給排水專業(yè)基礎(chǔ)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)2023年年碩士研究生入學(xué)考試專業(yè)課考試大綱（市政工程給排水專業(yè)基礎(chǔ)）（每門課程各占50分，共150分）第一部分水分析化學(xué)（一）內(nèi)容1.緒論水分析化學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)水分析化學(xué)的分類水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：物理指標(biāo)，化學(xué)指標(biāo)，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。水樣保存及預(yù)處理誤差及表示主意：誤差的來(lái)源，誤差與確切度，偏差與精密度，提高確切度和精密度的主意。數(shù)據(jù)處理：有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)矩。標(biāo)準(zhǔn)溶液：基準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液及濃度表示主意。2.酸堿滴定法水溶液中的酸堿平衡：酸堿定義，酸堿反應(yīng)，溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)，酸堿強(qiáng)度，共軛酸堿對(duì)Ka與Kb的關(guān)系，溶劑的拉平效應(yīng)和區(qū)別效應(yīng)。酸堿平衡中有關(guān)組分濃度的計(jì)算：溶液中酸堿祖分的分布，質(zhì)子條件式，酸堿溶液pH值的計(jì)算。酸堿指示劑：指示劑的作用原理，指示劑的變色范圍，常用酸堿指示劑。酸堿滴定基本原理：強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線，強(qiáng)堿（酸）滴定弱酸（堿）的滴定曲線，多元酸堿的滴定。水中堿度和酸度：堿度，酸度，堿度和游離CO2確實(shí)切計(jì)算。3.絡(luò)合滴定法絡(luò)合平衡：絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)。氨羧絡(luò)合劑：無(wú)機(jī)絡(luò)合劑，氨羧絡(luò)合劑，EDTA的離解平衡，EDTA與金屬離子的絡(luò)合物及其穩(wěn)定性。外界條件對(duì)絡(luò)合滴定的影響：酸效應(yīng)，酸效應(yīng)對(duì)絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響，絡(luò)合效應(yīng)對(duì)絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響。絡(luò)合滴定基本原理：絡(luò)合滴定曲線，影響滴定突躍的主要因素，計(jì)量點(diǎn)pM的計(jì)算，金屬指示劑。提高絡(luò)合滴定挑選性主意：用控制溶液pH值的主意，用掩蔽和解蔽的主意。絡(luò)合滴定方式：直接滴定法，返滴定法，置換滴定法，間接滴定法。EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和標(biāo)定。水的硬度：硬度的分類，硬度的測(cè)定，硬度的單位，天然水中硬度和堿度的關(guān)系。4.沉淀滴定法分步沉淀。沉淀滴定基本原理：沉淀滴定基本原理，莫爾法。5.氧化還原滴定法氧化還原平衡：條件電極電位。氧化還原反應(yīng)舉行的程度：氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)，反應(yīng)舉行的程度。氧化還原反應(yīng)速度：濃度的影響，溫度的影響，催化劑的作用。氧化還原反應(yīng)滴定曲線：可逆氧化還原滴定曲線，計(jì)量點(diǎn)時(shí)的電極電位。氧化還原反應(yīng)指示劑：自身指示劑，專屬指示劑，氧化還原指示劑。高錳酸鉀法：高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，高錳酸鉀法的滴定方式，高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和標(biāo)定，高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定。重鉻酸鉀法：重鉻酸鉀的特性，化學(xué)需氧量的測(cè)定。碘量法：碘量法原理，碘量法產(chǎn)生誤差的緣故，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和標(biāo)定，溶解氧，生化需氧量。水中有機(jī)物污染綜合指標(biāo)：高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量，生化需氧量，總有機(jī)碳，總需氧量。6.吸收光譜法吸收光譜：吸收光譜，溶液的色彩，朗伯-比爾定律。比色法和分光光度法：比色法，分光光度法，分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)及原理。影響顯色反應(yīng)的因素。吸收光譜定量分析主意：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法，標(biāo)準(zhǔn)曲線法。