摘要：随着城市规模的扩大，市政污水管道建设项目也在不断增加。污水管道对于城市的发展来说有着重要的意义，不仅影响居民的正常生活，同时也对城市经济的发展起到一定的作用。在城市污水管道设计的过程中，部分难点问题的存在也在一定程度上影响了污水管道功能的进一步实施。因此，本文将对城市污水管道设计过程中的难点问题进行分析，旨在为市政管网工程建设提供参考性建议。
关键词：城市污水；污水管道；设计；难点
城市污水管道的设计对污水的排放效率有着直接的影响。在管道设计的过程中，由于受到各种外界因素的影响，导致管道经常出现一些渗漏、位移等问题，不仅影响了污水排放的效果，同时也可能会对周边的环境造成污染。因此，有必要对污水管道设计过程中的难点问题进行分析，并采取适当的方式予以解决。
一、污水管道计算难点问题
在城市污水管道设计的过程中，各项参数的计算设计是难点问题也是重点问题，主要包括管径、流量、充满度、流速以及埋深等方面的计算。
1、管径计算
管径的计算通常根据平面布置、区域拍数量以及地形等来确定，并综合而考虑到管网的造价，以此来对管径进行合理设计。管径对污水管道水力计算的约束通常反应在两个方面，一方面是规定最小管径，另一方面是管径的递减或是递增的方式。鉴于管道本身规格的限制，在对管径进行计算的过程中，使得管径的递增、递减出现非连续、非均匀的形式。污水管道管径是根据设计污水量=日平均污水量*总变化系数来确定的，居民生活污水定额以及综合生活污水定额需要根究当地所使用的用水定额以及建筑内部污水排水设施的水平来确定的。
2、流量及流速计算
城市污水管道流量及流速的设计也是设计的重点和难点问题，且流量以及流速的设计与管径的选择有着直接的联系。在确定管径的过程中，还需要注重管径所对应的最小流速时通过的最小流量。当管段设计的流量小于管径的最小流量的时候。只能够选择更小一级的管径，但是不能小于其最小管径。在流速设计方面，应当要保持流速在最小流速以及最大流速之间，不同的管径其所能允许的最大流速也不尽相同。预测污水量的步骤通常是先预测年限终期的用水量，乘以排放系数，并且考虑到地下水的深入量，进而综合预算出污水的总量。
二、城市污水管道设计难点问题
在城市污水管道设计中，管道设计的重难点主要体现在管道的定线与平面布置、管道材料的选择、沟槽设计、垫层设计等。
1、城市污水管道定线与平面布置
新建的污水管道需要充分考虑到建设的情况，结合地块规划设计的方案、区域地形地貌、管道整体走向等来进行顺坡排水，保证各个污水排放点都能够靠自重流出。污水管道应当要与建筑物保持一定的距离，但同时也要保证建筑物用户接管的方便，同时，综合考虑市政道路下各个管线的布设情况，合理确定污水管道的位置，尽量将其设置在非机动车道以下。对于地下设施较多且布设位置紧张的情况下，可以考虑设置地下管廊、管线隧道等方式来对污水管道进行综合布设。此外，为了能够有效降低污水管道工程的造价，需要配合城市现有的管线的改造、扩增等方案来进行合理设计，预留出适当的接入口，以满足城市扩建的发展需求。
2、管道材料的选择
管道材料的选择是污水管设计中的难点问题，因为不仅要考虑到实际的需求，同时也要考虑到管道材料本身的质量。
因此，管道材料的选择必须要遵循以下几点内容：管道材料的选择必须要有足够的强度，能够承受内外荷载；管道材料本社要有一定的密封性，无渗漏且安全性能较高；管道材料的选择需要保证施工工艺的简单和成熟；管道材料需要有一定的耐腐蚀性，能够长期承受污水的冲刷，延长使用寿命；管道材料要具备较好的性价比，性能较好的同时价格也低廉。近些年，我国城市污水管道设计中使用最多的管道材料有PE管材、UPVC管材、RAM管材等。UPVC管材的管径通常在225-400mm，并采用承插式橡胶圈进行接口；PE管材的管径通常在500-1000mm范围内，并采用承插式橡胶圈接口；RAM管材的管径通常在600-2000mm范围内，并采用承插式橡胶圈接口。
3、沟槽设计
沟槽设计是污水管道设计中的难点问题之一，因为沟槽的设计质量直接影响到污水的走势，且会影响到后期的投入使用。因此，做好沟槽设计十分重要。第一，放线设计。放线设计需要按照建筑单位所提供的交桩点、土质资料等方面的内容来进行放线方案的编制，特别是要对中心线、底宽灰线、放坡宽度等进行合理的设计。第二，开挖设计。如果开挖设计不合理，那么就容易为施工带来加大影响，不仅可能会影响到整个工程的质量，而且还会影响到施工的进度，提高了工程的整体造价，产生不良后果。因此，需要加强开挖设计。在实际情况中，开挖设计主要包括土层厚度的设计、支护结构的设计、槽壁形式的设计等。土层厚度的设计需要根据实际情况适当放宽尺寸，保留小于200mm的空间来避免土层受损。支护体系的设计师为了提升污水管道抗压、抗塌性能。槽臂形式与槽沟的稳定性有着直接的关系，应当根据污水管材的型号、施工地点的实际情况来进行具体设计。
4、垫层设计
垫层的主要作用是进行排水、隔水、防冻以及改善基层条件等。当前，我国城市污水管道设计中通常采用砂垫层的形式，能够起到上述作用，且经济性较强。在垫层设计的过程中，相关设计人员必须要明确以下几点：在垫层土粒的选择上，应当要至少选择中砂或是粗砂；为了保证垫层设计与设计的内容一致，需要先进性挂线然后再进行铺砂，为垫层的质量提供保障。污水管道垫层的设计标准图工厂为15cm碎石，且保证最大粒径不超过4-5cm。人工方式配合机械方式下料，保证垫层厚度和平整度。
5、管道渗水及位移问题
污水管道渗水及位移的问题也是设计中重点考虑的问题。造成渗水的原因主要包括管材质量不达标、基础不均匀沉降、密封工作不到位等。面对这些问题，在设计的过程中必须要严格按照相关标准来展开设计，对工程地质条件、水问题条件等进行实地调查，提高基槽底部的强度，并对相关风险进行有效防控。管道位移的问题是由于数据测量出现偏差而导致施工过程中出现偏差，进而导致管道位移的情况产生，进而引发倒坡、渗漏以及积水等一些列的问题。因此，面对位移问题，在设计的过程汇总必须要对区域地下水文地质条件进行综合分析，多次展开检测一级负荷工作，降低测量的误差，保证数据的准确性。
三、结束语
总而言之，城市污水管道的合理设计对城市居民生活有着直接的影响，同时也会对城市的环境产生直接影响。为了避免污水对周遭的环境造成污染，需要突破设计过程中的重难点问题，加强各项计算，并加强管道各方面的设计，为污水管道的合理敷设奠定良好基础。
参考文献：
[1]白杨.浅析城市污水管网道优化设计[J].智能城市，2017，3（03）：180，184.
[2]管忠海，于雪平.市政雨污水管道施工的关键技术与管理[J].黑龙江科技信息，2015（23）：179.
[3]?王胤淇，黎明，魏一伟.城市污水管网优化设计及其决策系统浅析[J].中国高新技术企业，2015，（31）：89-90.