污水管網(wǎng)是城市污水處理的主要途徑，優(yōu)化城市污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，不僅可以在一定程度上降低工程成本，還可以提高排放污水的最佳效果。在設(shè)計(jì)城市污水管網(wǎng)時，首先要符合相應(yīng)的規(guī)范制度，然后結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐恋貤l件。本文根據(jù)目前城市污水管網(wǎng)普遍存在的問題，結(jié)合其優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，提出了相應(yīng)的改進(jìn)策略。

城市污水管網(wǎng)作為管網(wǎng)系統(tǒng)，能夠及時有效地收集城市污水，將污水輸送到相應(yīng)的處理設(shè)施，在一定程度上影響人們的健康生活，也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。隨著社會的快速發(fā)展，城市污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求也越來越高，基于目前污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理等問題，本文有針對性地提出了相應(yīng)的優(yōu)化途徑，提高了城市污水管網(wǎng)的質(zhì)量和工作效率。

1城市污水管網(wǎng)存在的問題

1.1下水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理

一般情況下，城市污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)參照當(dāng)?shù)氐挠盟�指�?biāo)和綜合情況，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)章制度進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。但是，這種設(shè)計(jì)方式往往水量預(yù)測過高，城市污水處理廠的設(shè)計(jì)預(yù)測值也相應(yīng)提高，最終城市污水排放值失去了一定的科學(xué)性和可靠性。此外，城市污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模有限，污水排水系統(tǒng)功能單一，具體排水過程中質(zhì)量和效率也有限。目前，我國大部分城市仍采用雨污合流這一排水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)水力坡度值小，攜帶運(yùn)輸能力差，污水中沉淀物堵塞管道，污染多發(fā)。

1.2目前截流井存在問題

城市污水截流井建設(shè)綜合考慮地形位置、合流管道位置、排水體水位等多方面因素，一般設(shè)置在合流管道入口前，共流系統(tǒng)污水管網(wǎng)增加流量控制部件。通過將干水和早期雨水排放到污水截流器中，截流井的施工可以降低城市水體污染水平。目前，我國大多數(shù)城市最常用的是溢流式截流井，該截流井雨季雨水增多時，污水處理廠收集的污水濃度低，污水處理運(yùn)行困難。遇到汛期洪水等情況，將污水倒入城市污水管道系統(tǒng)，最終大部分污水流入自然水體，水體受到污染[1]。

1.3排污管理能力不足

污水處理管理能力不足，主要分流時不按要求分流，分流時不按要求分流。此外，市政雨管與污水管的斷層或連接，排水用戶與市政雨管的污水管錯誤連接，社區(qū)內(nèi)雨管與污水管的連接，分離系統(tǒng)失效，污水量上升，污水濃度相應(yīng)下降。另外，污水管網(wǎng)無法及時疏通，降低了原設(shè)計(jì)的輸水能力。

1.4管道材料問題

在選擇材料時，城市污水管網(wǎng)必須考慮材料的耐壓性腐蝕性。使用不良材料會在一定程度上限制污水管網(wǎng)的排水系統(tǒng)功能。在以往的城市排水材料上面，主要選擇的是混凝土管等，這種管道會在使用一定年限之后，出現(xiàn)各種問題，如滲漏，導(dǎo)致地下水污染。因此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)污水管網(wǎng)時，必須根據(jù)管道的物理性能和化學(xué)腐蝕防護(hù)能力，綜合分析管道材料，選擇合適的材料進(jìn)行施工建設(shè)。否則，排水管會被擠壓、塌陷、斷裂等問題。

2城市污水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

基于當(dāng)前城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)必須結(jié)合各城市地質(zhì)條件。城市污水管網(wǎng)埋在地下，具有一定的復(fù)雜性，根據(jù)地質(zhì)條件采用不同的優(yōu)化方法是最重要的實(shí)施原則。同時，在優(yōu)化城市污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，城市規(guī)模具有一定的跨度，在優(yōu)化污水管網(wǎng)時，首先要滿足城市水用戶的實(shí)際需求，確保每個家庭都能獲得足夠的水流量。在實(shí)際施工過程中，由于管徑的大小直接影響城市水網(wǎng)的水壓和水流量，設(shè)計(jì)者應(yīng)選擇合適的管徑優(yōu)化城市污水網(wǎng)。以降低成本為目的，使用直接簡單的管道。