應(yīng)用實(shí)例：天然水中鐵的測(cè)定，水中氮素化合物的測(cè)定。（二）基本要求1.準(zhǔn)確控制或理解下列基本概念：水質(zhì)指標(biāo)，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，誤差，偏差，有效數(shù)字，基準(zhǔn)物，標(biāo)準(zhǔn)溶液，酸堿定義，酸堿反應(yīng)，酸堿強(qiáng)度，共軛酸堿對(duì)，質(zhì)子條件式，酸效應(yīng)，絡(luò)合效應(yīng)，堿度，酸度，硬度，吸收光譜。2.能理解和應(yīng)用下列各種分析主意和原理：酸堿滴定基本原理，酸堿指示劑作用原理，水中堿度和酸度的測(cè)定主意，絡(luò)合滴定基本原理，提高絡(luò)合滴定挑選性主意，硬度的測(cè)定主意，莫爾法，水中氯化物的測(cè)定主意，高錳酸鉀法，重鉻酸鉀法，碘量法，高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、生化需氧量和溶解氧的測(cè)定主意，朗伯-比爾定律，比色法，分光光度法。3.能熟練控制下列各種計(jì)算：各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計(jì)算，有效數(shù)字的運(yùn)算，酸堿平衡中有關(guān)組分濃度的計(jì)算，各種水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果的計(jì)算。（三）內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)1.緒論重點(diǎn)：物理指標(biāo)，誤差及表示主意，有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)矩，標(biāo)準(zhǔn)溶液及濃度表示主意。難點(diǎn)：有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)矩。2.酸堿滴定法重點(diǎn)：溶液中酸堿組分的分布，酸堿溶液pH值的計(jì)算，強(qiáng)堿（酸）滴定弱酸（堿）的滴定曲線，堿度，酸度。難點(diǎn)：質(zhì)子條件式，堿度。3.絡(luò)合滴定法重點(diǎn)：酸效應(yīng)，酸效應(yīng)對(duì)絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響，水的硬度。難點(diǎn)：酸效應(yīng)對(duì)絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響，天然水中硬度和堿度的關(guān)系。4.沉淀滴定法重點(diǎn)：莫爾法。5.氧化還原滴定法重點(diǎn)：高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定，化學(xué)需氧量的測(cè)定，碘量法原理，碘量法產(chǎn)生誤差的緣故，溶解氧，生化需氧量。難點(diǎn)：生化需氧量。6.吸收光譜法重點(diǎn)：朗伯-比爾定律，影響顯色反應(yīng)的因素，標(biāo)準(zhǔn)曲線法。難點(diǎn)：朗伯-比爾定律。推薦教材及參考書(shū)推薦教材：《水分析化學(xué)》第三版主編：黃君禮出版社：中國(guó)建造工業(yè)出版社出版或修訂時(shí)光：2023年年參考書(shū)：《分析化學(xué)》主編：武漢大學(xué)等校出版社：高等教誨出版社出版或修訂時(shí)光：2000《Analyticalchemistry》Author:Higson,Séamus.Publisher:NewYork:Oxford出版或修訂時(shí)光：2003.第二部分水力學(xué)（一）內(nèi)容1．緒論水力學(xué)的任務(wù)。液體的延續(xù)介質(zhì)模型。液體的主要物理性質(zhì)，內(nèi)摩擦定律，理想流體模型，不可壓縮流體模型。作用在液體上的兩種力：質(zhì)量力和表面力。2．水靜力學(xué)靜水壓強(qiáng)及其特性。重力作用下的靜水壓強(qiáng)基本公式，壓強(qiáng)分布圖，壓強(qiáng)的計(jì)量單位及其換算，絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)，真空值，測(cè)壓管高度，測(cè)壓管水頭及真空度。壓強(qiáng)的測(cè)量，測(cè)壓管，水銀測(cè)壓計(jì)，水銀差壓計(jì)，金屬測(cè)壓計(jì)。作用在平面壁上的靜水總壓力。作用在曲面壁上的靜水總壓力，壓力體。液體的平衡微分方程及其積分。3．水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種主意：拉格朗日法和歐拉法恒定流與非恒定流，流場(chǎng)、流線、質(zhì)點(diǎn)加速度。勻稱流與非勻稱流，流管、元流、總流，過(guò)水?dāng)嗝?，流量，斷面平均流速?？偭鞯难永m(xù)性方程。重力作用下理想流體元流的伯諾里方程及其物理意義與幾何意義，畢托管。實(shí)際流體元流的伯諾里方程，總水頭線，測(cè)壓管水頭線及其坡度。漸變流與急變流，實(shí)際流體總流的伯諾里方程及其應(yīng)用條件和舉例。恒定總流的動(dòng)量方程及其應(yīng)用舉例。恒定總流的動(dòng)量矩方程。延續(xù)性微分方程。液體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)。