污水管網是城市污水處理的主要途徑，優化城市污水管網設計，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。在設計城市污水管網時，首先要符合相應的規范制度，然后結合不同地區的實際情況，實現適當的土地條件。本文根據目前城市污水管網普遍存在的問題，結合其優化設計原則，提出了相應的改進策略。

城市污水管網作為管網系統，能夠及時有效地收集城市污水，將污水輸送到相應的處理設施，在一定程度上影響人們的健康生活，也是社會經濟發展的重要保障。隨著社會的快速發展，城市污水管網的設計要求也越來越高，基于目前污水管網設計不合理等問題，本文有針對性地提出了相應的優化途徑，提高了城市污水管網的質量和工作效率。

1城市污水管網存在的問題

1.1下水管網設計不合理

一般情況下，城市污水管網設計參照當地的用水指標和綜合情況，根據相應的規章制度進行設計施工。但是，這種設計方式往往水量預測過高，城市污水處理廠的設計預測值也相應提高，最終城市污水排放值失去了一定的科學性和可靠性。此外，城市污水處理廠設計規模有限，污水排水系統功能單一，具體排水過程中質量和效率也有限。目前，我國大部分城市仍采用雨污合流這一排水系統，設計水力坡度值小，攜帶運輸能力差，污水中沉淀物堵塞管道，污染多發。

1.2目前截流井存在問題

城市污水截流井建設綜合考慮地形位置、合流管道位置、排水體水位等多方面因素，一般設置在合流管道入口前，共流系統污水管網增加流量控制部件。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，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，社區內雨管與污水管的連接，分離系統失效，污水量上升，污水濃度相應下降。另外，污水管網無法及時疏通，降低了原設計的輸水能力。

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的排水系統功能。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，出現各種問題，如滲漏，導致地下水污染。因此，設計者在設計污水管網時，必須根據管道的物理性能和化學腐蝕防護能力，綜合分析管道材料，選擇合適的材料進行施工建設。否則，排水管會被擠壓、塌陷、斷裂等問題。

2城市污水管網優化設計原則

基于當前城市規模逐漸擴大，污水管網設計必須結合各城市地質條件。城市污水管網埋在地下，具有一定的復雜性，根據地質條件采用不同的優化方法是最重要的實施原則。同時，在優化城市污水管網的設計中，城市規模具有一定的跨度，在優化污水管網時，首先要滿足城市水用戶的實際需求，確保每個家庭都能獲得足夠的水流量。在實際施工過程中，由于管徑的大小直接影響城市水網的水壓和水流量，設計者應選擇合適的管徑優化城市污水網。以降低成本為目的，使用直接簡單的管道。

3城市污水管網優化設計渠道

3.1條管網優化設計

城市管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網管網但是，這些設計方法的過程很麻煩，需要結合一定的優化模型。在正常情況下，除了管井優化轉化為分段管長優化外，其他優化方法獲得的管井還需要使用相關的分支定義方法。在實際過程中，采用的圓形方法是根據附近的圓形規則進行的，這種方法得出的結果不再是理論的最佳值。啟發性優化方法主要基于經驗結構算法，結合污水管道經濟流速的范圍和地形，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，采用附近的圓形規則進行管徑圓形，在適當的計算時間和空間中獲得最佳值。

3.2管材優化設計

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度、使用壽命長、技術成熟的優點，但同樣重量重，運輸費用高，插座加工精度低，管道容易泄漏，管內壁容易繁殖水生物，清掃困難，影響管道過水能力。隨著科技的發展，越來越多的新型材料被引入城市污水管網。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，但由于其塑料管外壁為圓形波紋結構，內壁為光滑的新型塑料管，其承載能力差，不適合在高強度負荷下鋪設路面。因此，設計者在管道的選擇上應結合工程的實際情況，全面多方位考慮各種管材的特征和性能，進行一個對比和選擇。

3.3 管道銜接方式優化設計

在城市污水管網設計中，管道接口通常是慣導系統給排水的薄弱環節，管道銜接質量檢查是當前城市污水管網優化的一個重要途徑。為了滿足檢查井連接管段的制約，必須根據管段的直徑和管段的污水深度減少管段的污水深度。當下游管段直徑大于上游管段時，采用管頂。當下游段的污水深度大于或等于上游段的污水深度時，應使用表面連接；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

隨著城市規模的擴大，新時代背景下城市污水排水設計的要求也越來越高，相應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建設的進程。因此，各地政府部門應加大資金投入，給予足夠的人力物資支持，逐步完善相關排水系統設計和建設，有效保證城市基礎建設實施。同時，在建設污水管網的過程中，要嚴格規劃，列出相應的時間表，嚴格執行城市污水管網的建設。

3.5提高管理水平

為了不斷推進城市污水管網的正常運行，各級職能部門應積極發揮自己的職能，做好相關輔助建設和維護等工作。政府部門應設立專門監督部門，對污水排放建設和改造等實施過程，嚴格監督有關規章制度，杜絕違規行為，有效保障城市污水管網建設工程正常運行。污水排放設施建成后，質量監督部門和其他部門也必須按標準完成和檢查排水工程建設。遇到不滿的現象，應認真處理相關負責人，及時整改。另外，利用先進的技術實現城市污水管網的動態管理，提高管網管理的運行效率[3]。總而言之，城市污水管網優化設計應結合不同地區的實際情況，預測未來發展的各種可能性，采取有效措施完善管網設計。減少不必要的資金投入，提高人們的生活質量。