3城市污水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)渠道

3.1條管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

城市管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)管網(wǎng)但是，這些設(shè)計(jì)方法的過程很麻煩，需要結(jié)合一定的優(yōu)化模型。在正常情況下，除了管井優(yōu)化轉(zhuǎn)化為分段管長優(yōu)化外，其他優(yōu)化方法獲得的管井還需要使用相關(guān)的分支定義方法。在實(shí)際過程中，采用的圓形方法是根據(jù)附近的圓形規(guī)則進(jìn)行的，這種方法得出的結(jié)果不再是理論的最佳值。啟發(fā)性優(yōu)化方法主要基于經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)算法，結(jié)合污水管道經(jīng)濟(jì)流速的范圍和地形，確立各管道段的水流動向，從最前端積累排水管道段的流量，采用附近的圓形規(guī)則進(jìn)行管徑圓形，在適當(dāng)?shù)挠?jì)算時間和空間中獲得最佳值。

3.2管材優(yōu)化設(shè)計(jì)

通常，城市污水管材采用混凝土管、輕鋼混凝土管和重鋼混凝土管3種。混凝土管具有加壓強(qiáng)度、使用壽命長、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，但同樣重量重，運(yùn)輸費(fèi)用高，插座加工精度低，管道容易泄漏，管內(nèi)壁容易繁殖水生物，清掃困難，影響管道過水能力。隨著科技的發(fā)展，越來越多的新型材料被引入城市污水管網(wǎng)。例如，高密度聚乙烯作為常用材料，具有重量輕、連接可靠、耐磨損、耐腐蝕、韌性高的特點(diǎn)，但由于其塑料管外壁為圓形波紋結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁為光滑的新型塑料管，其承載能力差，不適合在高強(qiáng)度負(fù)荷下鋪設(shè)路面。因此，設(shè)計(jì)者在管道的選擇上應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況，全面多方位考慮各種管材的特征和性能，進(jìn)行一個對比和選擇。

3.3 管道銜接方式優(yōu)化設(shè)計(jì)

在城市污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，管道接口通常是慣導(dǎo)系統(tǒng)給排水的薄弱環(huán)節(jié)，管道銜接質(zhì)量檢查是當(dāng)前城市污水管網(wǎng)優(yōu)化的一個重要途徑。為了滿足檢查井連接管段的制約，必須根據(jù)管段的直徑和管段的污水深度減少管段的污水深度。當(dāng)下游管段直徑大于上游管段時，采用管頂。當(dāng)下游段的污水深度大于或等于上游段的污水深度時，應(yīng)使用表面連接；如果是陡坡，下游管道的直徑小于上游管道的直徑。

3.4加大資金投入

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，新時代背景下城市污水排水設(shè)計(jì)的要求也越來越高，相應(yīng)的資金和人才也需要投入。換句話說，資金投入的多少直接限制了城市污水管網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程。因此，各地政府部門應(yīng)加大資金投入，給予足夠的人力物資支持，逐步完善相關(guān)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)，有效保證城市基礎(chǔ)建設(shè)實(shí)施。同時，在建設(shè)污水管網(wǎng)的過程中，要嚴(yán)格規(guī)劃，列出相應(yīng)的時間表，嚴(yán)格執(zhí)行城市污水管網(wǎng)的建設(shè)。

3.5提高管理水平

為了不斷推進(jìn)城市污水管網(wǎng)的正常運(yùn)行，各級職能部門應(yīng)積極發(fā)揮自己的職能，做好相關(guān)輔助建設(shè)和維護(hù)等工作。政府部門應(yīng)設(shè)立專門監(jiān)督部門，對污水排放建設(shè)和改造等實(shí)施過程，嚴(yán)格監(jiān)督有關(guān)規(guī)章制度，杜絕違規(guī)行為，有效保障城市污水管網(wǎng)建設(shè)工程正常運(yùn)行。污水排放設(shè)施建成后，質(zhì)量監(jiān)督部門和其他部門也必須按標(biāo)準(zhǔn)完成和檢查排水工程建設(shè)。遇到不滿的現(xiàn)象，應(yīng)認(rèn)真處理相關(guān)負(fù)責(zé)人，及時整改。另外，利用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市污水管網(wǎng)的動態(tài)管理，提高管網(wǎng)管理的運(yùn)行效率[3]。總而言之，城市污水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況，預(yù)測未來發(fā)展的各種可能性，采取有效措施完善管網(wǎng)設(shè)計(jì)。減少不必要的資金投入，提高人們的生活質(zhì)量。