有旋流與無(wú)旋流，流速勢(shì)與流函數(shù)、流網(wǎng)，勢(shì)流疊加原理。4．流動(dòng)型態(tài)，水流阻力和水頭損失水流阻力與水頭損失的兩種形式:沿程阻力和沿程水頭損失,局部阻力和局部水頭損失。實(shí)際流體流動(dòng)的兩種形態(tài)：層流和紊流，流動(dòng)形態(tài)的判別。勻稱流的沿程水頭損失和基本方程，過(guò)水?dāng)嗝娴乃σ?，濕周和水力半徑。圓管中的層流運(yùn)動(dòng)，過(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植?，圓管層流的水頭損失，沿程阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)的關(guān)系。紊流的脈動(dòng)現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)參數(shù)時(shí)均化，紊流切應(yīng)力，普蘭特混合長(zhǎng)度理論。圓管中的紊流，圓管紊流流核與粘性底層，紊流速度分布，水力光潔管，水力粗糙管，沿程水頭損失的達(dá)西公式。尼古拉茲實(shí)驗(yàn)，人工粗糙管的沿程阻力系數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)公式，工業(yè)管道的實(shí)驗(yàn)曲線和λ的計(jì)算公式。邊界層理論簡(jiǎn)介，層流邊界層和紊流邊界層，邊界層的分離。局部水頭損失發(fā)生的緣故，圓管中水流驟然擴(kuò)大的局部水頭損失，各種管路配件及明渠的局部阻力系數(shù)。繞流阻力。5．孔口、管嘴出流和有壓管路液體經(jīng)薄壁孔口的恒定出流基本公式，收縮現(xiàn)象和影響收縮的因素。管嘴恒定出流，圓柱形外管嘴的真空?？卓诘淖兯^出流。短管的水力計(jì)算。長(zhǎng)管的水力計(jì)算，容易管路，串聯(lián)管路，并聯(lián)管路。水擊現(xiàn)象，水擊壓強(qiáng)的計(jì)算，水擊危害的預(yù)防。6．明渠流動(dòng)棱柱形渠道與非棱柱形渠道，順坡，平坡和逆坡渠道，明渠勻稱流的條件和特征。明渠勻稱流的水力計(jì)算。無(wú)壓圓管勻稱流的水力計(jì)算。明渠流動(dòng)狀態(tài)。跌水與水躍。水面曲線分析與計(jì)算。7．堰流堰流定義及分類。薄壁堰、實(shí)用堰與寬頂堰。8．滲流滲流現(xiàn)象，滲流模型，達(dá)西滲流定律，滲流系數(shù)，裘布依公式。集水廊道的水力計(jì)算，管井及大口井的水力計(jì)算，井群。9．相似原理與量綱分析水流運(yùn)動(dòng)的相似理論基礎(chǔ)：幾何相似，運(yùn)動(dòng)相似，動(dòng)力相似，雷諾準(zhǔn)則，佛汝德準(zhǔn)則，歐拉準(zhǔn)則。模型實(shí)驗(yàn)：模型律的挑選和模型的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用舉例。物理方程的量綱齊次性。量綱分析法：雷利法和π定律。（二）基本要求1．具有本專業(yè)需要的理論基礎(chǔ)，包括：準(zhǔn)確理解水力學(xué)的基本概念，如層流與紊流、雷諾數(shù)和佛汝德數(shù)等?？刂瓶偭鞯难永m(xù)方程，能量方程和動(dòng)量方程及其應(yīng)用。要求控制分析水流運(yùn)動(dòng)的總流分析法，對(duì)量綱分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的主意也有一定的理解。2.普通較容易，本專業(yè)常見(jiàn)的水力問(wèn)題，具有分析和計(jì)算的能力，主要包括：靜水壓力的計(jì)算；管道及明渠的斷面尺寸和過(guò)流能力的決定；孔口過(guò)流能力以及井和集水廊道的滲流計(jì)算等。（三）內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)緒論重點(diǎn)：內(nèi)摩擦定律，理想液體模型，不可壓縮液體模型。難點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)的概念。2.水靜力學(xué)重點(diǎn)：靜水中各點(diǎn)壓強(qiáng)的決定及平面和曲面上的靜水總壓力的計(jì)算。難點(diǎn)：液體平衡微分方程建立的條件及其物理意義。3.水動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)重點(diǎn)：恒定總流的延續(xù)方程、能量方程、動(dòng)量方程的應(yīng)用。難點(diǎn)：液體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，流速勢(shì)與流函數(shù)、流網(wǎng)，勢(shì)流疊加原理。。4.流動(dòng)型態(tài)，水流阻力和水頭損失重點(diǎn)：層流和紊流的特征及判別、阻力系數(shù)的變化邏輯和水頭損失的計(jì)算主意。難點(diǎn)：紊流流速分布的推求，沿程阻力系數(shù)的計(jì)算。5.孔口，管嘴出流和有壓管路重點(diǎn)：孔口，管嘴恒定出流和短管、長(zhǎng)管水力計(jì)算。難點(diǎn)：測(cè)壓管水頭線和總水頭線的繪制。6.明渠流動(dòng)重點(diǎn)：明渠勻稱流水力計(jì)算的三個(gè)基本問(wèn)題：驗(yàn)算輸水能力、決定底坡和斷面尺寸。