摘要：近兩年我國加大了對環(huán)境污染懲治力度，有力的改善了污水污染現(xiàn)象。但是在污水管網(wǎng)設(shè)計中仍面臨著很多設(shè)計問題，這些問題嚴(yán)重影響著污水的正常排放，從而對環(huán)境和人們生活帶來很大危害。因此，本文在闡述一些設(shè)計問題的基礎(chǔ)上，提出了更新的設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：污水管網(wǎng) 設(shè)計 問題 對策

1、污水管網(wǎng)概述

污水管網(wǎng)主要是指一個城市或者一個區(qū)域把需要收集的排污口的污水收集起來，通過管道排到污水處理廠，這些管道就組成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，俗稱管網(wǎng)。因為它是用來收集污水的，所以是污水管網(wǎng)。污水管網(wǎng)設(shè)計的主要任務(wù)就是在第一時間將污水收集起來，并且還要安全的輸送到相應(yīng)的污水處理廠內(nèi)，從而降低對環(huán)境污染的程度，為市民提供更加清潔、健康、有序的生活。就當(dāng)前來說，評價一個城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一就是該城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)是否非常完善，而目前我國大部分城鎮(zhèn)并沒有非常健全的污水管網(wǎng)系統(tǒng)，他們在排放污水時，常常選擇河道、街道甚至隨意排放，在破壞環(huán)境的同時，還嚴(yán)重影響著人們的正常生活；另外即使有些城鎮(zhèn)具備污水排放管道，但是由于級別太低，跟城市的快速發(fā)展差距太大，從而影響著人們的正常生活，甚至還嚴(yán)重制約著城市的健康發(fā)展。

2、污水管網(wǎng)設(shè)計中存在的問題

隨著近幾年我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對環(huán)保的要求越來越高，我國很多城鎮(zhèn)政府都增加了污水管網(wǎng)系統(tǒng)資金的投入力度，從而有效的改善了城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)的排水效果；然而跟歐美發(fā)達(dá)國家相比，扔還有非常大的差距，尤其是在污水管網(wǎng)設(shè)計方面存在著非常多的問題，這些問題嚴(yán)重制約著城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展，同時也對城鎮(zhèn)的形象產(chǎn)生不良影響。所以我國當(dāng)前所面臨的嚴(yán)峻形勢就是，加大對污水管網(wǎng)系統(tǒng)人力和財力投入力度，不斷改善污水管網(wǎng)設(shè)計中遇到的各種問題，從而改善城鎮(zhèn)居住環(huán)境，這對提高我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展起著非常重要的作用。下面我們就當(dāng)前我國污水管網(wǎng)設(shè)計中所面臨的問題進(jìn)行詳細(xì)的探討：

2.1.排水體制設(shè)計方面問題

當(dāng)前我國很多設(shè)計人員在設(shè)計排水體制時，考慮范圍太小，只是站在局部或某一部分角度去思考問題，而沒有做到全局思考；另外，還有就是在設(shè)計時只是針對環(huán)境效益進(jìn)行充分考慮，而沒有將環(huán)境效益跟社會效益和經(jīng)濟效益有效結(jié)合起來，沒有做到統(tǒng)一。因此，排水體制設(shè)計沒有全局考慮，從而導(dǎo)致污水管網(wǎng)系統(tǒng)不完善。

2.2.污水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計問題

設(shè)計人員在對污水管網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計時，經(jīng)常會出現(xiàn)以下幾方面的問題：一是，對當(dāng)?shù)氐孛驳匦螞]有進(jìn)行充分考察；二是，對當(dāng)?shù)貙嶋H情況沒有經(jīng)過專業(yè)的調(diào)查；三是，管道和泵站布置時過意隨意，沒有針對性等等，這些問題都會嚴(yán)重影響著污水管網(wǎng)的施工和運行，一旦沒有設(shè)計好，將會帶來不可估量的后果。

2.3.污水管網(wǎng)水力各項參數(shù)計算問題

設(shè)計人員在對污水管網(wǎng)水力各項參數(shù)進(jìn)行計算時，沒有嚴(yán)格按照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，從而嚴(yán)重影響著污水管網(wǎng)的正常使用。例如，在設(shè)計管徑時，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不同的材料管徑的遞增（減）都必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的級別進(jìn)行，而很多設(shè)計人員經(jīng)常會忽略這點，認(rèn)為只要差不多就行，沒有必要嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；另外還有在對流速進(jìn)行設(shè)計時，沒有將流速設(shè)計在最大流速跟最小流速之間，認(rèn)為稍微出現(xiàn)一點偏差也沒有多大影響，但是在實際輸送過程中，一旦流速過大或太緩慢都會對管道造成非常大的影響，從而影響著污水的正常輸送。

