求油的动力黏度μ。 U G G T F s 0.6m m 20° 解：平板受力如图。 水力学试卷(3) 一、填空题（每空1分，共30分） 1.水力学的研究方法包括( )、( ) 、( ) 。 2. 液体的主要物理性质为（）、（）、（）、（）、（）、（）。 3. 水力学研究的两大基本规律：一是关于液体平衡的规律，即（）；二是关于液体运动的规律，即（）。 4.计算平面上静止液体作用力的两种方法是( ) 、( )。 5. 静止液体中压强的表示方法为（）、（）、（）。 6.描述液体运动的两种方法( ) 、( ) 。 7.液体运动的两种型态( )、( )。 8. 实际液体恒定总流的能量方程的适用条件为（）、（）、（）、（）、（）。 9.有压管路中水击分为( ) 、( ) 。 10.堰根据堰顶宽度和堰上水头的比值可分为( ) 、( )、( ) 。 二、名词解释（每个4分，共20分） 1.经济流速 2.断面比能 3.管网总成本 4.水跃 5.渗流系数 三、简答（每题5分，共20分） 1 什么是水力学？（5分） 2 明渠中水流的流动形态和判别方法分别有哪些？（5分） 3.何为有压管路中的水击？水击的类型有哪些？（5分） 4.简述渗流系数及其确定方法？（5分） 四、计算题（共30分） 1. 有一封闭水箱，箱内的水面至基准面高度z＝2m，水面以下A、B两点的位置高度分别为z A ＝1．0m，z B ＝1．2m，液面压强p 0 ＝105kPa(绝对压强)，如图1所示。试求：①A、B两点的绝对压强和相对压强；②A、B两点的测压管水头。（10分） 2.有一沿铅垂直立墙面敷设的弯管（如图2所示），弯头转角为90 O ，起始断面1—1与终止断面2—2间的轴线长度L为4m,两断面中心高差ΔZ为3m，已知1—1断面中心处动水压强p 1 为112.5KP a ，两断面之间水头损失h w 为0.15m，已知管径d为0.25m，试求当管中通过流量Q为0.08m 2 /s时，水流对弯头的作用力。（20分） （图1 ）（图 2 ） 水力学试卷(3)答案 一、填空题（每个1分，共30分） 1. 理论方法、实验方法、量纲分析法 2. 惯性、质量与密度，万有引力与重力，粘滞性与粘滞系数，压缩性及压缩率，表面张力，汽化 3. 水静力学，水动力学 4. 解析法、图解法 5. 绝对压强、相对压强、真空度 6. 拉格朗日法、欧拉法 7. 层流、紊流 8. 恒定流，质量力仅为重力，不可压缩液体，渐变流断面，两断面间无分流和汇流9. 直接水击、间接水击10. 薄壁堰、实用堰、宽顶堰 二、名词解释（每个4分，共20分） 1.经济流速－使给水工程的总成本最低的管网流速。 水力学 一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，多选不给分。） 1. 发生水跃的充分必要条件是4 ① 从层流过渡到紊流 ② 从陡坡过渡到缓坡 ③ 从缓流过渡到急流 ④ 从急流过渡到缓流 2. 对于正坡（i ＞0）明渠非均匀流，当水深h →∝时4 ① 0→ds dh ② ∝+→ds dh ③ ∝-→ds dh ④ i ds dh → 3. 圆管紊流中的上临界雷诺数4 ① 是紊流转变为层流时的雷诺数 ② 是层流和紊流的主要判别参数 ③ 等于2300 ④ 对流态判别作用不大 4. 图示A 、B 两点间有两根并联长管道1和2，设管1的沿程水头损失为h f1，管2沿程水头 损失为h f2，则h f1与h f2的关系为2 ① 21f f h h ? ② 21f f h h = ③ 21f f h h ? ④无法确定 5. 粘滞底层厚度δ比绝对粗糙度Δ小得多的壁面称为4 ① 光滑面 ② 过渡粗糙面 ③ 粗糙面 ④ 以上答案均不对 6. 管轴高程沿流向增大的等直径管道，其管轴压强沿流向2 ① 增大 ② 减小 ③ 不变 ④ 不定 7. 图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A —A 内外两侧的1、2两点处各装一根测 压管，则两测压管水面的高度h 1与h 2的关系为3 ① h 1>h 2 ② h 1=h 2 ③ h 1 ①p B1＝p B2 ②p B1＜p B2 ③p B1＞p B2 ④无法确定 9. 平衡液体中的等压面必为4 ①水平面②斜平面 ③旋转抛物面④与质量力相正交的面 10. 