難點(diǎn)：水面曲線分析與計(jì)算。7.堰流重點(diǎn)：薄壁堰與寬頂堰的水力計(jì)算是重點(diǎn)。難點(diǎn)：薄壁堰與寬頂堰的吞沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)。8.滲流重點(diǎn)：井和集水廊道的水力計(jì)算。難點(diǎn)：井群的水力計(jì)算。9.相似原理與量綱分析重點(diǎn)：應(yīng)用雷諾準(zhǔn)則、佛汝德準(zhǔn)則和歐拉準(zhǔn)則解有關(guān)的模型實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。難點(diǎn)：π定律的應(yīng)用。推薦教材及參考書(shū)推薦教材：《水力學(xué)》主編：金建華，王烽出版社：湖南大學(xué)出版社出版或修訂時(shí)光：2004年參考書(shū)：《FundamentalsofFluidMechanics》主編：BruceR.Munson等改編：邵衛(wèi)云出版社：電子工業(yè)出版社出版或修訂時(shí)光：2023年年《水力學(xué)》主編：李大美,楊小亭出版社：武漢大學(xué)出版社出版或修訂時(shí)光：2004年《水力學(xué)》主編：李煒，徐孝平出版社：武漢水利電力大學(xué)出版社出版或修訂時(shí)光：2000年《水力學(xué)解題指導(dǎo)及習(xí)題集》主編：大連工學(xué)院水力學(xué)教研室出版社：高等教誨出版社出版或修訂時(shí)光：1984年第三部分水微生物學(xué)（一）內(nèi)容1.原核微生物細(xì)菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)：細(xì)菌的形狀和大小，細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，革蘭氏染色原理，細(xì)菌的菌落特征，細(xì)菌的命名。放線菌的形態(tài)及作用絲狀細(xì)菌：鐵細(xì)菌，硫磺細(xì)菌，球衣細(xì)菌。藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體和衣原體。2.古菌3.真核微生物酵母菌：酵母菌的形態(tài)，酵母菌的生理特征。霉菌：霉菌的形態(tài)及作用。藻類：藻類的形態(tài)及特征，藻類在給水排水工程中的作用。原生動(dòng)物：原生動(dòng)物的形態(tài)及生理特征，原生動(dòng)物在廢水生物處理中的作用。后生動(dòng)物4.病毒和噬菌體：病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及繁殖方式。5.微生物的生理特性微生物的營(yíng)養(yǎng)：微生物細(xì)胞的化學(xué)組成及生理功能，微生物的營(yíng)養(yǎng)類型，培養(yǎng)基，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸。酶及其作用：酶及其命名和分類，酶的作用特性，酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。微生物的代謝：呼吸作用的本質(zhì)，微生物的呼吸類型。環(huán)境因素對(duì)微生物的影響：物理因素、化學(xué)因素、生物因素的影響。6.微生物的生長(zhǎng)和遺傳變異微生物的生長(zhǎng)繁殖：微生物生長(zhǎng)測(cè)定主意，微生物的生長(zhǎng)特性。微生物的遺傳和變異：微生物的遺傳，微生物的變異，遺傳工程。7.微生物的生態(tài)8.大型水生植物9.微生物對(duì)污染物的分解與轉(zhuǎn)化10.廢水生物處理中微生物的作用活性污泥法，生物膜法，氧化塘法，厭氧消化法，生物脫氮除磷。11.水生植物的水質(zhì)凈化作用12.水的衛(wèi)生生物學(xué)水中病源微生物水質(zhì)生物學(xué)指標(biāo)水的衛(wèi)生學(xué)檢驗(yàn)主意：大腸菌群的測(cè)定，細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定。13.水中有害生物的控制：病源微生物的控制，藻類的控制。（二）基本要求1.要求認(rèn)識(shí)細(xì)菌的形態(tài)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)及革蘭氏染色原理，認(rèn)識(shí)絲狀細(xì)菌的生理特性、原生動(dòng)物的形態(tài)及生理特征、原生動(dòng)物在廢水生物處理中的作用，認(rèn)識(shí)微生物的營(yíng)養(yǎng)類型及培養(yǎng)基的種類，認(rèn)識(shí)酶的作用特性及酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的邏輯。認(rèn)識(shí)微生物的呼吸類型，認(rèn)識(shí)微生物的生長(zhǎng)特性，微生物的遺傳，認(rèn)識(shí)碳素循環(huán)、氮素循環(huán)。2.認(rèn)識(shí)下列名詞：莢膜、芽孢、菌膠團(tuán)、菌落、活性污泥、碳源、氮源、光能自養(yǎng)、光能異養(yǎng)、化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)、好氧呼吸、無(wú)氧呼吸、ATP、DNA、基因、互生關(guān)系、共生關(guān)系、拮抗關(guān)系、寄生關(guān)系，硝化作