3、污水管網(wǎng)設(shè)計方法與對策

3.1.科學(xué)設(shè)計排水體制

選擇合適的排水體制是排水管網(wǎng)設(shè)計中非常重要的環(huán)節(jié)，它直接影響著污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計、施工以及后期管理，對城鎮(zhèn)環(huán)境保護(hù)也起著非常重要的作用。因此，在污水管網(wǎng)設(shè)計時首先需要注意的問題就是選擇合適的排水體制，這就需要設(shè)計人員站在全局的角度綜合考慮，將城鎮(zhèn)發(fā)展?fàn)顩r、環(huán)境狀況、現(xiàn)有的排水系統(tǒng)、氣候、地形、人文、街道等等都要考慮進(jìn)去，同時還必須遵循保護(hù)環(huán)境、降低投資成本、提高排水效果的原則，另外需要注意的設(shè)計問題就是，還要對施工的可設(shè)施性和可操作性考慮進(jìn)去，總之設(shè)計人員在對污水管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計時，要站在全局的角度綜合考慮，最終確保工程能夠得到社會效益、經(jīng)濟效益以及環(huán)境效益有效統(tǒng)一。

3.2.注重污水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

污水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時必須從以下四個方面進(jìn)行：一是，根據(jù)城鎮(zhèn)或區(qū)域的地形、街道、氣候、環(huán)境、水系狀況等科學(xué)合理的對污水區(qū)進(jìn)行劃分；二是，污水排放管道設(shè)計時必須經(jīng)過水力計算，根據(jù)最終的計算值合理布置污水管網(wǎng)，確保最終設(shè)計方案可行；三是，設(shè)計人員首先要進(jìn)行專業(yè)的調(diào)查研究，然后在對研究報告詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上綜合考慮，最終確定出準(zhǔn)確的污水量指標(biāo)，以便污水管網(wǎng)規(guī)模設(shè)計的科學(xué)、合理；四是，在管道和泵站布置時，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w地形環(huán)境，確保既減少管道的埋深，又達(dá)到了污水排放指標(biāo)。

3.3.創(chuàng)新污水管網(wǎng)水力的計算方法

污水在實際排放過程中屬于重力非滿流流態(tài)，而且水力的各項參數(shù)流量和流速受到污水管網(wǎng)內(nèi)表面和沉淀物的影響非常大，所以設(shè)計人員在對污水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，還面臨著排水管網(wǎng)水流紊動性這一特性。因此要求設(shè)計人員在實際設(shè)計過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程，還按照均勻流來進(jìn)行計算，最后在對其進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。如圖1所示為污水管網(wǎng)水力各項參數(shù)。

（1）H所對應(yīng)的圓心角θ可用公式1-1表示：

θ=2cos（2H/D-1） （1-1）

（2）S1表示θ所對應(yīng)的扇形面積：

（3）S2表示θ與弦圍成的三角形面積：

S2=（DH-D2/2） （1-3）

（5）流速設(shè)計：

（6）w表示過水的面積：

W=D2（θ-sinθ）/8 （1-6）

（7）R表示水力的半徑：

R=w/x=D（1-sinθ/θ）/4 （1-7）

（8）Q表示設(shè)計流量：

最終推出流速公式：

在以上公式中，管道管徑用D表示；過水?dāng)嗝娴纳疃扔肏來表示；過水?dāng)嗝娴膱A心角用θ來表示；坡度用i來表示；管段污水流量用Q來表示，單位m?/s；流速用v來表示，單位m/s；n表示污水管道的粗糙系數(shù)。

3.4.綜合考慮污水管網(wǎng)設(shè)計水力各項參數(shù)約束

3.4.1.設(shè)計充滿度約束

設(shè)計充滿度主要是指過水?dāng)嗝娴纳疃雀艿拦軓街g的比值，即H/D，根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，非滿流設(shè)計排水管網(wǎng)充滿度為：（H/D）max≥（H/D）≥（H/D）min （1-10）

根據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，（H/D）min在0.20以上，如果設(shè)計充滿度態(tài)度那么污水管網(wǎng)輸水能力就會受到制約。表1所示為在不同管徑下的（H/D）max值。

3.4.2.設(shè)計管徑約束

水力計算受到管徑的影響主要表現(xiàn)在以下兩個方面：一是，最小管徑必須明確規(guī)定出，根據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，街坊或廠區(qū)內(nèi)最小管徑為20cm，街道下面的最小管徑為30cm；二是，對管徑的遞減或遞增具有一定的約束，這主要是由于管徑的遞減或遞增不是均勻連續(xù)的，其遞增（減）規(guī)律為，在管徑小于50cm時，管徑是以5cm為一級進(jìn)行遞增（減）；當(dāng)管徑在50cm以上時，就會以10cm為以及進(jìn)行遞增（減）。另外，當(dāng)管道處于坡度變陡處時，設(shè)計人員就可以根據(jù)水力計算來計算管徑的大小，在這里需要注意的是，一定不能超過兩級，同時還必須在最小管徑以上。

3.4.3.設(shè)計流速約束

污水在排放過程中的流速太快或太慢對管道都不好，流速太快時，容易對管壁產(chǎn)生沖擊，嚴(yán)重時會損壞管道；當(dāng)流速太緩慢時，就會出現(xiàn)沉淀物沉積，久而久之淤積的就會太多造成擁堵，所以要求設(shè)計人員在對流速進(jìn)行設(shè)計時，一定要將最大、最小流速設(shè)計好，這樣就能夠有效的避免流速過大或過小而對管道產(chǎn)生的破壞或擁堵，確保管道能夠正常運輸，所以設(shè)計人員必須將流速控制在最大和最小之間。