牛顿流体具有2 ①扩散并充满整个容器的特性 ②在任何切应力作用下不能维持静止状态的特性 ③实际上绝对不可压缩的性质 离δ=5mm，油的动力粘度μ=0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为( 3 ) ①. 10Pa ②. 15Pa ③. 20Pa ④. 25Pa 试卷1 一 、选择题：（每题3分，共30分） A 非牛顿液体 B 理想液体 C 牛顿液体 D 宾汉液体 2两层静止液体，上层为油(密度为1ρ)，下层为水(密度为2ρ)，两层液体深相同，皆为h ，水、油分界面的相对压强 与水底面相对压强的比值为： A 211ρρρ+ B 121ρρρ+ C 21ρρ D 12 ρρ 3圆管是层流，实测管轴上流速0.4m/s ，则断面平均流速为 A 0.4m/s B 0.32m/s C 0.2m/s D 0.1m/s 4雷诺数的物理意义是 A 重力和惯性力之比 B 重力与粘性力之比 C 粘性力与惯性力之比 D 惯性力与粘性力之比 5 明渠均匀流的断面单位能量中，单位势能与单位动能相等，则可判定此水流为 A 缓流 B 急流 C 临界流 D 无法判定 6 A 、B 两根管道，A 管输水，B 管输油，其长度，管径，壁面粗糙度和雷诺数相同，则沿程水头损失之间的关系为： A h A =h B B h A >h B C h A 0 绪论 1 水静力学 2 液体运动的流束理论 3 液流型态及水头损失 4 有压管中的恒定流 5 明渠恒定均匀流 6 明渠恒定非均匀流 7 水跃 8 堰流及闸孔出流 9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流 12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流 18 相似原理和模型试验基础 0 绪论 0.1 ρ＝816.33kg/m 3 0.2 当y=0.25H 时 H u dy du m 058.1≈ 当y=0.5H 时H u dy du m 84.0≈ 0.4 f = g 0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f ＝184N 0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 2 1 水静力学 1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m 1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 2 1.3h 1=2.86m h 2 =2.14m 侧测压管油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管油面与 桶底的垂距为4.28m。 1.4Pc=27.439KN/m2 1.5P M =750.68h KN/m2 1.6P 2-p 1 =218.05N/m2 1.7γ= B A B r A r B A + + 1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板 P＝0 1.9W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.10a= L h H g) ( 2- 1.12 当下游无水 P=331 2.4KN(→) P 2 =862.4KN(↓) 当下游有水 P=3136KN(→) P 2 =950.6KN(↓) 1.13 T=14 2.9KN 1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3 =h 2 =1.73m时 T＝63.7KN 1.15 0－0转轴距闸底的距离应为1.2m 1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN 1.19 P＝45.54KN 总压力与水平方向夹角φ＝14o28′1.20 P=353KN P=46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22 δ=1.0cm 1.23 F=25.87KN (←) 2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V＝7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 γ2 p =2.35m 2.4 P K1 =63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s水力学基础试题二(含答案)
水力学典型复习题及答案详解
水力学试题带答案
水力学作业题答案
水力学模拟试题及答案复习课程
水力学模拟题及答案
水力学与水泵复习题(含答案)
(完整版)水力学试题带答案
水力学：作业及答案
水力学复习题
水力学复习题附答案
水力学作业答案
水力学自测练习题之试题3
水力学试题与答案
水力学习题及答案-液体一元恒定总流的基本原理
水力学章节复习题及答案
水力学试卷3及答案
水力学复习题
水力学基础试题一(含答案)
水力学课后习题答案
相关主题
文本预览